電機企業信息化建設

朱戰偉，彭天玲

(中機國際工程設計研究院有限責任公司，湖南長沙410021)

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電機企業信息化建設

朱戰偉，彭天玲

(中機國際工程設計研究院有限責任公司，湖南長沙410021)

電機企業的信息化系統一般由產品生命周期管理(PLM)、企業資源計劃(ERP)、制造執行系統(MES)三大軟件系統作為支撐體系，通過制造數據采集和系統集成形成對基礎數據和動態制造數據的統一管理，并通過平臺層集成形成電機企業的一體化業務協同平臺。

互聯網+；信息化；企業信息化系統

0 引言

建設電機企業數字化制造信息化平臺，支持電機企業核心業務(產品研發、工藝規劃、生產準備、配套供應、生產物流、制造作業執行過程、質量保證與試驗環節、產品交付、成本及財務核算等產品生命周期全過程)的高效協同運作，為提高企業訂單交付能力、保證產品質量和控制成本提供強有力的信息化管理手段，并支持企業面向工業4.0時代的持續發展和深化應用[1]。

1 電機企業信息化建設方案

電機企業的信息化建設由產品生命周期管理(PLM)、企業資源計劃(ERP)和制造執行系統(MES)三大軟件系統做為支撐體系[2]，見圖1。通過制造數據采集(MDC)和系統集成形成對基礎數據和動態制造數據的統一管理能力。并通過平臺層集成形成企業的一體化業務協同平臺。由PLM → MDC → MES和ERP → MDC → MES來分別支撐產品數字化制造和企業運營管理兩條核心業務鏈的運行，由MDC支持兩條業務鏈的信息集成與業務融合，從而實現對訂單和產品的全生命周期管理[2]。

圖1 信息化軟件支撐體系

數字化制造業務鏈的數字化信息貫通與高效運行，能夠支持從第三方產品設計數據包接收(包括：圖紙，技術文檔，數模等)→ 統一產品數據管理(EBOM,數模等) → 工藝設計 → 裝配制造執行→ 質量管理 → 質量與產品數據追溯等產品實現的全過程。提供支持關鍵業務點的系統功能、實現整個業務鏈的信息化貫通、支持工程設計與制造執行過程的無紙化管理； 支持制造作業現場的透明化管理和實時化數據采集與監控、實現生產和質量信息的全程可追溯， 從而建立起電機企業的數字化制造與數字化車間管理模式。數字化制造業務鏈進一步分解三條支撐業務鏈

(1)工程數據的全生命周期管理業務鏈：通過PLM系統與MES系統的深入集成， 實現從客戶數據包接收→ EBOM管理→工藝設計(工藝路線規劃，工藝規程制定，工藝定額等)→工藝文件的數字化傳遞與制造現場瀏覽→實例化工藝文件/制造工卡管理(更改處理、執行數據采集、工序流轉)→實例化工程文件歸檔→產品數據追溯等全生命周期管理。

(2)制造執行業務鏈：通過與ERP系統的深入集成，由MES系統獲取MRP下發的產品裝配生產計劃，并由MES系統實現對排產﹑派工﹑工序作業﹑車間物流﹑制造資源﹑制造數據采集與監控﹑完工入庫等生產制造過程的管理。

(3)質量檢驗業務鏈：根據產品質量要求與相關策劃，建立結構化的質量檢驗模型和故障數據庫，以此為基礎，實現進料復檢﹑工序過程檢﹑完工檢﹑質量數據歸集與報警﹑不合格品處理﹑質量分析報表﹑質量數據追溯等管理。

企業運營管理業務鏈主要在于實現對公司級計劃與調度、生產準備與物質供應的信息化管理，為數字化制造業務鏈的運行提供準確及時的制造資源(如配套物料及設備、人員、工裝等制造資源)保障，并實現基于實際制造過程數據的精細化成本管理，同時為主要業務部門的日常管理提供信息化支持。主要通過ERP系統的物料需求計劃等相關模塊的實施，實現以訂單為出發點，由物料需求計劃統一控制下的計劃與供應管理，并通過與MES系統的集成應用和閉環管理，實現采購供應物流閉環、外協配套物流閉環、裝配生產物流閉環。通過MES制造成本數據歸集模塊與ERP成本核算模塊的集成應用，實現成本核算業務流程的完整拉通，并形成相關的統計報表。

2 電機企業信息化業務構架

電機企業的信息化系統將實現多層部署架構，各層次的系統角色及所部署的主要業務功能模塊如圖2所示。

圖2 電機企業信息化業務構架

系統平臺層：采用基于面向服務架構(SOA)理念的平臺構建技術和多層結構設計(數據存儲層、數據訪問層、業務邏輯層、服務接口層、應用層)；具有開放和可擴展的平臺特性，以及靈活的二次開發和高復用性的工具集合(包括業務規則及代碼層的自定義和二次開發)，可提高行業化應用的定制效率和系統質量；采用標準規范的統一接口層技術，支持跨系統的信息雙向處理和事件層的集成應用；采用統一的工作流管理和數據庫管理技術，以及基礎服務；基于插件式的軟件體系結構，支持快速定制開發和建模。

基礎數據層：對企業的基礎數據進行規范化管理，形成統一的基礎數據庫管理和共享機制，以保證企業基礎數據管理的規范性、完整性、數出一處、以及跨系統共享性。包括：產品物料清單(BOM)數據、主物料數據、統一編碼、制造資源(機床設備、工裝、工具、檢具等)數據、客戶和供應商數據等，并對生產過程的制造數據進行集中管理。

制造執行層：部署生產制造業務執行過程中的各類功能和工具模塊，實現對生產制造過程的全面精細化管理(包括條碼應用)，并通過電子看板實時展示制造過程的動態信息(工序生產進度、齊套缺料、設備狀態、質量及考核業績等)，實現數字化的現場管理。該層業務主要由MES系統和試驗管理系統提供技術和應用支持。

業務管理層：該層部署了產品研發、工藝技術準備、生產準備、配套供應、財務核算等企業核心業務管理模塊，是企業級核心業務的管理層。該層業務主要由PLM系統和ERP系統提供技術和應用支持。

綜合管理層：該層部署對企業生產運營信息進行綜合查詢與多維分析等模塊，并支持管理者對合同訂單及各類任務執行狀況的全程跟蹤，為企業管理者提供有效的決策支持。

企業展現層： 通過統一門戶，支持基于域用戶認證的統一登錄和統一任務管理，并支持不同業務板塊和責任人員的有效溝通機制。

系統的各層次分別承擔不同的業務職能，通過企業信息化基礎平臺的有機協同、數據銜接和閉環信息反饋，能夠有效支持電機企業核心業務的信息化流暢運轉，實現企業信息化建設的總體目標[3]。

3 信息化網絡拓撲

網絡建設會采用結構化設計，充分考慮開放性、靈活性和可擴展性，以及先進性，滿足企業未來長久發展的需求，信息化網絡拓補示意圖見圖3。網絡能支持各種軟件系統數據通信，支持任意信息點能夠連結不同類型的系統和設備，如微機、打印機、終端等，全面滿足整個企業信息化的要求。

圖3 信息化網絡拓撲示意圖

4 預期應用效果

通過電機企業的信息化的實施，可達到如下主要應用效果。

(1)能夠為電機企業提供高效、實用的信息化集成管理平臺，使企業的產品研發、工藝規劃、生產準備、物質與配套供應、生產計劃、制造執行過程、質量檢驗與產品試驗、生產物流、制造資源、成本與財務核算等關鍵業務環節，以及各類基礎數據和制造資源，在統一的信息化平臺上得到集中管理。

(2)能夠實現三個主要物流閉環的完整信息化應用，可有效解決目前困擾各業務部門的主要問題及業務需求，有效解決目前企業生產運營中存在的各類瓶頸問題，提高企業的管理水平和工作效率。

(3)能夠逐步優化物資供應，避免缺料，降低庫存成本，并提高計劃制定的合理性。

(4)可實現裝配生產過程的無紙化和透明化管理，強化相關業務環節和責任人的溝通效率，及時處理生產異常情況，有效解決車間作業現場的黑箱管理模式。

(5)能夠實時采集生產過程的各類制造數據和試驗數據，支持對產品制造數據和質量數據的正、反向全程追溯。

(6)能夠實現財務數據與生產業務過程的關聯，支持精細化的產品成本核算。

(7)能夠為各級管理者提供基于實時業務數據的訂單執行和生產全過程的跟蹤信息，以及各類業務的多維分析報表，為科學決策提供及時而必要的數據和信息。

(8)可實現對自制零件產品在計劃層、執行層和自動化設備層的一體化管理與數字化監控，并為進一步適應工業4.0的發展奠定必要的技術和應用基礎。

(9)通過信息化建設方案的實施，能夠同時建立起企業在統一支撐平臺和數字化制造環境下的管理制度﹑崗位職責和操作規范，形成企業在信息化環境下的高效管理和協同機制。提高企業的管理水平。

(10)信息化的實現，數字化制造業務鏈的貫通與協同，不但能夠有效支持電機企業核心業務的高效運轉，而且將為企業在工業4.0時代的進一步發展奠定必要的技術框架和應用基礎。

5 結語

電機企業的信息化建設，支持電機企業的核心業務(產品研發、工藝規劃、生產準備、配套供應、生產物流、制造作業執行過程、質量保證與試驗環節、產品交付、成本及財務核算等產品生命周期全過程)的高效協同運作，為提高企業訂單交付能力、保證產品質量和控制成本提供強有力的信息化管理手段，并支持企業面向工業4.0時代的持續發展和深化應用[4]。

[1] 李紅生，尹福青，王一寧.淺析企業信息化戰略步驟及應用.信息技術與信息化，2009.06.

[2] 胡艷春.以信息化促進創新提升企業核心競爭力[J].現代企業，2008.05.

[3] 高新民.企業信息化戰略:應“兩化”融合而變[J].機械工業信息與網絡，2009.04.

[4] 趙戈.信息化提升企業核心競爭力研究.圖書館學刊，2008.

Informatization Construction of Motor Enterprises

ZhuZhanweiandPengTianling

(China Machinery International Engineering Design & Research Institute Co ., Ltd ., Changsha 410021, China)

The informatization systems of motor enterprises generally take three software systems of product life management(PLM), enterprise resource plan(ERP) and manufacturing execution system(MES) as the supporting system. The basic data and dynamic manufacture data are managed in a unified way based on manufacture data collection and system integration, and the integrated business collaboration platform of motor enterprises are established by platform integration.

Internet plus；informatization；informatization system of enterprise

10.3969/J.ISSN.1008-7281.2016.06.20

TM301

A

1008-7281(2016)06-0062-004

朱戰偉 男 1981年生；畢業于湖南工程學院，信息與計算科學專業，從事電機測控軟件系統開發工作.

2016-06-06