JIRA在生產異常管理實踐中的應用

張克典，范振強，李智皓，陳銘迪

(1. 中車青島四方機車車輛股份有限公司 信息技術部，山東 青島 266111；2. 中車青島四方機車車輛股份有限公司 生產部,山東 青島 266111)

0 引言

面對競爭日益激烈的國際化市場，現代制造企業需要不斷提高對不確定性因素的快速反應和處理能力，以維持和提高企業的綜合競爭力[1]。在軌道車輛制造企業的生產管理提升活動中，物料供應、質量檢查、設計變更、設備能源等相關異常事件已被識別為影響產品質量和交付計劃的關鍵性因素。然而在傳統管理模式中，一線生產人員通常難以對異常問題進行標準化的定義描述和專業化分類，同時各種生產異常事件因涉及部門較多、職責判定困難而無法得到快速響應和處理。為了提高生產異常解決的時效性，保障節拍拉動式生產組織模式的平穩推進，運用信息化手段提升企業的生產異常管理水平已勢在必行。中車青島四方機車車輛股份有限公司(以下簡稱“中車四方”)的MES(Manufacture Execution System)項目建設在保障常規生產訂單執行的同時，也把生產異常事件的及時響應與處理納入信息化系統管理。

針對制造企業在生產過程中面臨的各種異常事件，目前已有不同行業的專家和學者在異常信息實時采集、傳遞和共享方面進行了深入研究并取得了很多成果。如文獻[1]利用多功能交互式信息終端實時采集生產異常事件，并基于模糊綜合評價方法進行預警。文獻[2]通過數據模型的計算制定了異常信息推送規則，并借助移動通信手段發布出去。文獻[3]介紹了AIP公司將生產異常信息數據采集流程植入服務器進行管理的案例。這些研究成果在異常信息的實時采集和快速發布推送方面給企業提供了支持，但在異常的自動升級預警或閉環管理方面尚未進行系統性研究。文獻[4]介紹了異常升級管控模式，其主要依靠短信和郵件自動向生產責任單位和公司管理層的辦公終端推送超時警報，但對于如何協調職能部門參與整個異常事件的閉環管理過程未能做出系統性的研究和應用。

中車四方MES項目組創新性地將JIRA軟件成熟的缺陷跟蹤管理功能引入裝備制造行業的生產異常處理流程，并通過客戶化開發方式將異常事件在升級預警模型各層次中的觸發器分別嵌入JIRA工作流的各個節點，既調動了職能部門在異常處理過程中的積極性，保證生產過程中的異常事件能夠被快速準確地識別和處理，又實現了生產異常事件全過程的信息化跟蹤管理，為部門效能評價和專業知識積累打下堅實的基礎。

1 系統設計

1.1 異常分類與角色定義

通過對生產異常數據的搜集整理發現，產生原因復雜化、涉及部門多樣化是影響異常事件得到及時解決的關鍵因素。為了保證信息系統能夠快速、準確地識別、處理非標準化的生產異常數據，MES項目組首先在系統中對異常事件根據部門職責進行了定義和分類，包括設計、工藝、質量、物料、設備能源、外協等9個類別，以便于一線班組能夠把異常快速派發到相應的職能部門；對于造成主生產線停產、區域停止作業，或影響部令出廠、項目里程碑重大節點實現的異常，則被定義為重大異常。

為了避免異常信息的重復創建或者異常誤報，一線生產人員在系統中創建的異常需經班組長審核后發布；同時為了更好地明晰職責、協調職能部門有效地參與異常事件的解決，系統流程中依次定義了發布部門、主辦部門、處理部門、責任部門四種角色。發布部門主要指在系統中創建、發布異常的三大分廠。主辦部門指在系統中接受發布部門指派而參與異常解決的相關職能部門，該角色負責形成異常事件的處理意見或者解決方案并反饋發布部門；對于一些產生原因復雜的異常事件通常由該角色中的技術或者質量部門明確處理意見并轉辦其他職能部門(如處理部門)。處理部門一般負責完成主辦部門轉發的分解任務并將處理結果直接反饋給主辦部門。責任部門則是職責履行不到位，由于工作失誤、處理不當等原因造成生產異常的部門，由生產部負責監管。從全局角度來看，這四種角色作為前后銜接的四個關鍵節點支撐起了異常處理流程的骨架。

在基礎數據準備階段，公司生產部會按產品項目或生產區域組織上述四種職能部門提報“異常處理聯絡人”(以下簡稱“聯絡人”)名單，并在系統中維護對應的用戶數據。各部門的聯絡人負責通過短信、郵件接收異常通知或者每天登錄系統查看異常處理狀態。

1.2 多層次預警升級模型

為了提醒、督促業務部門聯絡人在接收異常后能夠及時響應并給出解決措施，MES項目組開發人員在系統后臺構建了多層次的預警升級模型，如圖1所示。分廠用戶在系統中發布異常的同時，系統時鐘開始計時，當處理時間超過一定時長后，異常事件警報按照模型中預先定義好的時間間隔逐層自動升級。從相應職能部門的副部長、第一管理者升級到制造本部總經理、公司分管副總經理，直至最高層的公司總經理[4]。

圖1 生產異常預警升級模型

當某個異常事件因為復雜性需要由主辦部門研判后轉發處理部門時，依靠嵌入異常處理流程的系統時鐘，主辦部門和處理部門的辦理時長會被分別統計、記錄。在異常得到解決后，分廠用戶會登錄系統關閉異常問題，同時系統時鐘停止計時。

在異常問題關閉時，異常發布人還需要在系統中基于消耗時間、辦事效率、配合態度幾個方面對主辦部門、處理部門進行綜合評價。

1.3 閉環管理機制

伴隨著系統中異常處理流程的逐步推進，每一個異常問題會依次經歷“創建、發布、解決、關閉”4個環節。遵循著“誰發布，誰關閉”的原則，這4個環節中的“發布”和“關閉”操作最終會重合在發布人角色，從而構成一個異常問題處理的閉環。為了直觀地展示異常問題在各個環節的處理狀態，系統為每一個異常問題生成了狀態示意圖，如圖2所示。

圖2 異常問題狀態示意圖

經過一段時間的運行之后，系統中的異常問題解決方案可以按專業類別匯總形成知識庫，用于指導類似問題的解決或者避免批量慣性問題的發生。

2 系統流程

根據參與部門角色的不同，生產異常的反饋與處

理流程大致分為3個階段：發布階段、處理階段、評價階段。在發布階段，公司三大分廠的一線生產班組通過現場報工終端或者手持設備登錄系統創建異常問題；為了清晰、準確地描述異常，系統支持用戶在創建異常問題時附加現場場景照片或者視頻。在分廠審核通過后，異常問題便通過短信和郵件實時發布給主辦部門或者處理部門的聯絡人，流程進入異常處理階段，同時系統后臺的時鐘開始計時；在主辦部門提交解決措施之前，分廠亦可以根據實際情況主動收回已發布的異常。這一階段，主辦部門亦需要對異常處理涉及的職能部門進行判斷，若異常事件需要其他職能部門協助解決，主辦部門可在系統中轉發其他處理部門，并負責對處理部門的解決措施進行評判。該環節中，處理部門可以針對轉發有誤的異常向主辦部門提出申訴。主辦部門負責基于處理部門的反饋形成完整的解決措施并提交給分廠。當現場的異常事件得到解決后，流程進入最后的評價階段，發布部門登錄系統關閉異常問題并對主辦部門的解決措施按A、B、C、D 4個等級進行評價。異常處理的完整流程參見圖3。

圖3 異常處理流程

3 系統架構

生產異常反饋與處理系統作為公司MES平臺的一個功能模塊，其在基礎數據調用、現場數據采集、異常信息共享等方面與其他功能模塊實現了有機集成。從軟件功能和數據集成的角度來看，MES平臺的組織架構和人員基礎數據被用作預警升級模型的項目聯絡人數據模板，同時MES現場終端的報工操作界面也實現了一鍵調用異常創建界面；在計劃編制方面，分廠計劃員在MES系統中編排生產計劃時可以通過異常事件與工序之間的關聯關系及時了解到生產現場的動態情況，從而進行相應的計劃調整。

另一方面，MES平臺在生產車間部署的各種固定終端和移動終端也為實現異常信息在生產現場的隨時、隨地錄入提供了網絡和硬件支持。在合理設置公司網閘的過濾規則之后，系統中發布的異常信息能夠安全、快速地通過Internet中的SMS服務器發送到異常聯絡人手機上。系統架構圖參見圖4。

圖4 系統架構圖

4 應用效果

按照“先試點，再推廣”的實施策略，2013年10月系統在公司阿根廷動車組項目首先上線運行且運行情況良好。后續經過兩次大規模推廣應用，先后有E32標準化動車組、E36長編臥鋪車、時速140 km市域快線等累計40個項目的生產異常納入系統進行管理。截至目前系統中共創建生產異常問題2 367個(重大異常35條)，已關閉異常2 358個，關閉率99.62%；在所有給出評價的1 303個異常中，評價結果為“A”的923個，好評率70.83%，參見圖5和圖6。

圖5 部分已關閉異常評價記錄

圖6 生產現場服務評價等級占比

通過督促職能部門快速響應、壓縮異常處理耗時，系統在保障生產進度的平穩性和準時化方面起到了積極的促進作用。經過對三年來的系統運行數據抽樣分析發現，65.83%的異常問題在發布后16 h內得到解決，80.25%的異常問題在發布后24 h內關閉；所有已關閉異常問題平均耗時14.16 h，比系統上線前節省時間約50%，如表1所示。

表1 已關閉異常問題耗時分析

與傳統的生產管理模式相比，系統上線后采用多任務并行跟蹤管理機制替代了低效的“端到端”電話反饋方式，通過對生產異常處理流程的信息化跟蹤管理，一方面大幅提升了職能部門協同辦公的效率，減少了生產調度例會中異常問題的協調解決時間；另一方面，系統完善的報表統計功能也減少了生產管理人員對異常數據的手工統計匯總工作量。

5 結論

在傳統的MES項目實施過程中，裝備制造企業不僅需要關注計劃排產、工單執行、質量控制和設備管理等需求的實現，另一方面還應重視生產現場發生的異常事件對正常生產順序的干擾。中車四方MES項目組通過科學、合理的頂層設計，有效整合了MES平臺的軟、硬件資源，實現了異常反饋處理流程與MES核心功能模塊的無縫集成，有力支撐了公司的節拍化拉動式生產組織模式。

[1] 尹超, 馬春斌, 劉飛, 等. 車間生產異常事件實時管理系統研究[J].計算機集成制造系統, 2009, 15(4):719-725，731.

[2] 孔維熙, 楊劍鋒, 張維, 等. 卷煙工廠生產異常信息分析及推送系統[J]. 計算機系統應用，2017，26(5)：279-283.

[3] 董鵬, 吳煥嶺.中小型制造企業生產異常管理系統應用與研究——以AIP公司為應用案例[J].西部皮革，2015，37(9)：26-32.

[4] 李中校,趙喜哲. 對生產異常可視化升級管控模式的探討[J].大陸橋視野，2016(20)：56.