企业信息化与精益化融合的应用研究

2016-01-22 17:12:05 sophie

通过分析工厂精益生产管理与制造执行系统融合应用现状及存在的问题,将精益思想及信息技术相结合,实施单台流准时化生产,优化制造执行系统(MES),实现工厂精益生产管理的科学化、精细化,提高作业运行的效率,从而达到提升工厂信息化精益管理水平,提高工厂竞争力;确立行业内现场作业信息化精益生产管理领先和示范地位的预期效果。

信息化与精益化融合应用,即在多品种、小批量的生产模式下,结合企业制造现场的实际情况,通过推行MES,实现计划的科学性、实效性,保证作业流程的稳定与高效,并通过资源的有效利用,实现制造的流动,提高作业运行的效率,从而提升工厂综合制造能力、管理水平和竞争力,体现工厂的领先地位。

1 生产管理现状分析

1.1 国内MES 系统与精益生产的发展状况

 

  国内对MES 的研究与开发起步较晚,现阶段的研究方向主要集中在MES 的开发及应用上。在理论研究方面,引入了敏捷、网络化、并行、可重构等一些先进思想;在系统设计方面,多采用面向对象、代理、构件等技术,取得了很多有益的成果。

  生产实践方面,国内对于精益生产的接触可以追溯到七十年代末,长春第一汽车制造厂组织工程师第一次访问丰田公司,这个时间甚至要比西方J.WOMACK 教授等人对丰田公司的访问早很多年。近年来,随着现场改善的方法和理论不断成熟与完善,国内很多企业纷纷将精益生产方式作为提高企业竞争力的有效工具,但国内学术界和企业界对精益生产方式的研究与总结却远远落后于美国等西方国家。

1.2 企业管理现状和信息化应用现状

 

  企业的生产任务的主要来源可归纳为:ERP 发出的推式零组件生产计划;由装配环节发出的零组件拉式需求看板;企业内部各个制造单元之间的单工序协作计划。计划员根据生产计划及生产准备情况编制季度、月度生产计划、周计划和日班产计划,并通过MES 系统或手工下达生产计划。计划员编制并下达日班产计划后,需对计划进行派工处理,根据计划情况将生产任务派工至生产工人,生产工人在接到工作指令后进行生产,生产完成后进行完工处理。

 

  目前,企业MES 系统各功能模块均可正常使用,但在MES 系统应用过程中仍存在以下问题:(1)工艺数据不准确、存在缺失现象,且工序没有与设备、工装工具等信息关联。(2)现场采集不及时,存在计划员代替工人操作开工、完工的情况,且系统内班产完成情况也不好。(3)工时数据不准确,无法依据MES 系统计算工时。(4)不能及时反映设备信息。工序、人、设备等信息没有关联起来,计划员进行派工,工人进行开工、完工等操作时,系统不能读到设备的信息,“设备监控”功能没有发挥作用。

2 企业结合MES 系统推进精益生产的具体方法

 

2.1 结合企业实际升级MES 系统

 

  考虑到企业生产管理现状及MES系统与ERP、PDM、DNC 等系统之间的集成,必须对原有MES 系统进行升级,升级后的MES 系统包括基础数据管理、计划管理、作业过程管理、质量作业管理、工具工装管理、设备维修管理、机床监视与控制、可视化管控、系统管理九个子系统,重要接口包括与PDM 的产品和工艺数据接口、与ERP 目前的工单数据接口、库存数据接口、与DNC 的基础数据采集接口。

 

2.2 依托MES 系统限制过量生产

 

  用MES 系统进行季度计划分解和生成月的零件投入产出计划以及毛坯、原材料的需求计划,控制生产的投产数量和时间,在保证配套交付的前提下实现“配套投入、最少投入、最晚投入”的精益理念。在生产管理过程中增加了一个车间订单SO 层次。车间之间的零件转移由车间订单SO 控制,从而加强对零件进出车间的横向协同。根据考核计划、毛坯供给状态和设备工装可用性情况,调整计划,下达班产,改善作业计划的可行性和稳定性,减少现场变化和频繁分批的弊病。

 

2.3 改进工序作业计划管理过程

 

  由生产线进行工序作业计划的管理,包括领毛坯后将配套信息输入系统;开工、完工管理,关闭工序作业计划和车间订单;按照紧急任务调整工序作业计划。

 

  在工序作业级设备和人员的派工过程中,以项目管理理论和约束理论为基础优化排序方法,重点保证瓶颈设备的高效和满负荷运行。完善现行网络计划的编制机制,提高整个价值流生产线的利用率和生产计划的稳定性。

 

2.4 扩大系统应用范围,完善基础数据管理

 

  为保证MES 系统数据的准确性,全面梳理MES 系统工艺路线数据,重点针对与实际不符的工艺路线进行修正,完善基础数据,补全MES 系统工序信息中的设备、工装工具信息。将MES 系统基础数据库作为工厂人事、设备、工艺、工装工具档案,将操作者、设备、工序有机地关联起来,进一步实现定人、定设备,重点设备加工固定产品,固化工艺参数及设备的经济批量。

 

2.5 实现进度信息可视化和在制品控制

 

  依托MES 系统对计划的各个层次包括整个零件的计划——工作订单、按车间进出的计划——车间订单以及每一道工序的作业计划的进度实时采集,做到可视化。清晰的图形便于计划人员随时根据企业计划的改变进行督促和调整。通过对在制品的可视化监控,扭转在制品流转过程中的拥堵现象。

 

2.6 实行全局设备状态可视化管理

 

  依托MES系统建立设备管理台帐,对设备进行状态管理,对二保和三保的周期进行定义,由系统自动生成二保维修计划,通过系统进行二保派工、记录维修结果和状态。对于设备的临时故障维修,建立报警和响应机制,使信息传递速度加快并记录响应时间,加强对机修人员的考核。

 

  在MES 系统平台上进行设备可视化管理,用不同的颜色标注设备的运行状态,加工零件、操作者等信息,使现场设备生产工作更高效便捷直观,下达生产作业计划前,自动对设备进行可用性检查,及时发现设备故障和短缺问题。关注设备的可用率和设备利用率,减少操作者非增值的时间,保证操作者的有效劳动。

 

2.7 建立基于信息化平台的精益生产管理绩效考核机制

 

  通过系统论证和科学分析,明确以精益思想为指导建立生产管理绩效考核机制,在高效、准确的信息源保障的基础上,建立一套多层次、多角度的管理考核机制。为信息化平台中的精益生产管理工作提供有力保障和实施管理的激励机制。在制度、流程不断完善优化的基础上,将领导及各部门指责、企业各项工作流程、企业各项规章制度、企业各岗位的岗位说明书汇总、整理成《企业流程与制度汇编》,并装订成册下发至各部门,电子版发至每名员工。

3 项目取得的效果评价

 

  通过现场作业信息化与精益化融合应用,在行业内率先实施以精益思想为指导的现场作业的信息化管理,迅速培养出一支高素质的制造队伍,建立一个高效的产品作业管理系统,形成机械加工离散式制造独具特色的信息化精益生产管理方式,为企业ERP、PDM、MES 三大系统的信息化融合发展战略提供实战经验。依托现场作业信息化,实现企业精益生产管理,使企业精益生产管理取得卓有成效的效果,各项基础管理水平取得显著的提升,确立了行业内现场作业信息化领先和示范的地位。

信息化与精益化融合应用,即在多品种、小批量的生产模式下,结合企业制造现场的实际情况,通过推行MES,实现计划的科学性、实效性,保证作业流程的稳定与高效,并通过资源的有效利用,实现制造的流动,提高作业运行的效率,从而提升工厂综合制造能力、管理水平和竞争力,体现工厂的领先地位。