航天企业电装车间MES的建设与应用

郑景珍，李湘媛

(北京机电工程研究所，北京 100074)

作者简介：郑景珍（1980—)，女，高级工程师，硕士，主要研究方向为飞行器典型产品电气装联，结构件机械加工、工艺信息化、工艺管理等，57549534@qq.com.

摘要：分析了电装车间信息化现状及存在问题，阐述了MES整体建设思路，详细介绍了MES的组成、核心功能执行流程。通过该系统的实施与验证，取得了良好的应用效果，打通了以生产核心流程为依托的数字化链路，初步形成数据驱动的生产辅助决策能力，可为航天相关制造企业实施MES提供借鉴。

关键词：制造执行系统；系统集成；航天企业；智能制造；电装车间

中图分类号：TP315     文献标识码：B     文章编号：2095-509X(2021)05-0094-05

近年来，国内外多家制造企业持续推进智能制造，加大企业自动化、信息化建设的投入。一般企业将企业资源规划（enterprise resource plan，ERP）系统和现场自动化系统作为企业信息系统建设的重点^［1］。由于ERP系统的服务对象是企业管理的上层，现场自动化系统主要是对现场设备和工艺参数进行监控^［2-3］，因此仅靠ERP和现场自动化系统无法解决企业资源计划管理层和过程控制层之间的信息断层问题。而制造执行系统（manufacturing execution system，MES)位于上层企业资源规划和底层工业控制之间^［4］，把制造系统的计划、进度安排、物料流动、质量管理和计算机集成制造接口等信息进行有效集成^［5］，恰好可填补这一空白。在国外，MES已被成功应用于化学工业、制造工业和生物制药等领域^［6］。在国内，MES在民用制造业、航空、航天等领域也获得广泛的应用。

受制于航天产品现状，北京机电工程研究所(以下简称本单位）电装车间产品生产仍然面临信息孤岛所带来的各种问题。通过调研并借鉴国内相关企业生产信息化系统的应用情况，认为实施具有企业特色的MES，可实现生产过程的精细管理与监控，解决本企业计划、工艺、生产、质量等管理系统间的信息断层问题，大大提升生产效率。

1 航天企业电装车间现状及建设思路

1.1 现状分析

本单位生产业务主要涉及计划管理、工艺管理、物资管理、生产过程管理及库管理等方面。其中计划管理利用多项目系统；工艺管理利用产品数据管理（product date management，PDM)系统；物资管理及库管理利用ERP系统；生产过程管理目前无信息化系统进行管理。此外，现有系统相互独立，无法实现数据的共享。因此，基于物料清单（bill of material,BOM）的设计、工艺、生产、交付一体化的全寿命周期管理尚没有实现。

本单位生产业务流程主要存在以下几方面问题：

1）生产业务涉及的各信息化系统相互独立，无法实现数据共享。目前多项目、ERP、PDM等系统尚未打通，尚未实现以产品履历为载体的贯穿设计、工艺、生产等过程的产品数据共享。

2）生产作业排产计划管理不足。本单位目前多项目中的生产计划是一个指令性计划，只明确了产品的数量和完成时间等要求，并没有按照工序进行任务排产，无法实现对生产过程的监控，缺乏实时高效的生产进展及质量情况的收集和反馈。

3）生产数据信息化程度低。车间任务执行信息反馈主要依赖被动的表格统计，缺乏系统化、专业化的软件系统支持，无法及时采集车间的现场数据并对其进行分析，导致对各种紧急状况的快速响应能力不足，在一定程度上对生产管理的质量和效率产生不利影响。