汽车行业MES系统

汽车行业MES系统1. 项目背景 11.1. 汽车行业发展概况 11.2. 汽车行业生产特点 21.3. 精益生产 31.3.1. 精益生产最终目的是通过降低成本产生效益 31.3.2. 消除制造过剩的浪费，降低成本 41.3.3. 数量管理，质量保证和尊重人性 51.3.4. 准时生产和自动化 61.3.5. 少人化和创新方法 61.4. 汽车行业对信息系统的要求 72. 整车厂MES 82.1. 什么是MES 92.2. MES与其它信息系统的关系 102.3. MES系统功能模型 112.3.1. 生产控制系统（ALC） 112.3.2. 厂内物流系统 142.3.3. 质量管理系统 162.3.4. 车间生产辅助系统 202.4. MES的必要性 242.5. MES实施要点 243. 案例介绍–广汽MES系统项目 264. 北汽MES可行性分析 29项目背景汽车行业发展概况汽车工业是一个高投入，高产出，集群式发展的产业部门。汽车自身的投资，生产，研发，供应，销售，维修；前序的原材料，零部件，技术装备，物流；后序的油料，服务，信贷，咨询，保险，直至基础设施建设，汽车旅游，汽车旅馆，汽车影院，汽车餐厅甚至各种汽车体育比赛等构成了一个无比的长链条和大规模的产业体系。汽车工业可以带动的行业和产业之宽，能包容和吸收的各种新技术，新材料，新工艺，新设备之广，可形成的生产规模，市场规模之大，可创造的产值，税收和就业岗位之多，对国民经济拉动之大，之持久，都是其他产业难以比拟的。除了经济上的重要性之外，众所周之，汽车工业也历来是企业的管理思想，尤其是制造业生产方式创新和变革的源泉，对整个工业发展起着决定性的影响。无论是20世纪初的亨利福特和阿尔费雷德斯隆创造的基于单一产品原则和流水线生产制度的大量生产方式，还是20世纪60～70年代丰田英二和大野耐一开创的体现日本式职业道德的精益生产，乃至美国三大汽车企业近年来掀起的电子商务热潮，无一不凭借了汽车产业的巨大规模，汽车产品的复杂性，汽车工业与社会经济部门的多层次广泛联系，推动了全世界制造业生产方式的变革。在这一过程中，IT技术作为企业运营管理的支持工具，为制造业生产方式的革命提供技术支持，成为企业家手里的战略武器。从某种意义上说，IT技术的发展在很大程度上为生产方式所影响。回顾汽车工业发展的历史将不可避免地成为对制造业发展的探讨，这是因为以三个转型为里程碑划分制造业四个阶段的方式已经成为一种被人们广泛接受的范式。从汽车工业诞生时期的单件生产方式，到第一次转型（大量市场，市场无限，对量的需求巨大），第二次转型（修正的大量生产方式，市场巨大，渴求产品多样化），第三次转型（弹性大量生产方式的兴起，精益生产，市场细小，渴求不懂类型的汽车），“汽车工业……已经两度改变了我们对如何造物的基本概念。而如何造物的涵义不仅仅是指我们怎样工作，还包括我们买什么东西，如何思考问题以及我们的生活方式”。汽车行业生产特点汽车工业是一个影响极大的产业。以汽车工业为先导，按照投入产出的关联关系，形成一系列的产业群。从生产的角度看，汽车基本上是一个·装配产品，它由大量的（1～2万件），各式各样的零件组装起来。在零部件超过万件以上的产品中，汽车是唯一的有千万辆以上的年销售量的产品；反过来说，在年销售量达到千万件以上的商品中，只有汽车是由上万种零部件组成的。对于一家整车厂来说，一辆汽车的零部件可以分成三大项，即车身，发动机与变速箱以及其它零部件，如图所示一个汽车生产体系示意图。尽管由不同的汽车厂生产的汽车，其自制的零部件比例互不相同，但无疑是整车装配和零部件生产之间的关系最为紧密。除了零部件生产，汽车工业还向上拉动了一大批工业部门，如机床，钢铁，合成材料，轮胎制造等行业（汽车厂商每年要消耗全球橡胶产量的一半，全球玻璃产量的四分之一和全球钢产量的15%），向下则拉动了从汽车销售，消费信贷到汽车维修乃至汽车餐馆，旅馆等服务业的发展。很明显，汽车工业自身的生产方式必将影响到这些相关产业的生产和服务方式。在一些发达国家，汽车工业的产值约占国民经济总产值的8%，占机械工业产值的30%，其实力足以左右整个国民经济的动向。因此，世界各个发达国家无一例外的吧汽车工业作为国民经济的支柱产业。无怪乎1945年，著名的已故管理专家德鲁克在研究通用汽车时，把汽车工业称之为“工业中的工业”。主要相关工业：钢，铁与其它金属材料橡胶主要相关工业：钢，铁与其它金属材料橡胶电子塑料玻璃纺织品车身车身覆盖件的制造与冲压->车身装配与喷漆零部件制造机械与电气零部件。仪表，制动系，转向系等制造车轮，轮胎，座椅，排放系统等发动机与变速器发动机与变速器锻铸毛胚->加工与装配精益生产是以丰田为代表的汽车公司所提出并推广的，并在石油危机后为各大汽车厂所接受的一种生产体系。也被称作丰田生产方式（TPS）。该方式的主要目的是通过改善活动消除引藏在企业中的种种浪费现象，从而降低成本，提高效益。正是在低速增长时代，TPS以独特的方法谋求降低成本，并由此提高了效益。这是一种彻底消除浪费和劳动力浪费的方法。称它是一种新的革命性的生产方式，恐怕也不会言过其实。这种生产方式，是继泰勒生产方式（科学管理法）和福特生产方式（大量装配线）之后诞生的生产方式。精益生产最终目的是通过降低成本产生效益TPS是生产产品的合理方法。这里所说的合理，意味着它对整个公司产生效益这个最终目的来说是行之有效的方法。为了实现这个最终目的，丰田生产方式将降低成本作为基本的第一位的目标。降低成本的目标，换句话说，也可以称之为提高生产率的目标。为了实现这个基本目标，应该彻底消除生产中的浪费现象（过剩的库存和过剩的人员等）。这里所说的成本概念是非常广泛的。如果从本质上说，它指的是为了实现利润应从销售额中扣除的过去，现在，将来所有现金支出。通常所说的“原值”就是成本。所以TPS中所说的成本，不仅仅是制造成本，而且还包括销售费用，一般管理费用以及财务费用。消除制造过剩的浪费，降低成本精益生产主要着眼于消除浪费，降低成本。下面，按图对此加以说明。产品成本降低劳务费降低产品成本降低劳务费降低间接制造费降低以作业再分配减少人员等待时间明显化能以销售的速度制造消除第三层次，第四层次的浪费消除制造过剩的浪费第四层次的浪费多余的仓库，搬运工，设备，维护人员多余的劳务费多余的折旧费多余的利息支出第三层次的浪费过剩库存的浪费利息支出（机会成本）的增加设备折旧费和间接劳务费等增加产品成本增加第一层次的浪费（过剩生产能力的存在）过多的人员过多的设备过剩的库存·第二层次的浪费（最大的浪费）制造过剩的浪费过剩库存的浪费过多的人员过剩的设备过剩的库存人员也好，设备也好，材料也好，若是超过必要的限度，只能会提高成本。例如，过多的人员，会发生不必要的劳务费；过剩的设备，会发生不必要的折旧费；过剩的库存，会发生不必要的利息支出。进而，由于这些浪费的缘故，会产生第二层次的浪费，特别是在工序人员过多的情况下，每个生产循环中本来就经常或多或少的出现空闲时间（等待时间），而为了避免等待就产出了多余的产品。这就产生了第二层次的浪费—制造过剩的浪费。在丰田汽车公司，制造过剩的浪费，在几种浪费中被视为最大的浪费。所谓制造过剩的浪费，就是在制造现场的工作进展过度，在本来必须等待的时间里，做了“多余”的工作，结果在生产线后面和中间堆积了多余的库存。这就是第三层次的浪费—过剩库存的浪费。如果发生搬运，重新摆放这些库存的作业（实际上是搬运浪费），制造过剩的浪费就会愈加难以发现。实际上，正是由于存在产品过剩，才反过来需要过多的人员。如果存在过剩库存，就会产生一下第四层次的浪费：如果库存在现场容纳不下，就要建设仓库。雇用将库存搬运到仓库的搬运工（搬运浪费）给搬运工没人买一台叉车为了防止产品在库房锈蚀和管理库存，就必须增加人员。需要清除锈蚀和修复损伤产品的人员为了随时掌握多种库存的数量，管理部门需要相当数量的工时需要使用计算机管理库存的人员。所有这些第一层次，第二层次，第三层次以及第四层次的浪费，都会增加直接材料费，直接劳务费，间接劳务费，折旧费，一般管理费，从而增大成本。于是，消减第一层次浪费的重点—过多的人员是最重要的。因此，首先要解决让作业人员的“等待时间”变的不管是谁都能清楚的看到的问题。如果过多的人员的浪费作为等待的浪费都能清楚的显现出来，此后作业的重新分配，减少冗员就成为可能。这就意味着消减劳务费用，进而降低第二层次，第三层次，第四层次的浪费产生的追加成本。正如以上所看到的那样，抑制制造过剩是极其重要的。因此，全部工序与销售产品的速度同步地制造产品就成为了精益生产作为生产管理专门知识的中心课题。这项专门知识就是TPS的结构。数量管理，质量保证和尊重人性虽然降低成本是精益生产方式的重要基本目标，但是为了实现这个基本目标，还必须同时实现其次要目标。所说的次要目标是如下三个：能够适应数量，种类两方面每天及每月需求变化的数量管理各工序只向后工序供应合格品的质量保证为了实现降低成本的目标，在利用人力资源的范围内，必须同时重视对人性的尊重。这里应该强调的一点是，这三个次要目标不能各自独立存在，而且各个次要目标如果不能影响其他次要目标以及降低成本的基本目标（主要目标）的话，也是不可能实现的。次要目标不实现，主要目标就不能实现；主要目标不实现，次要目标也不能实现，这就是精益生产的特殊性质。这些目标，都是该生产方式的产物。也就是说，精益生产把提高效率（降低成本）作为最终目的和指导性的概念抓住不放，并着眼于各项目标的实现。准时生产和自动化物品（不停滞地）连续流动，或者对市场上数量和种类两方面需求变化的弹性适应，要通过两个重要的概念的实现来实现，这就是准时生产和自动化。这两个概念应该称为精益生产方式的两大支柱。所谓准时生产，基本上意味着将必须的产品，在必须的时间，只生产必须的数量。所谓自动化，概括的讲，可以解释为自动监视和管理不正常情况的手段。自动化，就是防止不合格品从前工序流入后工序，不使后工序造成混乱，并以次保证准时生产。少人化和创新方法同样，作为精益生产的重要概念，有对应需求变化是作业人员呈弹性变化的少人化和通过作业人员的合理化建议推进改善活动的创新方法。为了实现这四个概念，TPS采取以下8项方式和手段：保证准时生产的“看板方式”为了适应需求变化的“均衡生产方式”为了缩短生产过程时间内的“作业标准时间的缩短”为了实现生产线同步化的“作业标准化”为了弹性增减各生产线作业人员人数的“设备布局”和“多能工”为了消减作业人员，提高作业人员士气，通过小团队进行的“改善活动和合理化建议制度”为了实现自动化概念的“目视化管理方式”为了推进全公司质量管理等管理的“职能管理方式”汽车行业对信息系统的要求汽车工业历来是各种IT技术诞生和走向成熟的试验场。目前，在汽车工业里已经广泛应用了计算机辅助造型（CAS），计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工程分析（CAE），计算机辅助制造（CAM），计算机辅助试验（CAT），制造执行系统（MES），虚拟现实（VR）等代表先进制造的IT技术，并且互联网，企业资源计划（ERP），供应链管理（SCM），客户关系管理（CRM），经销商管理系统（DMS），企业门户（EP），产品数据管理（PDM），制造流程管理（MPM）,电子化采购（e-Procurement）,企业系统集成（EAI），企业数据仓库（EDW）等代表先进管理理念的IT技术也纷纷在汽车行业的到成熟的应用。为了应对持续的成本压力和日益激烈的竞争，整车厂和供应商都在系统的重新评价供应链上的关键业务流程，针对计划，采购，生产和交付等各个领域作出相应的对策。综合了多种IT技术的电子商务已成为应对上述压力和挑战的重要武器，在汽车行业里得到了普遍的应用。在采购领域，由于整车厂纷纷按照价值链原理对自身的制造供应链进行重组，将大量的非核心业务剥离和外包，结果是把越来越多的零部件制造和装配责任推给了独立的第一层供应商，并且提高了对所有供应商在服务和响应时间上的要求，迫使供应商必须做到能够快速响应来自整车厂的需求预测和生产计划的变化。由于整车厂里传统的零部件库存从工厂转移到了供应商，成功的零部件供应商既需要给整车厂提供像以往厂内库存供货的便利，又要能够避免库存供货带来的高额成本，没有IT系统的支持是难以想象的。在生产领域，汽车的生产环节总是处于两股相互矛盾的力量当中；一方面，需要充分利用现有的固定资产规模，尽可能大批量和满负荷生产的要求；另一方面，需要与客户需求的动态变化保持高度的一致性（包括为客户的定制化，采用与销售同步的“一个流”的生产等等）。对于生产的柔性化提出了更高的要求，一个可靠，灵活的IT系统是实现上述目标的必备条件。整车厂MES生产现场的管理对于所有制造行业来说都是一个难点，汽车行业也毫不例外。面对着客户和经销商对交货期的严格要求，新车型的引入和旧车型的不断改进，生产设备的调整，新工艺的采用以及生产第一线人员的不断变动，使得企业决策者开始认识到，计划的制定必须要考虑实际的作业状态，而不能只是把眼睛盯着物料和库存来控制生产。传统的MRPII/ERP软件主要是针对企业的资源编制计划，这些系统通常能够处理昨天以前发生的事情（作历史分析），亦可分析并处理明天要发生的事件（编制计划），但是对于今天正在发生的事件却往往无能为力。由于传统的生产现场管理是一个黑箱作业，无法满足今天复杂多变的竞争需要。因此如何将黑箱作业透明化，找出影响产品品质和成本的因素，提高计划的实时性和灵活性，同时又能改善生产线的运行效率已经成为每个企业所关心的问题。如今，面向客户的订单处理系统也对生产现场的透明化提出了更高的要求。如图所示，以前的整车生产是一种按照大批量处理的模式；在JIT方式下实现了多品种，小批量；而在订单拉动的JIS模式下，才真正实现了“一个流”的目标。此时，在整个汽车的供应链上，无论是客户订单，生产控制还是物流运输，器最小管理单位是每一辆车，这对生产现场的管理无疑提出了很高的要求，而MES系统无疑是帮助汽车厂进行现场管理的重要工具。天分钟天分钟订单执行时间传统JIT定单拉动的JIS气泡尺寸=订单大小气泡颜色=车型/配置/颜色什么是MES按照国际MES协会所给出的制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem,MES）的定义，MES能够通过信息传递对从订单下达到产品完成整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能对此及时作出反应，报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效的指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂的及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产汇报率。此外，MES还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。MES的关键字是精确实时数据，这是以业务基础（Transaction-based）的ERP系统未曾加以考虑的。从以上定义可以看出MES的关键是强调整个生产过程的优化，它需要收集生产过程中大量的实时数据，并对实时事件及时处理。同时又强调计划层和控制层保持双向通信的能力，从上下两层接收相应的数据并反馈处理结果和生产指令。因此，MES不同于“以派工单形式为主的生产管理+辅助的物料流”为特征的传统车间控制，也不同于偏重与作业与设备调度为主的单元控制，而应将MES作为一种生产模式，吧制造执行系统的计划和进度安排，追踪，监视和控制，物料流动，质量管理，设备的控制和计算机集成制造接口（CIM）等一体化去考虑，以最终实施制造自动化战略。MES与其它信息系统的关系现代企业的信息系统包括了6个部分：ERP系统。ERP的核心是实现对整个供应链的有效管理主要体现在三个方面：对整个供应链资源进行管理；实理，主要体现在三个方面：对整个供应链资源进行管理；实现精益生产、同步工程和敏捷制造；实现事先计划与事中控制。CRM系统。CRM系统的目标是提高效率、拓展市场和保留客户保留客户。SCM系统。SCM系统是对供应链中的信息流、物流和资金流进行设计、规划和控制。通过和商业伙伴的密切配合，以最低的供应链成本向消费者和客户提供产品。PDM系统。也是PLM系统，以企业的产品为核心，在其全生命周期内，涵盖整个企业和供应链，协同化地支持产品定义信息的生成、管理、分发和使用，充分利用企业现有智力资产，推动创新产品的研发。智力资产，推动创新产品的研发。MES系统。MES系统为企业中其他管理信息系统提供实时数据。例如，ERP系统需要MES提供的成本、制造周期和预计产出时间等实时生产数据；SCM从MES中获取当前的订单状态当前的生产能力以及企业中生产换班的相互约束订单状态、当前的生产能力以及企业中生产换班的相互约束关系；CRM的成功报价与准时交货，则取决于MES所提供的有关生产的实时数据；PDM中的产品设计信息，可以基于MES的产品产出和生产质量数据进行优化等；T&L系统。企业的内外物流系统。MES系统功能模型下图是整车厂MES整体架构图。可以看出，MES系统由生产控制，厂内物流，质量管理，车间信息化四个主要的模块组成。其中每个模块还可以细分成若干个子模块。MES各个模块面向不同的业务需求，由不同的用户来使用。正如整车厂不同部门之间既有独立分工，又有相互协作一样。MES各模块之间既有独立运行之必要性，也有相互支持，配合协作的需要。但是作为整体来讲，MES系统是为了改善制造环节效率，节省制造成本这一总目的。所以在系统规划，项目实施，平台选择上统一规划，整体考虑还会有助于更好的发挥MES系统的优势，减少因为不同模块之间兼容性的问题对系统功能质量水平，所产生的负面影响。下面的章节将描述各个模块的详细说明。生产控制系统（ALC）生产控制系统（AssemblyLineControl.SYS）可以说是整车制造的核心系统。它涵盖了由销售订单转换成生产序列的计划系统，将生成的生产序列广播到各个业务部门，并将生产实绩反馈到计划系统等精密围绕制造过程各个功能。在汽车精益生产过程中，生产链上整车生产状态信息的把握是极其重要的，同时也具有多样性，更重要的是它作为一个核心桥梁沟通与之相关联的业务部门，使之各取所需最终服务于汽车生产平台开发、生产运营、销售，顾客服务等各环节。汽车装配线控制系统ALC是作为生产线信息采集载体以及信息管理和分流的一个重要工具，按照生产工序的特性充分结合现场以及生产运营各环节对信息量的需求进行采集，通过系统进行集中分析，然后分批次多途径的得以呈现和应用，更准确的说是车间生产的一个调度指挥中心，信息的中转和集散高地。结合（如下图）将整车生产分为若干个过程，分别以不同的点来区分各个过程说明其管理思路。微观上讲ALC具有以下几个方面的功能：生产顺序变换ALC通过上层的计划指令，接受按照车辆订单号码编排的车辆生产顺序号进行生产布置，然而由于生产是由很多客观因素所左右的，比如特性原材料的供给短缺、设备的突发性故障、人员配置的调换、计划的变更等等因素，基于这些就需要对车辆生产顺序进行灵活变换或者进行有意识的保留生产，使生产富有充分的灵活性，同时也补充了精益生产的灵活性。体现在上述图中就是对发送A0点信息的控制之上，当然这其中还涉及到车间子系统的应用上，通过子系统对来自ALC系统的车辆生产信息进一步筛选，从而实现对车间生产相关设备进行管理。当然在整车生产的一些核心过程中，也一样可以实现保留生产的功能，从而达到真正的柔性化生产。二、生产实绩管理与虚拟线预测ALC通过对整车生产各个管理点的信息采集管理，通过条形码和电子数据交换技术取得生产通过的各项信息，通过系统自动计算的形式对生产实绩进行管理。同时针对车间调度管理的需要，通过对某些管理点的信息采集，可以很轻松随时把握整车线上库存管理水平，根据整车生产过程中库存水平，可以灵活分车间进行管理，当某一生产车间出现问题时，不至于马上影响到前后工序，作为调节余量更丰富了精益生产的灵活机动性。如上图中，通过对数据的处理，即能获得A0至D0间的信息，从而判断出基准在库，以此类推，可以分析出各车间相互间的情况。通过对生产实绩的管理，大量生产数据的集中分析，可以准确把握工序间的生产周期，结合日、月内的生产计划，将生产线进行延伸，作成虚拟生产线，这样就可以预测出一定周期内车辆生产的准确时间，提供给物流系统进行准时化的物流调度。准确的说可以呈现出一定周期以后生产车辆每一个车辆通过以上A0/D0等各点的具体时刻，从而计算出相对此时刻下需要的零部件的订单，这样就形成的准时化物流的理论模型。三、生产指示ALC通过对各终端的控制，利用条形码电子数据交换技术触发的形式，当车辆管理卡或其它信息载体通过某固定管理点时，ALC系统自动向所关联的设备或系统终端发送生产指示相关信息，其中包括进行品质管理确认的各参数核查，当车辆以流水线运行到某一阶段时，人、物均按照生产指令进行对应。一定程度上简化了生产工序，规范了作业标准。例如，应用比较广泛就是当车辆涂装完备确定生产顺序之后，当进入总装通过图中所示的C0时，通过系统向总装各生产指示终端发送生产相关信息，这样当车辆进入工序时按照对应的车辆生产信息执行生产相关的操作。四、顾客服务由于ALC可以监控生产的全过程，可以随时更新生产相关信息并进行自动预测，同时亦保存有车辆生产的历史信息。这样对顾客交货期服务提供了极大的便利，可以随时按订单号跟踪车辆生产的过程，同时提供车辆生产的相关信息，让顾客很明确的知道自己的爱车处于什么样的生产状态。另外一个方面，通过对车辆历史生产信息的管理，当车辆出现品质缺陷时，可以很容易查明缺陷对象车辆的范围，同时对汽车售后服务也提供了极大的便利。五、生产平台的优化通过对一定时间内特定对象车辆生产过程的集中分析，结合生产现场人员、设备等等因素，针对产品缺陷或产品某一阶段生产周期为调查对象，通过大量集中数据反映可以调查出生产平台的局部问题所在，从而采取一定措施优化平台上的各个“短板”。通过这样的办法来获取生产平台信息调整的第一手资料。那么宏观上，ALC系统又是如何与其它制造相关系统相连接的呢？首先需要接受来自类似于MPS的主生产计划，当然主生产计划需要有一定的提前量，通过对主生产计划的排序确定生产顺序，同时又需要从MBO系统提取车型生产相关数据，这时需要借助数据转换的形式提供ALC以及下端的生产设备可识别的生产指示和生产信号，包括同步物流供给状态下零部件供应商系统。从准时物流层面出发，ALC系统结合生产平台的形态和生产计划作成虚拟生产线，将虚拟生产线提供给准时物流体系下的物流计算系统，从而确定什么时候需要多少量的零部件。同时考虑到财务的需要，需要将生产实绩数据传送给财务相关系统，用来核算相关成本以及生产效益。总体而言，宏观上主要考虑以上几点。总之，建立在车间执行层面的ALC整车生产线控制系统不管是从车间角度的微观管理还是从宏观上的计划到供应链体系管理，它是MES应用典型范例，一定程度的延伸，通过广泛的收集来自生产一线的生产信息，进行汇总，通过多种途径结合管理的需要将数据以“可视化”的形式呈现出来，以便于更好的决策，来源于生产，却能服务于企业经营的各个层面。厂内物流系统MES系统的现场物料管理通过预测计划拉动与实际消耗拉动的配合，来实现车辆生产物流消耗的补充，消耗多少物流就补充多少，供货方式非常简单，并不受车型影响，可以适应柔性化生产的需要，更好的保障生产的连续性。相对于传统计划性供货的方式，避免了由于车型多而导致供货的复杂性，降低了工厂的库存，加快存货周转率，并可利用目视管理以便于物流操作，充分体现了精益生产的理念。物料管理主要功能但不局限以下功能：零件需求预测排序零件拉动直送物料拉动ANDON零件拉动KANBAN零件拉动批次物料拉动配送紧急物料拉动物料接收物料调度生产停线通知库房库存管理、控制线旁物料库存管理、控制库存盘点线边盘点物料移动过程控制PPS（电子看板消耗需求，物流操作指令指派）断点零件预测断点零件执行控制物料退货控制零件批号／车辆订单追溯试生产零件配套拉动零件信息查询订单供应商订单发布与查询及接收（通过系统B/S或C/S或其它方式发布到供应商端）其中部分物流方式注释如下：同步零件拉动：根据涂装出车实绩拉动厂内物流排序配送，厂外零件接收后录入系统，根AFOFF后进行库存扣减。ANDON零件拉动：通过ANDON呼叫将物料从库房拉动到线边。KANBAN零件拉动:支持循环看板和电子看板模式。SPS物料拉动：根据涂装出车实绩进行配套准备零件，系统自动打印零件分拣指示书。批次配送：根据生产线出车车体设定批次值，当出车数达到批次值时，拉动下一批次零件供货，此信息用于电子显示屏显示。下一次运算之前，允许修改当周的配送数量（对应于小批量生产的特殊类型的车型生产）。库房库存管理、控制：实现库房料账管理，对于异常库存报警管控；线旁物料库存管理、控制：实现线边料账管理，对于异常库存报警管控；库存盘点/线边盘点：支持年中、年度大盘点；同时考虑在线车的年中、年度盘点。支持多部门协同盘点过程质量管理系统质量管理系统分数据采集和建立整车出厂档案。主要包括现场质量信息缺陷输入和查询管理、现场整车质量信息缺陷输入和查询管理audit、车辆测试系统及缺陷管理和跟踪系统、防错系统、车辆流程卡管理系统。质量数据是非常重要的数据，它包含车辆制造信息，可追溯件信息，缺陷信息及测试信息，基于它的数据报表，分析及应用很多。同时，制造质量和供应商质量、售后质量数据集成，故障代码统一，基于这些数据统计分析，形成贯穿车辆整个生命周期的QIS。功能需求：质量管理基本设置厂商追溯对照表管理检查项目管理质量标准管理质量问题（缺陷）代码管理检测线接口管理缺陷及追溯信息采集整车生产线质量监控点质量问题信息的记录通过软件系统监控焊装线现场质量情况，提供车间人员进行统一管理车身在涂装工厂制造过程中出现的质量问题按项目与发生场所进行随时记录保存车身制造历史数据，并记录车身完整的质量信息总装各装配区质量票打印统计总装装配时，对主要追溯件进行追溯信息采集(关重件扫描)整车返修区的关键点跟踪，离线状态的跟踪要求合格证、免检单、排放数据、安全气囊数据能同一工位连续打印售后质量问题信息的记录与存档在ERP系统不实施IQC（质量管理的入库检验）模块的前提下，确保供应商的零部件到货信息快速传递到零部件品质科在ERP系统不实施IQC（质量管理的入库检验）模块的前提下，确保生产过程中出现质量问题时，及时传递给零部件品质科在ERP系统不实施QM模块的前提下，把售后零部件质量问题信息及时传递给零部件品质科质量统计整车质量问题统计报告（要求：每天、每周、每月、季度、年度的统计报告）缺陷查询生产过程中发现的零部件质量问题信息（包括现在的、与过去的），以不同的查询为条件（如：零部件物料号、VIN码、整车物料号、某一时间段等任意组合方式）查询零部件的问题信息，要求做到能在系统内随时查阅，以报表的形式打印，并能下载生成（如：Excel等）的电子文档。根据关键部件序列号或车身制造号追溯查询。关键零部件的供应商批号与VIN码绑定的信息，能随时查询，打印、下载生成电子文档整车质量监控点问题信息输出到MES等系统，便于各种质量分析整车检验结果输出到MES等系统，便于各种质量分析整车测试与重测信息，MES系统定时从设备读取信息，供质量等部门查询与分析查询或打印按VIN码统计的所有质量问题信息，能够按各种预先设定的查询条件查询。或按某个质量问题代码反查所有出现过这个问题的车。（如：VIN码、时间、质量代码、部门）生产车间记录的质量信息，给整车品质科一定的权限，能够监控与追溯车生产过程中全面的质量信息可对车辆的直行率以及按项目或场所进行质量趋势进行分析。整车检验报表质量报表：质量报表：系统可记录生产过程中发现的零部件质量问题，提供报表查询功能，供零部件品质科查询与分析，同时记录售后零部件质量问题信息，提供查询报表，供零部件品质科查询与分析。能实现建立市场不良信息记录与查询数据库，记录不良项目发生时间、地点、情况及原因对策。报表包括：对冲压车间的生产质量进行统计，对焊装车间的生产质量进行统计，对涂装车间的生产质量进行统计，对总装车间的生产质量进行统计，冲压车间质量趋势分析报表，焊装车间质量趋势分析报表，涂装车间质量趋势分析报表，总装车间质量趋势分析报表，产品质量追溯报表，产品追溯报表，关键件追溯报表。主要功能但不局限以下功能：车辆制造过程质量信息采集（冲压车间，焊装车间、涂装车间，总装车间）质量数据下载生产过程控制（质量监控）过期车辆提示关键零件追溯试生产车辆控制PPAP零件试装车辆控制质量数据查询订单实现各种质量报表分析，统计功能成车发运生产过程校验打印检验单／报交单成车检验质量数据校验特殊车辆抽检提示试生产特殊检验HOLD代码控制临时发运／车辆返厂管理车间生产辅助系统ANDON系统ANDON系统是汽车生产线的视觉化的信号系统。ANDON系统主要用于生产现场，能够收集生产线上有关设备，生产以及管理的信息。当产生质量问题和需要生产物料是可以发出请求信号，在一定的工作区域通过视觉和听觉来反映各个岗位的工作状态，并及时通知有关组员，组长和管理人员处理有关事项。此外，ANDON系统还能够显示目标生产量和当前生产量。质量ANDON系统质量ANDON系统主要是及时解决在本岗位的质量问题而不至于流至下一工位，从而在生产过程中保证每一道工序的质量。ANDON系统功能让每一个工作岗位操作工完成他们对合格产品制造的贡献，防止缺陷流到下一站。ANDON系统最大的优点就是能够为操作员停止生产线提供一套新的，更加有效的途径。在传统的汽车生产线上，如果发生故障，整条生产线立即停止。采用了ANDON系统之后，一旦发生问题，操作员可以在工位站拉一下绳索或按一下按钮，触发相应的声音和点亮相应的指示灯，提示监督人员立即找出发生故障的地方以及故障的原因。一般来说，不用停止整条生产线就可以解决问题，因而可以在减少停工时间同时又提高了生产效率。防错系统防错系统针对人工作业环节容易出错的特点。使生产线具有“在出问题的时候自动停下来“的功能。并把问题能够显现出来。如手工拧紧工位可以针对扭矩质量，物料配送环节可以针对零部件的获取，不同车型需要有不同工艺处理的情况下建立自动车型识别系统。通过这些环节的自动化，最大程度的避免缺陷的产生。自动车辆识别系统自动车辆识别系统（AutomaticVehicleIdentification,AVI）通过写入车辆ID及生产信息到装在每个雪橇上的车身数据载体，然后在一些关键的生产工位和生产路径的分叉/合流点安装车身数据读写设备（如RFTag读写器，条码扫描器等），由这些读写装置读取经过车身的车身数据，这些数据再被发送到计算机，并由计算机创建车身跟踪模型，实现对车身的跟踪。AVI系统的控制核心控制器是可编程控制器（PLC），设置在生产线附近的条码扫描器，RFTag读写器采集到的车身数据通过现场总线发送到AVI的PLC。焊装车间的AVI系统采用条码扫描器作为车身数据读取装置，这些条码扫描被用来读取车身底盘上的条码信息。条码信息代表了唯一的车身生产序列号，根据车身的生产序列号，AVI系统可以从生产计划数据库中获取详细的车身数据。涂装车间的AVI系统主要采用RFTag读写器作为车身数据读写装置。但是，在白车身上雪橇处，需要安装条码扫描器和RFTag读写器。当白车身被安放在雪橇上时，其条码信息首先被AVI系统读出，然后AVI系统根据条码信息（车身生产序列号）从生产计划数据库中获取详细的车身信息（如车身颜色及型号），这些车身数据随后被AVI系统写入了RFTag中。总装车间的AVI系统主要采用条码扫描器作为车身数据的读写装置，在总装车间的入口处，AVI系统根据扫描到的车身条码信息，将该车身的条码装备清单打印出来，此装配清单也被粘贴在车身上，随车身进入装配线。AVI系统记录和监视了每个车身在生产线上的移动，为车身跟踪及路由控制系统，信息广播系统和防错系统提供了车身在线的分布情况，也为这些系统提供了基础数据来源。路由控制系统将与各车间AVI系统协同工作，将从生产计划系统获取的生产信息排序后下达到各个生产车间。在焊装车间的起始工位处自动打印车辆识别号，并在系统内为车辆创建一个生产跟踪数据记录。当车辆在生产线上移动时，根据控制设备所提供的信息（传感器信号，限位开关，AVI获取的车辆识别号）来确定车辆的位置与状态。并记录到中央数据库中，生产的车辆可实时跟踪其在车间的实际位置，体现生产透明化。路由控制路由控制一个重要功能是根据生产计划的顺序和预先制定的规则，依各车间的需求，排出最佳生产车序，解决人工调度车辆的问题。满足生产平准化，降低作业等待，特别是可以缩短订单车的作业时间。系统在建立车身跟踪的基础上，还需要对生产过程的一些分叉/合流点，缓冲区的出入口作出最佳路由控制，保证车身的合理排序。车辆跟踪和排序系统软件通过路由控制完成该任务。例如，当车身道达加工点时，可能面临三种加工路由选组（如涂装的颜色喷涂线），路由系统可以根据当前的生产状况和车身在线分布状况，为车身选自一条合理的路由。由此可见，运行车辆跟踪和排序系统软件的控制器获取在线车身的分布数据，并由此建立车身跟踪的数学模型。同时为车身在分叉/合流点的路由控制提供决策。路由控制一个非常重要的应用场合时在PBS(涂装车体存放场)的路由决策。焊装工序焊装工序用均衡化的顺序开工涂装工序生产线外修理双色调车总装工序PBS顺序被打乱恢复顺序重新排序PBS的功能，就是在涂装和总装之间安放一个缓存带。涂装完的车体进入这里，改变了先后顺序，在进入总装车间。可以保证按照平准化的要求进入总装。PBS路由控制系统是一套基于PLC控制的车体调度系统。每个车体的规格，标识号码被记录在RFIDTag中。PLC可以通过对RFIDTag的读写建立起PBS的车体识别数学模型。并根据这个模型，按照预先设定的出道算法来实现重新排序的功能。PMC生产过程及设备监视系统（ProcessMonitoring&Control,PMC）是一个十分有效的生产，信息和工厂监控系统。它负责对设备进行实时监控，将报警或故障信息显示到服务器和所有的监视器上，并进行设备故障诊断，以及故障排除方法指示。通过故障诊断，系统可以通过人机界面将可能的故障排除方法立即指示给现场人员，供他们排除故障；同时，系统还可以在第一时间捕获停机原因，达到减少停线时间，提高生产效率的目标；此外，系统将自动记录在各个班次的停机的次数和停机的原因，为维修部门制定预防性和预测性维修计划提供第一手的信息，从而提高设备的运行效率。最终提高生产效率；最后，系统还提供设备档案管理，设备维护保养计划，设备备件计划及管理功能等功能，并及时生成报表。PMC最终使得制造工厂保持并提高产品的质量，可靠性和经济效益。为了建立生产过程及设备监控系统，生产线上的主控PLC或某些重要工位的PLC需要被练到厂级以太网。运行在监控服务器上的软件通过内置的PLC通信驱动程序，采集生产线控制器里的数据，并将数据图形化的显示在计算机屏幕上，方面生产管理人员实施监视生产过程。因此，生产线上的主控PLC需要安装以太网通信驱动模块，并与监控计算机建立数据通信。另外，系统还设置一台厂级监控服务器，统一管理全厂的生产数据和监控画面。系统的监控软件操作站数据浏览站节点，其数量可以根据需要而增加。生产过程和监控系统的左右可以总结如下：实时监控生产过程，并提供图形化的屏幕显示，包括车间和区域的工艺流程，设备信息，全厂和车间的产量信息，班次信息，在制品（如缓冲车身仓库，装配线）等等；提供生产设备的报警及维修信息；自动生产生产报表，曲线；向生产管理系统或ERP系统提供生产数据。MES的必要性现代汽车制造业的趋势是大规模精益生产。既要满足大规模生产，又要实现精益性，减少生产环节过程的浪费。所以对生产现场的把握是非常重要的。MES系统是一套面向制造现场的软件系统。它即有具有传统IT系统大规模数据处理的特点，又有自动化系统高速实时获取数据的能力。并把二者很好的结合在一起，给用户带来很大的价值。MES的生产排程很好的把ERP系统对制造环节的需求转换成了可以被现场设备识别的指令系统。并且为ERP提供了一个数据平台。MES的物流模块为车厂物流作业提供了一套信息流平台。很难想像，在如此大规模的物流品种（10万/年×3000/辆）如果没有一套信息平台，可以被准确的装到每一辆整车上去。MES的质量模块建立起一套大规模的质量数据库。它提供了原有手工作业，质量录入所不能比拟的快捷性和易用性。MES为现场管理带来了透明化生产的真正实现。使问题能有效的暴露出来。为现场管理提供了先进的技术保障。综上所述，MES带来的益处是显而易见的。它是实现“透明化“，”智能化“工厂的基础和技术平台。随着生产规模的扩大和精益化程度的提高，MES系统比将成为制造厂家最好的伙伴。MES实施要点正如ERP系统是围绕着企业人，财，物的管理水平提高为目标的一样，MES系统给制造业带来的好处也是通过提高现场管理水平而体现出来的。同样地，MES系统离不开制造厂本身的特点，文化，管理等现状。事实上，没有一套MES系统是同其它一样的。与制造厂业务模式，管理模式紧密结合是MES系统成功运行的必要条件。所以，实施MES系统，项目调研是十分重要的环节。必须经过一个充分的与各个业务部门的沟通，探讨，从而准确把握最终使用者的想法。并在开发过程始终与用户保持密切合作。采用体验式的开发模式。这样才能准却定位MES系统的功能，真正为用户带来价值。很多从事MES系统开发多年的工程人员，顾问都有一个困惑,即大家都认识到MES的重要性，但是谁也不能给MES下一个准确的定义。这是因为MES本身就是一个框架性的东西，各个人都可以有自己对MES的理解。很难有一个标准性的解决方案针对一个行业的应用，如汽车行业MES。另外，即使同一种业务需求也有很多种实现方法，各有优劣。所以，照搬成功经验往往行不通。这就要求系统的咨询，设计人员在规划系统时，就需要灵活把握MES系统对与各个模块的定义，找到最适合客户的方案。另外，由于MES是“一套管理人的系统”。这意味着随着以后条件的变化，需要不断对各种功能进