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本文以某军用电子装备总装工厂实施案例为例，电子装备整个生产过程包含用户需求分析、设计、加工、总成、调试和维护等过程。

传统模式为上一阶段结束后进入下一阶段，数字化管理程度不高，生产过程不透明，串行周期长，过程质量控制难度大，难以适应电子装备行业数字化发展需求。

此总装车间特点是：

• 产品结构体积大，结构形式复杂多样；
• 批量生产、科研生产2种模式共存；
• 机装、电装、调试高度交叉，工艺流程复杂，周期长；
• 生产过程跨工种、跨部门，物料需求来源多，生产组织复杂。

目前总装厂组织生产方式：主生产计划下达至总装厂后，由车间计划员按项目开始组建团队，团队通过人工查询方式，梳理产品结构信息、产品装配流程、技术风险、物料、工装工具需求以及人员场地需求等，形成策划，对生产工序计划进行人工排程并对缺项及问题进行拉动。排程后的计划会下达到项目组，项目组内部结合产品图样工艺，按时间要求进行生产。

近年来，用户对产品需求日趋多样化、个性化，产品生命周期不断缩短，产品覆盖“海陆空”全领域，品种多、批量小，系统复杂，总装厂准点交付难度不断加大。

组装是整个工厂制造运行的核心，是实现产品价值增值的制造过程；组装MES系统彻底打通从底层数据采集到企业级ERP系统的通道。实现生产计划调度安排、物料准时化齐套配送、现场管理、装配过程控制与装配质量管理集成化。

MES制造执行系统核心模块建设

MES系统的建设目标是构建能够覆盖车间各业务流程的综合系统，打造集中化的业务流程标准模板库，建成可集中管理、分步部署、统一数据源、业务流程驱动、车间透明、跨工厂全流程追溯和信息连续传递的制造大平台。系统能覆盖总装厂各型产品，实现产品质量提升，成本下降，交期准确。

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此工厂MES系统由以下核心模块组成，APS系统除外：

1、计划管理

通过对ERP中客户订单，BOM资料，工艺文件及MRP排出的初版计划，结合MES系统中实际生产设备情况、班组人员情况、工装工具准备情况、领退料情况、仓储库存情况和实际生产制造情况，根据相关算法及约束条件，由APS高级计划排程系统预排出一个初版计划，提供给各层级人员进行参考及调整。

通过将订单信息、资源信息、BOM信息、工艺链信息和库存信息作为自动排产的基础数据导入系统，根据实际生产的情况，选择下发订单和排产设备，根据启发式规则和智能优化算法自动生成排产结果，将排产结果通过不同的侧重点展示，具体为侧重资源每日生产能力的资源甘特图、生产计划总表、物料需求计划等。同时智能排产系统可以根据生产现场发生的实际扰动实时更新排产计划，使得生产作业计划始终与生产实际相符。

2、工艺管理

产品结构按照工艺流程进行划分，能够清楚查询生产、采购、供应、仓储和工装等生产各环节的需求。针对工艺设计结果进行管理，包含工艺规程、工艺过程卡、工序卡和操作指导书等，将工艺细化到具体的工步，作为生产制造重要参考。

根据已经设定及细化的工艺路线，在生产过程中对工艺流程进行严格管控，保证产品按照事先设定的流程生产，如果发生任何异常情况将自动进行纠正与报警处理。工艺细化到工步层级后挂物料，按照工位进行齐套。

3、设备管理

通过构建信息化管理业务流程，以现有设备能力为基础，以保障科研生产为主线，达到设备资产全寿命周期的资源共享，用数据说话，为科研生产的工艺、计划和现场排产提供设备能力的相关信息。

现场设备主要有装配设备及检测设备。装配设备主要有智能装配机器人、支撑工装设备、智能力矩设备和自动化扩孔设备等在工作中常用的设备；检测设备主要是智能化检漏系统、智能检测设备和摄影测量记录设备等，主要检测装配过程中的状态、数据等。

系统能结合设备年度维修计划、保养计划和改造计划，作为工艺、计划排程的依据。通过MES系统，自动采集自动化控制程度较高的关键瓶颈设备的故障、完好、运行和停机等相关信息，实时监视重点设备运行状态、运行时间和故障时间，并进行运行效率和故障分析统计，形成完好率、故障率和利用率等统计报表，结合工艺、计划的相关要求，反馈设备管理部门，结合设备能力、拥有量、实时完好状态和利用效率等因素，为设备能力配置规划、维修维护改造提供决策数据，进一步提高设备资产综合管理效率，提升管理水平，满足科研生产管理要求。

4、质量管理

MES系统可及时、准确地对车间装配过程中的质量数据进行采集，对数据如首检、批检、工序完工检验、关重件检验和委托计量检验等可快速采集，并传递给相应管理人员以便确认车间制件在不同工序的质量状况。质量管理人员也可通过系统追溯问题零件的生产过程、关联要素及相关质量检验信息，最大程度的还原零件真实的装配环境，为质量问题的溯源提供可靠的数据支撑。系统主要分为三个阶段进行管控，原材料及外购件检验（IQC）、加工过程控制检验（PQC）及对最终产品的质量检验（FQC），并针对各项数据进行统计分析。

系统包含质量等级维护、缺陷等级维护、质量原因类型、检验项目、检验工种、检验工作中心和检验工具仪器等数据维护。质量追踪与控制包括关键工序监控、生产过程控制和异常预警等。系统包含质量分析与改进、输入直方图和质量统计报表，系统可实现遏制管理，将发现的可疑品快速冻结，并能迅速识别可疑品影响范围，精确召回、处理影响的成品、半成品，并反馈处理结果。

5、生产过程追溯

系统可通过产品特定标识（条码或 RFID）进行产品追溯和记录，反映产品的来源及形成过程，包含所采用的原料及外购件的名称、品质、规格、成分、产地和生产日期等来源，以及经过了哪几道工序加工，同时包含加工时的设备，工艺参数、生产环境、操作人员、检验人员和质量检验结果等产品形成的历史，以便产品一旦出现问题，可以追溯其形成过程，探求问题出现的环节，并为采取纠正措施提供依据。

系统可针对每个工作日或者工作时段进行总结，生成日报、周报等，包括车间物料投入与产出统计、工时统计、各项指标计算以及对各个流程环节问题的反馈、审核、启动解决、处理、结果反馈、问题解决及确认等一整套的子流程。

6、可视化生产管控

• 通过各层级的大数据分析和图形化的数据看板，提供生产订单综合分析报表、生产日报的统计报表、更改处理统计报表、产量报表；
• 提供生产订单综合报表；
• 提供生产日报的统计报表；
• 综合产量报表，统计每班组、每订单、每工序的完工量，统计每人每订单、每工序的完工量；
• 套装关系缺料情况分析；
• 计划员关注计划与监控；
• 总装生产信息综合展示；
• 提供生产质量看板；
• 生产物料统计看板。

7、人员管理

• 系统可管理人员基本信息：包括人员信息管理、技能信息管理和技能级别管理。
• 管理员工工作计划：根据企业生产任务要求，安排合适人员，并制定相应工作计划，包括工作开始时间，结束时间等。
• 人员能力统计：根据人员信息、人员技能、人员考勤等条件查询指定范围内，具有指定技能的所有可用人员，给生产调度提供依据。
• 人员调度管理：将经过人员能力统计得到的人员根据生产计划和车间的生产调度，对生产活动作出调度，并记录人员工时。
• 人员外派管理：MES系统中需要针对人员外派进行管理，不仅包括人员外派申请及流程的管理，需要同时包括人员外派对现有生产订单执行情况的影响及应对处理方式等。

8、物料管理

通过MES中物料管理模块建设和使用，可提高总装车间的物料齐套、管理和配送效率，通过配送“四准确”——物料需求准确、配送时间准确、配送数量准确和配送地点准确，减少作业人员的领料、运输等不增值的时间，提高员工工作效率。从技术上基于条形码、二维码和无线射频识别（RFID）等识别技术实现自动出入库管理，实现仓储配送与生产计划、制造执行以及企业资源管理等业务的集成，从设备上基于 AGV 车、自动转运车、周转车等自动化或半自动化配送设备，实现并提高了对总装物料需求快速响应速度，全面提升车间物料、物流管理水平；同时提升了车间整体的生产及管理效能。

MES系统的实施是企业实现数字化转型的关键一步。通过MES系统，工厂可以实现生产过程的数字化管理，提高生产效率，降低成本，提升产品质量。随着技术的不断进步，装配MES系统的功能和应用范围将不断扩大，为企业的数字化转型提供强有力的支持。

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