基于MES系統(tǒng)的航天企業(yè)外協(xié)閉環(huán)管理研究及應(yīng)用

王琦、尤潔 /航天材料及工藝研究所

近年來，伴隨我國綜合實力的快速提升，在國家推進航天強國建設(shè)過程中，航天型號任務(wù)呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。隨著短時期的任務(wù)高速增長，部分航天企業(yè)現(xiàn)有能力已無法滿足需要，社會資源已成為航天強國建設(shè)過程中的重要補充。

外協(xié)任務(wù)量、資金規(guī)模越來越大，管理要求越來越規(guī)范。針對原外協(xié)管理中，年度預(yù)算制定、外協(xié)談判及合同簽訂、外協(xié)派工、加工返回入庫、外協(xié)質(zhì)量驗收、付款等環(huán)節(jié)均靠人工管理，業(yè)務(wù)流程不串聯(lián)、信息共享程度低、成本管控措施不足的情況，航天材料及工藝研究所依托現(xiàn)有生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES），根據(jù)業(yè)務(wù)流程開發(fā)出外協(xié)模塊執(zhí)行單元，以解決傳統(tǒng)外協(xié)管理規(guī)范性不足、業(yè)務(wù)割裂、信息不串聯(lián)等難題，最終實現(xiàn)外協(xié)管理規(guī)范、成本可控、全業(yè)務(wù)周期閉環(huán)管理的目的。

一、航天企業(yè)外協(xié)管理特點分析

航天企業(yè)大多為典型的多品種、小批量、研制與批產(chǎn)型號共線生產(chǎn)的組織模式，近年來產(chǎn)品種類和任務(wù)總量的增長，暴露出一些管理不足：一是流程鏈條長、產(chǎn)品種類多、涉及的崗位角色多，在組織模式上人員工作崗位職責和工作界面不夠清晰；二是過程控制缺乏量化數(shù)據(jù)，剛性約束缺乏管理平臺，外協(xié)計劃完成情況、質(zhì)量管控以及財務(wù)管理等方面缺乏抓手，對標及監(jiān)督執(zhí)行不及時；三是上下游的信息傳遞方式較為封閉，缺乏全鏈條的信息串聯(lián)和共享，不利于統(tǒng)籌資源；四是業(yè)務(wù)流程和財務(wù)流程融合不足，可能造成結(jié)算和成本反饋不準確、不及時，影響整個外協(xié)流程的規(guī)范性和合規(guī)性。

二、基于MES系統(tǒng)的外協(xié)閉環(huán)管理設(shè)計

近年來，隨著航天制造外協(xié)生產(chǎn)任務(wù)的增加和精細化管理要求的提升，企業(yè)管理難度不斷加大。為解決這一困境，從“人盯”轉(zhuǎn)為“技防”，研究所設(shè)計開發(fā)了基于產(chǎn)品基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺和生產(chǎn)制造執(zhí)行平臺，結(jié)合流程再造的方式開展外協(xié)閉環(huán)管理流程設(shè)計，開發(fā)應(yīng)用MES 生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)實現(xiàn)流程和數(shù)據(jù)運轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)生產(chǎn)管理技術(shù)信息化、智能化升級。系統(tǒng)通過訂單計劃、制造信息跟蹤、成本信息回溯管理等，實現(xiàn)生產(chǎn)流程的數(shù)字化及統(tǒng)計分析管理的智能化，最終達到為企業(yè)提質(zhì)增效的目的。MES 系統(tǒng)具體設(shè)計思路如下：

首先，重新梳理并分解現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程和崗位職責，基于崗位分離原則將現(xiàn)有流程劃分成5個業(yè)務(wù)模塊，按“業(yè)務(wù)流”和“財務(wù)流”劃分，出入庫環(huán)節(jié)為雙鏈交叉點，形成“一體雙鏈”管理模式（見圖1）；其次，針對前文分析的流程癥結(jié)，通過精細化流程再造的方式開展流程治理并形成新流程，在MES 平臺實現(xiàn)流程運轉(zhuǎn)和數(shù)據(jù)庫積累（見圖2）；最后，采用計劃、執(zhí)行、檢查、處理（PDCA）循環(huán)管理模式，通過不斷地提出計劃、執(zhí)行計劃、反饋問題、改進迭代，在流程過程中以計劃、執(zhí)行、控制三元循環(huán)實現(xiàn)精細化外協(xié)全流程的閉環(huán)管理。

圖1 “一體雙鏈”的外協(xié)閉環(huán)管理模式

圖2 數(shù)據(jù)流圖

該系統(tǒng)將計劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫存管理、質(zhì)量管理、合同管理、財務(wù)管理、成本管理串聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流根據(jù)業(yè)務(wù)流程走向運轉(zhuǎn)，完成上層計劃管理與底層工業(yè)控制之間的智能化協(xié)同。執(zhí)行單元之間的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用推送方式，取代了人工記錄、傳遞，信息整合避免了“各說各話”，提升了工作效率，同時各執(zhí)行單元工作界面清晰且環(huán)環(huán)相扣、彼此協(xié)同，最終實現(xiàn)提升管理效益的目標。

1.外協(xié)計劃及預(yù)算

基于現(xiàn)有MES 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化產(chǎn)品物料清單（BOM）的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品基礎(chǔ)檔案中增加“是否委外”屬性。當接收到一個新項目時，計劃負責人依據(jù)產(chǎn)品數(shù)及任務(wù)數(shù)量，一鍵生成外協(xié)計劃，外協(xié)計劃中包含任務(wù)信息（項目號、型號、名稱、圖號、階段、批次）、財務(wù)信息（課題號）、數(shù)量信息、價格信息（最低價、三年平均價、最新價）、歷史承制方信息（或具備承制能力的外協(xié)單位）。外協(xié)任務(wù)分為年度計劃和臨時計劃，對于年度計劃，自動生成外協(xié)預(yù)估費用，用于年度預(yù)算申報；對于臨時計劃，依據(jù)外協(xié)預(yù)估價格進行預(yù)算申報。外協(xié)計劃經(jīng)相應(yīng)管理流程審批完成后，可轉(zhuǎn)入外協(xié)定價及合同簽訂流程。

2.外協(xié)定價及合同簽訂

系統(tǒng)中每種產(chǎn)品都有唯一編碼，在發(fā)生過歷史外協(xié)記錄后，系統(tǒng)在新的外協(xié)計劃中，會自動加載歷史價格作為外協(xié)價格制定的參考。當產(chǎn)品首次發(fā)生外協(xié)時，參考同類產(chǎn)品外協(xié)加工或由相關(guān)人員初步核定外協(xié)價格，填入系統(tǒng)作為預(yù)算申報的依據(jù)。

外協(xié)合同管理人員依據(jù)審批后的外協(xié)計劃，在合格供方目錄范圍內(nèi)開展外協(xié)詢比價，評標小組依據(jù)供方報價、歷史承制價格、批次任務(wù)數(shù)量、外協(xié)方質(zhì)量保障能力等綜合評定承制意見。合同管理人員完成合同簽訂，參照外協(xié)計劃將合同號、外協(xié)單價、承制方、任務(wù)分配數(shù)量填到系統(tǒng)中。外協(xié)合同簽訂完成后，轉(zhuǎn)入外協(xié)派工流程。

系統(tǒng)基于歷史承制記錄分析，可提供參考價（最低價、三年平均價、最新價），同類產(chǎn)品參考價，歷史承制方等相關(guān)信息，便于指導(dǎo)外協(xié)業(yè)務(wù)的高效、保質(zhì)、低成本開展。

3.外協(xié)派工

外協(xié)計劃負責人針對已完成的合同簽訂計劃，可一次或多次開展委外業(yè)務(wù)，每次執(zhí)行生成一條外協(xié)執(zhí)行計劃。通過系統(tǒng)打印委外訂制單，承制方依據(jù)訂制單開展外協(xié)加工任務(wù)，每張訂制單有唯一的編碼。

4.外協(xié)返回及驗收

承制方完成產(chǎn)品加工后，依據(jù)委外訂制單將產(chǎn)品交付至庫房，庫房管理員依據(jù)訂制單編碼鎖定外協(xié)執(zhí)行計劃，并清點數(shù)量、辦理入待檢庫。計劃負責人接收到外協(xié)返回信息后，依據(jù)外協(xié)計劃下達內(nèi)部質(zhì)量驗收任務(wù)，驗收合格后，入成品庫；如驗收不合格，計劃負責人通知承制方查明原因，補投產(chǎn)合格品后，再交付。產(chǎn)品驗收合格后，庫房管理員通過系統(tǒng)打印交接單，與承制方辦理交接。

5.外協(xié)付款

合同付款人依據(jù)外協(xié)合同付款條款、已合格入庫數(shù)量，通知承制方開具發(fā)票、辦理付款。

6.外協(xié)執(zhí)行情況分析

基于MES 系統(tǒng)，實現(xiàn)了預(yù)算、計劃、執(zhí)行、返回、入庫、付款等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，可開展項目、產(chǎn)品、承制方、超期、完工率等維度的數(shù)據(jù)分析，便于管理及相關(guān)人員及時發(fā)現(xiàn)問題、跟蹤處理。

三、應(yīng)用案例

在前期數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)搭建的基礎(chǔ)上，模塊自2021 年下半年正式啟用，以某生產(chǎn)制造車間為例，該車間通過MES 系統(tǒng)對生產(chǎn)現(xiàn)場進行過程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析。實現(xiàn)了上千條外協(xié)計劃的閉環(huán)管理，圖3 為該車間MES 系統(tǒng)外協(xié)模塊生產(chǎn)管理流程。

圖3 某車間MES系統(tǒng)外協(xié)模塊生產(chǎn)管理流程

第一步，進入外協(xié)計劃管理界面后，計劃調(diào)度人員在系統(tǒng)上下達生產(chǎn)計劃，選擇近3 年最低價格，可直接從數(shù)庫中提取價格，計劃類型分為“年度計劃”“臨時計劃”，用于對標年度預(yù)算并進行分析和報調(diào)，計劃的狀態(tài)分為“自由態(tài)”“提交態(tài)”“審批通過”，審批通過后該條計劃信息將被推送至其他執(zhí)行單元，實現(xiàn)以計劃為源頭向下組織開展業(yè)務(wù)執(zhí)行的目標。

第二步，反饋到外協(xié)管理人員，組織談判小組開展定價和合同簽訂，完成后進入外協(xié)合同管理界面，將合同簽訂數(shù)量、單價、合同號回填到平臺。

第三步，計劃調(diào)度員進入外協(xié)計劃執(zhí)行界面后，可依照合同開展派工，一條計劃根據(jù)實際情況可拆分成多次派工，派工總數(shù)量不允許超過審批數(shù)量，一旦超過需要重新生成計劃并進行審批。此單元產(chǎn)生業(yè)務(wù)實物為訂制單，作為車間和供應(yīng)商之間的派工依據(jù)。

第四步，供應(yīng)商生產(chǎn)完產(chǎn)品后返回庫房，庫管員進入外協(xié)出入庫管理界面，如實填報返回數(shù)量和合格數(shù)量，后期采集數(shù)據(jù)可得到相關(guān)質(zhì)量數(shù)據(jù)。此單元產(chǎn)生業(yè)務(wù)實物為交接單，作為供應(yīng)商結(jié)算依據(jù)。

第五步，財務(wù)人員進入外協(xié)合同執(zhí)行界面后，依據(jù)合同、交接單和發(fā)票，將實際結(jié)算數(shù)量回填至單元，這樣實現(xiàn)了由業(yè)務(wù)流推送至資金流。

第六步，外協(xié)成本、出入庫數(shù)量及現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和異常情況通過商業(yè)智能（BI）能實時反饋到管理崗位的監(jiān)督界面，使得及時調(diào)度成為可能，管理團隊采用PDCA 循環(huán)管理法，對包含外協(xié)策劃、外協(xié)實施、外協(xié)對標、外協(xié)改進環(huán)節(jié)等不斷循環(huán)，由此實現(xiàn)了外協(xié)閉環(huán)管理。

四、結(jié)束語

通過MES 系統(tǒng)平臺的應(yīng)用與開發(fā)，實現(xiàn)了包括外協(xié)計劃管理、計劃執(zhí)行、出入庫管理、合同管理、合同執(zhí)行5 個模塊的生產(chǎn)制造執(zhí)行信息集成，搭建起與航天企業(yè)適配度較高的“一體雙鏈”式外協(xié)閉環(huán)管理流程。應(yīng)用表明，該系統(tǒng)能有效實現(xiàn)外協(xié)計劃精準執(zhí)行、庫存信息資源共享、結(jié)算準確、質(zhì)量及成本數(shù)據(jù)反饋及時等功能，從系統(tǒng)上實現(xiàn)了流程驅(qū)動與數(shù)據(jù)驅(qū)動并重的轉(zhuǎn)變，降低了人工記錄信息和數(shù)據(jù)傳遞的風險，推動業(yè)財信息全面對接和整合，提高了企業(yè)外協(xié)流程運轉(zhuǎn)速度，可考慮推廣至其他航天生產(chǎn)制造企業(yè)應(yīng)用。