发布日期：2020-06-30 10:36 浏览次数：
哈空调是目前中国最大的石化空冷器、电站空冷器、暖通空调产品生产基地，是中国核工业总公司确定的生产核电站大型成套空气处理机组的定点生产企业，是中国唯一能够自行设计、生产目前国际上所有形式空冷器的专业化企业，其技术发展水平和生产能力代表了我国空冷器行业水平。
哈空调属于典型的多品种、小批量、项目式生产模式。从订单接收到产品交付，需要经历计划、设计、准备、生产、检验、发运等多个环节。生产工艺路线复杂、制造加工周期漫长、设计加工难度大、产品质量标准严格，同时还存在大量的委外协作环节。这些生产特点对企业的生产组织带来挑战。长期以来，企业生产现场严重依赖于各级管理者的知识经验，信息传递多为手工作业方式，导致生产过程中订单状态、物料情况等信息传递时效低、质量不高，制约了产品交付进度、产品制造效率、质量管理水平、生产成本控制水平等指标的进一步提升。如何借助信息化管理手段，提升生产现场管理效能是企业管理者始终关注的重要问题。
在智能制造、工业互联网的大背景下，高端装备制造行业信息化建设进入快速发展期。在充分了解、借鉴同行业信息化的先进经验，在公司前期ERP建设业已完成，具备较好的数据基础条件情况下，哈空调拟开展生产执行管理MES系统建设。重点围绕车间业务流程信息化、精益化目标，实现生产组织全过程中销售订单、设计工艺准备、材料准备、工艺路线管理，生产计划、生产执行、质量管理、生产过程管理，现场调度排产等全流程的信息化共享与协同。通过不断技术创新、管理创新，有效利用信息化手段，科学配置和调度资源，提高订单交付效率，降低生产成本，提升产品质量，推动哈空调生产经营再上新台阶。
哈空调作为大型装备生产企业，属于典型的项目式生产模式，其生产过程中面临着突出的“周期长、变化多、管理难”的问题。
2.1 周期长
产品一般是完全定制型，从客户需求提出到项目完成，普遍经过调研，设计过程、方案评审、采购、生产、性能测试、现场安装调试、验收和售后服务等环节。产品体积庞大、结构复杂，需要根据客户要求进行大量的定制设计与制造工作，其生产周期一般需要经历几个月甚至是跨年。
2.2 变化多
产品需要边设计边生产，对应的整体业务过程具有一次性、独特性特征，每个订单需要单独设计；BOM复用率低，外购件、自制件的生产出现质量、延期、变更等问题的几率增加。生产组织复杂，生产过程以任务的形式分发，因为经常变动造成生产计划变动多；工艺路线漫长，外协、自制环节现场异常情况频发，信息反馈常常不及时，造成一系列连锁反应。
2.3 管理难
整个产品生命周期过程中的设计、原材料配套采购、主要半成品的加工过程、产品的装配过程、发运过程、现场安装调试过程、成本的控制、资源的调配等都会经常出现一些意想不到的情况，管理复杂。
原材料的品种和规格型号变化大，单个品种的需求数量小，往往采购周期要求较紧，产品数据变化大，数据维护困难。对设计、采购、生产、安装的联动性要求非常强。特别是生产过程中的计划、排程、下达、执行、统计等工作繁重，对人的能力、经验要求很高，计划合理性难以评估，关键资源利用率难以保证，计划调整没有依据，无形中大大的提高了企业各方面的显性和隐性成本。
智能制造项目如果想要落地生根，常态应用，一定要将管理的颗粒度细化到具体业务流程节点、具体岗位职责上。在项目前期调研过程中，制造易顾问先后与十余个部门、50多个岗位进行了300余人次的详细调研，梳理了近100个较为突出的业务问题，经反复与客户沟通确认，有将近80%的问题可以通过信息化方式，结合管理制度的同步优化进行解决。
哈空调生产管理比较突出的问题包括：
§ 生产准备事项众多，过程漫长，对于准备状态不清楚，为了赶工，开工计划有时候不能完全等待准备完成即开始，但后续会出现因准备事项不足引发的生产问题。
§ 工艺BOM、工时定额每个订单都要重新编制，目前在ERP中维护，十分麻烦，影响工作效率，存在工时定额编制滞后，完工后还没有工时，影响工人奖金核算和工作积极性。
§ 生产计划与开工计划脱节，生产部计划传递慢，车间不能及时开工，仍然以线下文件方式传递，效率低，车间作业计划与生产部计划不同，不利于生产部对订单进行跟踪；
§ 缺少生产齐套检查的手段，何时开工何时装配不清楚物料状态，造成现场停滞。
§ 订单进度跟踪完全依赖人工“小本本”，手工统计、人工汇报，依靠基层管理者的责任心与经验，岗位工作量大，时效性差，准确性不高。
§ 外协跟踪困难，外协订单较多，即有整部件外协也有工序外协，且外协厂家较多，需要一个任务进行多家外协，现阶段多少需要发出、多少回来、多少未回来，什么状态很难厘清。
§ 销售变更、技术变更，车间无法第一时间掌握，很多任务已经投下去了，但不知道变更情况，不能及时调整。
4.1 解决思路——业务中台+数据中台，打通生产现场数据
哈空调现有ERP系统采用的是浪潮PS版，系统基础数据维护扎实，能够为MES提供较为准确的订单信息、物料基础数据。同时PDM中的工艺路线，OA系统中的生产准备环节等主要协作事项节点状态也可以进行采集。
因此，制造易在系统架构设计上，拟定如下基调：
§ 将ERP系统作为主要数据源、PDM、OA为辅助数据源，与MES系统紧密结合，完成数据集成。能够在一个系统维护的数据，绝不在其它系统重复录入，提高数据集成、复用性，最大程度减少员工工作量。
§ 将制造易平台作为业务中台。强调生产管理的各类业务应用均在制造易平台实现，包括对于生产相关数据的查询，如ERP中的销售订单、库存、采购信息等、都在制造易平台完成。涉及生产计划管理的相关业务处理，如公司级、车间级生产计划，MRP运算、调度排产均由制造易平台完成；完工入库信息、质检信息等需要与ERP交互的信息，支持回写到ERP中，从而使ERP与MES系统之间形成完整的业务闭环、数据闭环。
§ 将制造易平台同时作为数据中台。哈空调迫切希望通过本次项目建设，完成对于生产现场各类数据的实时采集与过程跟踪。制造易平台底层具备了强大的数据处理能力，在完成业务活动的同时，系统后台会进行数据底层处理，形成高质量的供管理者使用的数据源，并以报表、图表与可视化、语音化的方式，进行展示。展示的内容覆盖计划跟踪、生产准备状态跟踪、物料跟踪、调度指挥、派工报工等核心环节。
§ 对于设备层的数据采集，考虑到哈空调产品加工特点，本期建设中并未进行，但预留了数据接口，未来可结合生产计划对自动焊接线等装备数据进行采集与深度应用。
4.2 解决生产现场问题，要真正了解生产现场实际情况，把准脉、用对药
哈空调是具有一定规模的典型的离散制造企业，企业的核心管理在于生产制造环节。在生产制造业务链条上，包含了企业80%以上的部门、人员、岗位。人多、岗多、业务流程也变得复杂，有很多自己的特性。且这些特性是哈空调几十年来已经形成的，如果让企业流程适应软件，短期内几乎不可能！必须要软件与企业之间找到平衡点，更重要的是要适应生产现场！
为了让系统能够常态化落地应用，制造易做了很多的细节改进，现举以下三个例子：
§ 在生产准备计划与生产作业计划业务握手时，最关键的一点是工程的BOM是否已经具备。在原有场景中，生产作业计划员必须逐一了解、逐一落实，而制造易在生产准备计划中添加了是否有BOM一项，通过对几十万数据的秒级计算，轻松告知生产作业计划员，哪些生产准备计划已经具备BOM，已经有了列为生产作业计划的可能。一个字段的增加大大减轻了生产作业计划员的工作量。
§ 当下多数的制造执行管理软件，MRP计算都是作为一个模块、一个功能，让生产计划人员进行使用。而在哈空调，制造易用生产计划员思维代替了原有的软件思维，将MRP融入业务之中，当生产作业计划员确定某一生产准备计划已经符合作业条件，只要在此工程后进行标记，系统将自动为其创建符合其要求的生产作业计划。做到计划员看不到MRP，但MRP却在真实地为其服务。
§ 类似的问题在工时定额上也有体现。由于哈空调属于典型的项目制造，且每个项目所属分总成、部件、零件多达上千个，且没有任何继承，每一次都是全新定义。工时定额人员时间紧、任务重。且工时定额要求看到的信息非常多，贯穿了产品结构、产品单台、工序、材料定额、国标、切口宽度、产品尺寸等诸多因素。能在一个界面看到所有需求信息并能按定额要求进行展现，是解决此项问题的关键。而且由于定额工作量巨大，往往定额周期很难保证，有时，产品已经开工，工人却得不到工时定额。能适应所有时间定额，并提示定额员，哪些需要急订、哪些缓订，则是解决此问题的第二个关键。
通过分析，制造易建造了专业的工时定额界面，将产品BOM结构与工艺路线信息进行了完美结合，让定额员通过工程号，轻松展开所有组合物料，并通过灵活排序，和定额员手中的图纸能有效结合，快速找到定义项目。同时，又打破传统，将原有的定额界面由传统的主从表模式变更为二维表模式，大大压缩了定额员维护数据时往复切换界面时间。
同时，工时定额同步与生产任务进行结合，通过生产交期与生产进度，告知定额员哪些急订、哪些缓订，切实解决了生产现场工人的要求。
4.3 生产准备透明化，缩短生产准备时间
哈空调由于产品边设计边生产的特点，生产准备事项众多，需经过多个部门岗位，用时较长。如下图所示，一个产品需要包括对管束，风机、百叶窗，管路、水箱，构架等多个大部件进行设计、评审，之后再完成工艺、材料定额、工时定额等编制工作。哈空调目前是在协同平台上完成上述准备流程，但相对是孤立的，缺少和源头——具体订单，下游——哪些具备条件可以开工之间的联动。
为了更好地让生产准备事项更为高效、快捷的进行信息传递。制造易集成了协同系统里的准备事项、状态等要件信息，将协同里的数据拉动到制造易平台上，这样管理者可以通过一条线的视角，看到完整的准备状态，即：为谁准备、准备了什么、何时完成可以开工三项关键信息，让准备状态透明起来。
4.4建立工厂、分厂多级计划联动体系，让听得见炮声的人呼唤炮火
计划管理是生产组织的关键。哈空调生产计划实行的是两级管理模式，即公司生产部跟踪的是工程号、合同号，给分厂下达的是整体大部件计划。生产准备计划完成后，将生产作业计划下达到分厂，分厂再根据车间情况制订工序级作业计划。这种计划管理模式目前存在着几个问题：一是分厂要等待公司生产部的计划，才能制订车间计划，而生产部还要等待准备计划的完成，分厂的等待时间过长，任务一旦下来了就是紧急的，留给分厂的时间不够充裕；二是公司生产部对分厂车间的工序作业状态也不清楚，目前是由分厂进行人工汇报，效率低、准确性差，整体在计划编制、执行、调整方面存在较多的时间浪费。
解决这两个问题的关键在于，要通过信息的透明化、实时化，让计划工作尽量提前，提高效率：
首先，要通过信息化的方式进行计划编制，生产部根据合同号、工程号，确定生产计划中的产品委外、自制、采购属性，指派由具体哪个分厂进行加工；生产准备计划也不必全部完成才能开工，是否可以先行投料，是否可以工艺完成后即组织生产，分厂可灵活进行厂内任务的制订与下达策略，或者至少保证了对未来生产任务能够提前预判与计划。
其次，公司级生产计划下达后，车间要在其基础上进行生产任务的分解，大家采用同一个数据源，上游的生产准备状态、生产部的公司级作业计划、分厂内部的工序级计划、以及后续的生产执行情况，全部在一个平台上展示。上游的信息是下游的依据，下游的数据是上游计划的反馈，信息联动机制下，保证了各级管理者都能够围绕同一个生产订单开展工作，效率自然会大幅提升。
4.5 计算机取代人工实现调度排产
和很多离散制造企业一样，哈空调也希望有一个精准的计划与排产。为此，生产部门同事们做了多年的努力，效果始终不是很理想。在此次项目立项之初，生产部门就将排产列为重中之重。
经过制造易顾问现场详细调研并与生产管理人员的详细探讨，在哈空调将所谓的排产升级为更符合现场实际情况的排产与调度体系。并分为三层管理，第一层级是排产计划层级，在生产任务形成的同时，系统将随时可以进行排产计算，给予企业生产任务工序级排产。以便空调的生产管理者进行相应的提前决策。第二层级则是调度计划层级，系统计算后的排产以甘特图形式进行相应展现，各层级的管理者，则可以在一张看板上，按照自己的职责，对企业所有的生产任务进行相应指挥。对排产结果进行人为性修正。第三层级则是生产执行层级，在生产任务派工时，系统将所有计划层级结果，形成自动派工信息，发送给每一个生产岗位。
通过以上的手段，哈空调生产现场指挥从原有的靠电话、靠开会、层层传达、层层部署的形式，变成了信息化一体查询、一体指挥、一体决策的形式。此种形式，能最大程度的贯彻各级生产管理者的意识，将高层领导的思路直接作用于生产一线。在实际生产中，起到了很好的作用。
作为中大型国有企业，哈空调在生产信息化建设实践中，有两点值得未来开展智能制造的企业加以借鉴。
首先，要结合企业特点与管理诉求，以务实高效的原则进行方案设计。目前很多企业在智能制造上存在跟风投入，目的不清的问题。哈空调在项目建设之初，就定下来要结合业业务实际分阶段有序推进的策略。根据企业制造特点，第一阶段并没有在设备数据采集上投入，而是将夯实信息化、数字化基础作为出发点，重点围绕着人-人协作、信息传递方式转变的核心诉求，从现场管理的角度，通过软件系统打通企业内部信息流，减少信息传递过程中的堵点、断点，并通过信息流与现场物流的统一，提高生产组织效率。
其次，要把落地应用的颗粒度做细做实。哈空调从项目动议到选型，到方案比较、招标，经历了将近1年的时间。在这一年的时间里，哈空调信息化团队一直在和业务部门梳理业务场景，反复确认需求，并以此对供应商的解决方案进行综合评估。特别是在招标前设置了MES产品不常见的DEMO演示环节，企业提供了部分真实数据，让软件厂商模拟业务流程，并细化到具体操作体验等环节。所做的这些工作，都是为了规避一些厂商“事前拍胸脯承诺、事后拍屁股走人”的风险，保证系统能够真正落地。这种方式看似很慢，但在选型过程中，却有效地暴露出某些供应商的短板。其中不乏国内一些知名的供应商，在产品架构、业务理解与操作体验上的不足。有比较才有鉴别，这种大项目周密细致、稳扎稳打的组织过程，能够在很大程度上确保了后期项目规划、设计与建设实施的顺畅、高效。
