MES系统助力智能船厂

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MES系统助力智能船厂MES系统助力“智能船厂”，某船舶企业的MES项目通过攻克硬件集成技术和软件集成技术，率先实现了侧重于生产过程管理、设备自动控制、可视化终端等主要功能的MES系统的应用，建立了拉动式生产计划管理体系，实现了生产过程数据采集、控制、分析，并通过对接现有的NC切割系统、船体工程管理系统、企业ERP系统，建立生产过程实时数据库、为质量、技能、成本大数据分析打下基础。项目的成功应用使得生产现场通过电子屏或平板电脑可实时查看产品加工进度情况，大大降低了非生产性工时支出和管理成本，有效提升了造船效率、产品质量、精益化管理，提高了客户对企业舶制造先进性的认可。

目录

一、案例简介

某船舶企业结合公司生产流程和建造工艺，基于对大数据、物联网、传感器、无线技术等的研究，开发了一整套生产制造集成平台MES，以帮助企业解决企业资源计划与生产现场信息联系不紧密问题，包括建立拉动式的生产计划管理体系、建立多功能的生产过程采集与分析系统、自主开发改正图管理系统等。通过项目的实施，其能通过直观的画面，达到同时输出单船、多船预合拢搭载、大组预定表的功能，还能结合每周、每月的生产安排，达到合理安排各船分段加工顺序的目的，大大节省了手工制作预定表的工时；能充分采集制造进度、现场操作、质量检验、安全状况等生产现场信息，并通过自主开发的不合格品系统和设计联络单系统发起质量问题处理流程，汇总各生产环节相关质量问题信息，便于过程管理，明显缩短各类质量问题处理周期，为产品质量提供保障；可实时将改正图纸下发到现场作业班组，作业者可现场打印图纸，快速实施改正，同时生产管理者可跟踪每一条设计改正的落实情况，及时跟踪反馈。

在船舶制造行业，目前国内外均未有成熟的MES系统，本项目的成功实施在船舶制造领域属于行业领先，成功提升了品牌知名度及社会影响力，提高了企业竞争力。

二、案例背景介绍

随着船舶智能化制造的推广实施和成组技术的应用，内业、组立、外业、涂装等船舶制造中间产品的生产过程的控制对缩短船舶建造周期，提高造船效率的作用日益明显，数字化车间正在取代船坞成为船舶制造中新的物料和信息资源的集散地。因此，运用信息系统对造船企业车间层的管理将日益重要。MES是对制造企业执行层进行全方位管理的信息系统，在企业集成信息管理系统中，起着承上启下的桥梁作用。

基于此，该企业通过查阅资料、了解其他制造行业的MES系统实施情况，结合公司生产流程和建造工艺，确定项目技术路线，明确关键技术要求和技术难点;通过对大数据技术平台、物联网、传感器、无线技术应用等智能技术的研究，解决关键技术问题，制定出MES系统总体技术实施方案；开发一整套生产制造集成平台——MES系统，以帮助船舶企业解决企业资源计划与生产现场信息联系不紧密的问题，如生产过程计划的执行与生产现场的控制缺乏优化的调度与协调、企业生产能力难以得到合理评估、生产成本难以有效控制等问题，使企业信息管理系统能够及时、快速、有效地运行，从而提高企业整体管理水平，适应敏捷制造和精益生产的要求。

三、案例应用详情

1、总体应用框架

该企业对于MES系统的定位重点在：优化生产计划；有效减少人工错误率；增加生产过程可追溯性；通过与企业的ERP系统、设备PLC的信息集成，实现从计划到生产、仓储、物流的全流程信息化；打破信息孤岛，实现对船舶生产全过程的信息监控。

2、关键技术应用详情

（1）拉动式的生产计划管理体系

根据现有订单、劳动力、场地、设备、资金等资源，结合接单计划、人员招聘计划、设备改造计划等，以保障准时交船、均衡生产为原则，制定年度线表计划。

针对多船建造中预合拢搭载和大组预定制作太过繁琐的现状，该企业根据现有厂区布局、设备状况和生产管理特点，融合ERP系统的功能和数据，导入了工程计划管理系统，为合理、高效地安排工程计划提供依据。该系统能够通过直观的画面，达到同时输出单船、多船预合拢搭载、大组预定表的功能，还能够结合每周、每月的生产安排，达到合理安排各船分段加工顺序的目的，大幅度地节省了手工制作预定表的工时。

（2）多功能的生产过程采集与分析系统

该企业在多个生产环节建立了数据采集和分析系统，能充分采集制造进度、现场操作、质量检验、安全状况等生产现场信息。各坞、各船项目、各分段、各工种等的制造进度、主要工程节点、生产质量、物料配送情况等生产现场信息都有专门的信息化工具采集、整理、分析。

在生产过程中如果发现质量问题，现场作业人员可通过自主开发的不合格品系统和设计联络单系统发起质量问题处理流程，这两个系统分别对应外购品质量问题和自主设计质量问题对应。通过系统可以汇总各生产环节相关质量问题信息，便于过程管理，明显缩短各类质量问题处理周期，为产品质量提供保障。

（3）改正图管理系统

为了应对在船舶建造过程中，由于船东要求或者现场的问题反馈，设计人员需要变更施工图纸的需求，企业自主开发了改正图管理系统。设计人员通过该系统可实时将改正图纸下发到现场作业班组，作业者可现场打印图纸，快速实施改正，同时生产管理者可跟踪每一条设计改正的落实情况，及时跟踪反馈。该系统大大缩短了改正图纸下发的时间，实现了集中式管理。

四、创新性与优势

该项目的创新性与亮点包括：

（1）生产过程数据采集、控制、分析，对接现有的NC切割系统、船体工程管理系统、企业ERP系统，建立生产过程实时数据库、为质量、技能、成本大数据分析打下基础。

（2）在船舶制造行业，目前国内外均未有成熟的MES系统，生产计划、生产调度等还停留在手工、看板作业水平，设备控制网络化程度不高。该企业通过攻克关键技术，即硬件集成技术和软件集成技术，率先实现了侧重于生产过程管理、设备自动控制、可视化终端等主要功能的MES系统的应用，有效提升了造船效率、精益化管理，提高客户对企业船舶制造先进性的认可。

五、案例应用效益分析

该企业MES项目的成功应用使得生产现场通过电子屏或平板电脑可实时查看产品加工进度情况，一期在船体车间和装焊车间覆盖率达到80%以上;可联网机加工设备数据采集率达到80%以上；人员作业工时自动采集率达到80%以上；产品质量可追溯率达到100%。

实现了造船工时的自动统计，有效降低管理成本，提高工时统计的准确度；实现了实时动态掌握生产加工进度，及时发现和纠正瓶颈环节或者问题工序；自动统计工人工时，为量化考核提供依据。实线数据的自动化采集后，大大降低了非生产性工时支出，更实时准确的掌握生产进度，为实现企业智能制造及生产经营决策提供重要保障，为未来智能工厂的数字孪生计划准备数据支持。