軌道客車企業制造運營管理系統軟件功能設計

◆胡 銳

軌道客車企業制造運營管理系統軟件功能設計

◆胡 銳

（中車長春軌道客車股份有限公司 吉林 130000）

制造運營管理系統是面向于生產車間的信息管理系統。本文對以軌道客車企業制造運營管理系統進行軟件功能設計，并對產品數據管理系統、企業資源管理系統和質量管理系統的集成關系進行研討。根據此功能設計建立的制造運營管理系統提升了企業的生產管理水平。

MOM；離散制造；生產；信息集成

軌道客車企業的生產對象是動車組、鐵路客車和城市軌道客車，屬于復雜離散制造業。為了實現日常業務無紙化、生產現場精益化、制造管理過程可視化、物料配送準時化，為實現智能制造奠定基礎，需要建立制造運營管理系統（以下簡稱MOM），打通制造業生產活動與管理活動信息溝通，實現車間內生產及其緊密相關業務在系統內的管理，并與產品數據管理系統（以下簡稱PDM）、企業資源管理系統（以下簡稱ERP）和質量管理系統（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、執行控制、異常管理、追溯與遏止管理、物流管理、物料防錯、數據采集、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 基礎數據管理

對公司、分廠、車間、工段、工區、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、供應商等主數據，從PDM同步技術文件（包括圖紙、3D模型、作業指導書等）、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、環境要求等信息。

2.2 計劃與工單管理

通過排產運算，分解ERP生產訂單得到工單；支持手工創建或通過導入創建工單、緊急插單、工單的優先級定義、工單拆分、合并、調整、刪除以及工單執行狀態查看。

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 工序外協管理

對于已生成而且未完成的工單可在工位發生異常后在MOM中轉為外協生產，在ERP中生成對應的外協訂單或生產訂單的工序類型更改；由外協單位到公司場地進行施工的外協訂單，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 配置與變更執行管理

配置信息（批次、序列號等）通過MBOM體現到生產訂單中的物料清單中，MOM在分揀線和車間生產和臨時存放區掃實物標簽中的編碼，防止用料出錯。工程變更從PDM發起，通過ERP形成生產訂單下達到MOM，或直接在MOM中創建任務并在ERP中自動同步創建對應的生產訂單。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測項點、質檢方式（自檢、互檢、專檢）以及檢驗級別（里程碑、產品終檢、業主監造與驗收等）納入工單檢驗數據。在工單任務執行中，需要記錄過程參數（如環境參數、加工參數、焊接電流等）；發生返工需要記錄返修次數、加工過程參數和再次質檢的各項數據，記入履歷；發生返修時，需要根據具體條件設置緊急插單的優先級，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據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，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、部分生產數量報工、對工單的每一個操作步驟報工，并獲得工單執行的進度。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，缺少必要數據將無法完成報工操作。MOM向ERP生產訂單進行報工。工單未按時完成時，提供相關看板監控顯示，通知工單執行者和生產計劃、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，在系統中記錄異常處理過程中的數據。

2.9 履歷追溯與遏制管理

產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（環境參數）、測（檢驗數據）以及異常處理中各方面的信息。根據產品履歷，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、作業資質管理、作業績效管理等。工單的派工時需考慮作業人員資質的影響。對于部分外協工序、部件工序發生故障，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登記與記錄。

2.11 設備、工裝和工具管理

設備的日常保養、計劃性維修計劃錄入MOM，設備維修保養任務和故障的維修任務以工單形式下達、派工、執行、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。從PDM讀取到工序使用到的工具種類、數量，在工序生產前，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、維修次數、維修履歷、經由本支工具施工完成的產品品種與數量、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等外部系統獲得的外部文檔和MOM內的業務數據信息及其分析、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，以便協調、調度不同車間的生產狀況。

2.15 系統和權限管理

包括系統設置、組織框架管理、多工廠管理、用戶管理、業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是面向于生產車間的信息管理系統。本文對以軌道客車企業制造為中心的運營管理系統進行軟件功能設計。根據此功能設計建立的MOM使企業獲得實時透明的生產過程信息。企業通過MOM對整個生產過程實施強力管控以削減產品制造周期，有效提升企業的生產管理水平。

[1]苗潤澤.離散制造業生產車間MES系統的研究與應用[J].安徽工程大學，2018.