軌道客車(chē)企業(yè)制造運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)

◆胡 銳

軌道客車(chē)企業(yè)制造運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì)

◆胡 銳

（中車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司 吉林 130000）

制造運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)是面向于生產(chǎn)車(chē)間的信息管理系統(tǒng)。本文對(duì)以軌道客車(chē)企業(yè)制造運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)進(jìn)行軟件功能設(shè)計(jì)，并對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、企業(yè)資源管理系統(tǒng)和質(zhì)量管理系統(tǒng)的集成關(guān)系進(jìn)行研討。根據(jù)此功能設(shè)計(jì)建立的制造運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)提升了企業(yè)的生產(chǎn)管理水平。

MOM；離散制造；生產(chǎn)；信息集成

軌道客車(chē)企業(yè)的生產(chǎn)對(duì)象是動(dòng)車(chē)組、鐵路客車(chē)和城市軌道客車(chē)，屬于復(fù)雜離散制造業(yè)。為了實(shí)現(xiàn)日常業(yè)務(wù)無(wú)紙化、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)精益化、制造管理過(guò)程可視化、物料配送準(zhǔn)時(shí)化，為實(shí)現(xiàn)智能制造奠定基礎(chǔ)，需要建立制造運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)MOM），打通制造業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)與管理活動(dòng)信息溝通，實(shí)現(xiàn)車(chē)間內(nèi)生產(chǎn)及其緊密相關(guān)業(yè)務(wù)在系統(tǒng)內(nèi)的管理，并與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PDM）、企業(yè)資源管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)ERP）和質(zhì)量管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)QMS）的集成。

1 MOM功能范圍

MOM功能范圍包含計(jì)劃與工單管理、執(zhí)行控制、異常管理、追溯與遏止管理、物流管理、物料防錯(cuò)、數(shù)據(jù)采集、工裝工具管理、設(shè)備/SCADA接口、電子看板等功能。

2 MOM詳細(xì)功能設(shè)計(jì)

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

對(duì)公司、分廠(chǎng)、車(chē)間、工段、工區(qū)、工位、機(jī)臺(tái)等進(jìn)行組織機(jī)構(gòu)管理；對(duì)不同管理維度下的負(fù)責(zé)人進(jìn)行角色管理；通過(guò)界面對(duì)組織機(jī)構(gòu)、項(xiàng)目角色進(jìn)行增、刪、改、批量導(dǎo)入等操作。從ERP中的同步物料、工作中心、成本中心、供應(yīng)商等主數(shù)據(jù)，從PDM同步技術(shù)文件（包括圖紙、3D模型、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)等）、工藝路線(xiàn)、物料清單、制造資源（設(shè)備、工裝、工具、人員資質(zhì)等）、勞保防護(hù)、環(huán)境要求等信息。

2.2 計(jì)劃與工單管理

通過(guò)排產(chǎn)運(yùn)算，分解ERP生產(chǎn)訂單得到工單；支持手工創(chuàng)建或通過(guò)導(dǎo)入創(chuàng)建工單、緊急插單、工單的優(yōu)先級(jí)定義、工單拆分、合并、調(diào)整、刪除以及工單執(zhí)行狀態(tài)查看。

2.3 派工管理

工單下達(dá)前進(jìn)行齊套性檢查，檢查物料、機(jī)臺(tái)、人員或小組的有效性；在考慮異常（人工、設(shè)備）存在的前提下，將工單派工到工位（機(jī)臺(tái)、人員或小組）。

2.4 工序外協(xié)管理

對(duì)于已生成而且未完成的工單可在工位發(fā)生異常后在MOM中轉(zhuǎn)為外協(xié)生產(chǎn)，在ERP中生成對(duì)應(yīng)的外協(xié)訂單或生產(chǎn)訂單的工序類(lèi)型更改；由外協(xié)單位到公司場(chǎng)地進(jìn)行施工的外協(xié)訂單，在MOM內(nèi)對(duì)其施工進(jìn)度、質(zhì)量的管理和控制應(yīng)與自制工序等同。

2.5 配置與變更執(zhí)行管理

配置信息（批次、序列號(hào)等）通過(guò)MBOM體現(xiàn)到生產(chǎn)訂單中的物料清單中，MOM在分揀線(xiàn)和車(chē)間生產(chǎn)和臨時(shí)存放區(qū)掃實(shí)物標(biāo)簽中的編碼，防止用料出錯(cuò)。工程變更從PDM發(fā)起，通過(guò)ERP形成生產(chǎn)訂單下達(dá)到MOM，或直接在MOM中創(chuàng)建任務(wù)并在ERP中自動(dòng)同步創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)訂單。對(duì)實(shí)物更替需要在工單中記錄退換料的信息。

2.6 質(zhì)量管理

MOM從QMS中獲得物料、批次、序列號(hào)、缺陷（不符合）詳情使操作員工注意避免缺陷及其影響擴(kuò)大。MOM從QMS獲得每道工序采用的監(jiān)測(cè)項(xiàng)點(diǎn)、質(zhì)檢方式（自檢、互檢、專(zhuān)檢）以及檢驗(yàn)級(jí)別（里程碑、產(chǎn)品終檢、業(yè)主監(jiān)造與驗(yàn)收等）納入工單檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。在工單任務(wù)執(zhí)行中，需要記錄過(guò)程參數(shù)（如環(huán)境參數(shù)、加工參數(shù)、焊接電流等）；發(fā)生返工需要記錄返修次數(shù)、加工過(guò)程參數(shù)和再次質(zhì)檢的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，記入履歷；發(fā)生返修時(shí)，需要根據(jù)具體條件設(shè)置緊急插單的優(yōu)先級(jí)，需要記錄每次返修的原因和不符合項(xiàng)點(diǎn)的具體檢驗(yàn)值，記入履歷，并同步到QMS。具有自動(dòng)檢驗(yàn)、記錄或通訊能力的設(shè)備、量具，MOM通過(guò)集成手段獲取相關(guān)數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄到檢驗(yàn)記錄單中，避免人工轉(zhuǎn)抄。質(zhì)量控制功能包括質(zhì)量門(mén)未通過(guò)不允許開(kāi)工，工序首檢未通過(guò)不允許批量生產(chǎn)，里程碑不通過(guò)不允許轉(zhuǎn)入下工序，例外放行申請(qǐng)不通過(guò)不允許進(jìn)行下一步質(zhì)量活動(dòng)等。

2.7 報(bào)工控制

支持對(duì)工單整體報(bào)工、部分生產(chǎn)數(shù)量報(bào)工、對(duì)工單的每一個(gè)操作步驟報(bào)工，并獲得工單執(zhí)行的進(jìn)度。報(bào)工時(shí)記錄本工單全部時(shí)間信息、人員信息、技術(shù)文件及其版本、各種材料物耗、所用設(shè)備工裝工具等各種信息，缺少必要數(shù)據(jù)將無(wú)法完成報(bào)工操作。MOM向ERP生產(chǎn)訂單進(jìn)行報(bào)工。工單未按時(shí)完成時(shí)，提供相關(guān)看板監(jiān)控顯示，通知工單執(zhí)行者和生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度人員。MOM在運(yùn)用層不支持批量報(bào)工，但在調(diào)試層需支持批量報(bào)工。

2.8 異常管理

支持靈活配置異常的原因與類(lèi)型。對(duì)具有自診斷、自監(jiān)測(cè)或通過(guò)SCADA等設(shè)備通訊層和傳感器獲得異常信息的設(shè)備（工位）實(shí)施自動(dòng)異常呼叫；對(duì)不具備自動(dòng)獲取信息條件的異常原因，通過(guò)人工登記異常信息進(jìn)行呼叫。推送異常信息給相關(guān)人員，在系統(tǒng)中記錄異常處理過(guò)程中的數(shù)據(jù)。

2.9 履歷追溯與遏制管理

產(chǎn)品履歷包括每個(gè)工序的人（操作者、檢驗(yàn)者）、機(jī)（使用的設(shè)備）、料（使用的物料批次、序列號(hào)、退換料、返工/返修等）、法（技術(shù)文件及其版本）、環(huán)（環(huán)境參數(shù)）、測(cè)（檢驗(yàn)數(shù)據(jù)）以及異常處理中各方面的信息。根據(jù)產(chǎn)品履歷，用于各種追溯和必要的遏制。

2.10 人員管理

包括人員基本信息管理、作業(yè)資質(zhì)管理、作業(yè)績(jī)效管理等。工單的派工時(shí)需考慮作業(yè)人員資質(zhì)的影響。對(duì)于部分外協(xié)工序、部件工序發(fā)生故障，需要供應(yīng)商人員在公司場(chǎng)地進(jìn)行修理，MOM對(duì)這些人員進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)登記與記錄。

2.11 設(shè)備、工裝和工具管理

設(shè)備的日常保養(yǎng)、計(jì)劃性維修計(jì)劃錄入MOM，設(shè)備維修保養(yǎng)任務(wù)和故障的維修任務(wù)以工單形式下達(dá)、派工、執(zhí)行、報(bào)工。記錄故障情況和維修過(guò)程、更換配件等情況。對(duì)工裝實(shí)物提供物賬管理，記錄基本信息與工裝使用狀態(tài)。從PDM讀取到工序使用到的工具種類(lèi)、數(shù)量，在工序生產(chǎn)前，接受派工的人員應(yīng)按照工單和MOM終端的提示準(zhǔn)備工具。記錄每支工具的使用次數(shù)、維修次數(shù)、維修履歷、經(jīng)由本支工具施工完成的產(chǎn)品品種與數(shù)量、報(bào)廢時(shí)間等全壽命周期內(nèi)的各種信息。需要定期維護(hù)或校準(zhǔn)的工具提前提醒工具使用者和工具管理員，臨近維護(hù)或校準(zhǔn)日期時(shí)將禁用該工具。維護(hù)和校準(zhǔn)信息要記入該工具個(gè)體的履歷中。

2.12 物流管理

支持在MOM中配置庫(kù)存各種物料類(lèi)別；工單所需物料清單、工單計(jì)劃開(kāi)工時(shí)間、工單執(zhí)行的工位號(hào)需傳送給ERP，ERP以此進(jìn)行物料分揀和配送。配送到達(dá)工位后，ERP需要將物料批次號(hào)、序列號(hào)等信息提供給MOM。

2.13 文檔管理

通過(guò)設(shè)置權(quán)限，對(duì)文檔模板和生產(chǎn)過(guò)程信息進(jìn)行查詢(xún)和增刪改。文檔包括通過(guò)接口程序從ERP、PDM等外部系統(tǒng)獲得的外部文檔和MOM內(nèi)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息及其分析、運(yùn)算后得到的內(nèi)部文檔。

2.14 指標(biāo)與報(bào)表

生成各種實(shí)時(shí)指標(biāo)、趨勢(shì)預(yù)測(cè)、故障與異常分布、工單執(zhí)行進(jìn)度、庫(kù)房備料進(jìn)度等當(dāng)前總體信息；查看具體工單的詳細(xì)內(nèi)容，以便協(xié)調(diào)、調(diào)度不同車(chē)間的生產(chǎn)狀況。

2.15 系統(tǒng)和權(quán)限管理

包括系統(tǒng)設(shè)置、組織框架管理、多工廠(chǎng)管理、用戶(hù)管理、業(yè)務(wù)模式和范圍的配置與擴(kuò)展、用戶(hù)界面、報(bào)表、指標(biāo)的配置和擴(kuò)展、用戶(hù)身份驗(yàn)證、權(quán)限組和用戶(hù)權(quán)限變更。

3 結(jié)束語(yǔ)

MOM是面向于生產(chǎn)車(chē)間的信息管理系統(tǒng)。本文對(duì)以軌道客車(chē)企業(yè)制造為中心的運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)進(jìn)行軟件功能設(shè)計(jì)。根據(jù)此功能設(shè)計(jì)建立的MOM使企業(yè)獲得實(shí)時(shí)透明的生產(chǎn)過(guò)程信息。企業(yè)通過(guò)MOM對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施強(qiáng)力管控以削減產(chǎn)品制造周期，有效提升企業(yè)的生產(chǎn)管理水平。

[1]苗潤(rùn)澤.離散制造業(yè)生產(chǎn)車(chē)間MES系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J].安徽工程大學(xué)，2018.