◆胡 銳

軌道客車企業(yè)制造運營管理系統(tǒng)軟件功能設計

◆胡 銳

（中車長春軌道客車股份有限公司 吉林 130000）

制造運營管理系統(tǒng)是面向于生產(chǎn)車間的信息管理系統(tǒng)。本文對以軌道客車企業(yè)制造運營管理系統(tǒng)進行軟件功能設計，并對產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、企業(yè)資源管理系統(tǒng)和質量管理系統(tǒng)的集成關系進行研討。根據(jù)此功能設計建立的制造運營管理系統(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

軌道客車企業(yè)的生產(chǎn)對象是動車組、鐵路客車和城市軌道客車，屬于復雜離散制造業(yè)。為了實現(xiàn)日常業(yè)務無紙化、生產(chǎn)現(xiàn)場精益化、制造管理過程可視化、物料配送準時化，為實現(xiàn)智能制造奠定基礎，需要建立制造運營管理系統(tǒng)（以下簡稱MOM），打通制造業(yè)生產(chǎn)活動與管理活動信息溝通，實現(xiàn)車間內生產(chǎn)及其緊密相關業(yè)務在系統(tǒng)內的管理，并與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（以下簡稱PDM）、企業(yè)資源管理系統(tǒng)（以下簡稱ERP）和質量管理系統(tǒng)（以下簡稱QMS）的集成。

1 MOM功能范圍

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

2 MOM詳細功能設計

2.1 基礎數(shù)據(jù)管理

對公司、分廠、車間、工段、工區(qū)、工位、機臺等進行組織機構管理；對不同管理維度下的負責人進行角色管理；通過界面對組織機構、項目角色進行增、刪、改、批量導入等操作。從ERP中的同步物料、工作中心、成本中心、供應商等主數(shù)據(jù)，從PDM同步技術文件（包括圖紙、3D模型、作業(yè)指導書等）、工藝路線、物料清單、制造資源（設備、工裝、工具、人員資質等）、勞保防護、環(huán)境要求等信息。

2.2 計劃與工單管理

通過排產(chǎn)運算，分解ERP生產(chǎn)訂單得到工單；支持手工創(chuàng)建或通過導入創(chuàng)建工單、緊急插單、工單的優(yōu)先級定義、工單拆分、合并、調整、刪除以及工單執(zhí)行狀態(tài)查看。

2.3 派工管理

工單下達前進行齊套性檢查，檢查物料、機臺、人員或小組的有效性；在考慮異常（人工、設備）存在的前提下，將工單派工到工位（機臺、人員或小組）。

2.4 工序外協(xié)管理

對于已生成而且未完成的工單可在工位發(fā)生異常后在MOM中轉為外協(xié)生產(chǎn)，在ERP中生成對應的外協(xié)訂單或生產(chǎn)訂單的工序類型更改；由外協(xié)單位到公司場地進行施工的外協(xié)訂單，在MOM內對其施工進度、質量的管理和控制應與自制工序等同。

2.5 配置與變更執(zhí)行管理

配置信息（批次、序列號等）通過MBOM體現(xiàn)到生產(chǎn)訂單中的物料清單中，MOM在分揀線和車間生產(chǎn)和臨時存放區(qū)掃實物標簽中的編碼，防止用料出錯。工程變更從PDM發(fā)起，通過ERP形成生產(chǎn)訂單下達到MOM，或直接在MOM中創(chuàng)建任務并在ERP中自動同步創(chuàng)建對應的生產(chǎn)訂單。對實物更替需要在工單中記錄退換料的信息。

2.6 質量管理

MOM從QMS中獲得物料、批次、序列號、缺陷（不符合）詳情使操作員工注意避免缺陷及其影響擴大。MOM從QMS獲得每道工序采用的監(jiān)測項點、質檢方式（自檢、互檢、專檢）以及檢驗級別（里程碑、產(chǎn)品終檢、業(yè)主監(jiān)造與驗收等）納入工單檢驗數(shù)據(jù)。在工單任務執(zhí)行中，需要記錄過程參數(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)、加工過程參數(shù)和再次質檢的各項數(shù)據(jù)，記入履歷；發(fā)生返修時，需要根據(jù)具體條件設置緊急插單的優(yōu)先級，需要記錄每次返修的原因和不符合項點的具體檢驗值，記入履歷，并同步到QMS。具有自動檢驗、記錄或通訊能力的設備、量具，MOM通過集成手段獲取相關數(shù)據(jù)自動記錄到檢驗記錄單中，避免人工轉抄。質量控制功能包括質量門未通過不允許開工，工序首檢未通過不允許批量生產(chǎn)，里程碑不通過不允許轉入下工序，例外放行申請不通過不允許進行下一步質量活動等。

2.7 報工控制

支持對工單整體報工、部分生產(chǎn)數(shù)量報工、對工單的每一個操作步驟報工，并獲得工單執(zhí)行的進度。報工時記錄本工單全部時間信息、人員信息、技術文件及其版本、各種材料物耗、所用設備工裝工具等各種信息，缺少必要數(shù)據(jù)將無法完成報工操作。MOM向ERP生產(chǎn)訂單進行報工。工單未按時完成時，提供相關看板監(jiān)控顯示，通知工單執(zhí)行者和生產(chǎn)計劃、調度人員。MOM在運用層不支持批量報工，但在調試層需支持批量報工。

2.8 異常管理

支持靈活配置異常的原因與類型。對具有自診斷、自監(jiān)測或通過SCADA等設備通訊層和傳感器獲得異常信息的設備（工位）實施自動異常呼叫；對不具備自動獲取信息條件的異常原因，通過人工登記異常信息進行呼叫。推送異常信息給相關人員，在系統(tǒng)中記錄異常處理過程中的數(shù)據(jù)。

2.9 履歷追溯與遏制管理

產(chǎn)品履歷包括每個工序的人（操作者、檢驗者）、機（使用的設備）、料（使用的物料批次、序列號、退換料、返工/返修等）、法（技術文件及其版本）、環(huán)（環(huán)境參數(shù)）、測（檢驗數(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)資質管理、作業(yè)績效管理等。工單的派工時需考慮作業(yè)人員資質的影響。對于部分外協(xié)工序、部件工序發(fā)生故障，需要供應商人員在公司場地進行修理，MOM對這些人員進行相應的系統(tǒng)登記與記錄。

2.11 設備、工裝和工具管理

設備的日常保養(yǎng)、計劃性維修計劃錄入MOM，設備維修保養(yǎng)任務和故障的維修任務以工單形式下達、派工、執(zhí)行、報工。記錄故障情況和維修過程、更換配件等情況。對工裝實物提供物賬管理，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、數(shù)量，在工序生產(chǎn)前，接受派工的人員應按照工單和MOM終端的提示準備工具。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、報廢時間等全壽命周期內的各種信息。需要定期維護或校準的工具提前提醒工具使用者和工具管理員，臨近維護或校準日期時將禁用該工具。維護和校準信息要記入該工具個體的履歷中。

2.12 物流管理

支持在MOM中配置庫存各種物料類別；工單所需物料清單、工單計劃開工時間、工單執(zhí)行的工位號需傳送給ERP，ERP以此進行物料分揀和配送。配送到達工位后，ERP需要將物料批次號、序列號等信息提供給MOM。

2.13 文檔管理

通過設置權限，對文檔模板和生產(chǎn)過程信息進行查詢和增刪改。文檔包括通過接口程序從ERP、PDM等外部系統(tǒng)獲得的外部文檔和MOM內的業(yè)務數(shù)據(jù)信息及其分析、運算后得到的內部文檔。

2.14 指標與報表

生成各種實時指標、趨勢預測、故障與異常分布、工單執(zhí)行進度、庫房備料進度等當前總體信息；查看具體工單的詳細內容，以便協(xié)調、調度不同車間的生產(chǎn)狀況。

2.15 系統(tǒng)和權限管理

包括系統(tǒng)設置、組織框架管理、多工廠管理、用戶管理、業(yè)務模式和范圍的配置與擴展、用戶界面、報表、指標的配置和擴展、用戶身份驗證、權限組和用戶權限變更。

3 結束語

MOM是面向于生產(chǎn)車間的信息管理系統(tǒng)。本文對以軌道客車企業(yè)制造為中心的運營管理系統(tǒng)進行軟件功能設計。根據(jù)此功能設計建立的MOM使企業(yè)獲得實時透明的生產(chǎn)過程信息。企業(yè)通過MOM對整個生產(chǎn)過程實施強力管控以削減產(chǎn)品制造周期，有效提升企業(yè)的生產(chǎn)管理水平。

[1]苗潤澤.離散制造業(yè)生產(chǎn)車間MES系統(tǒng)的研究與應用[J].安徽工程大學，2018.