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信息化系統實現生產過程實時調度根據e-works的CMMI成熟度模型，國營蕪湖機械廠形成了數字維修評估模型，在包括研發、生產、物流、服務、決策等幾個業務維度上低於2分處於規範級，均有較大的提升空間。圍繞研發、生產、質量與服務、資源保障與管控四大體系能力建設，國營蕪湖機械廠已經完成了產品生命管理系統（PLM）、數字化工藝系統（MPM）、修理生產管理系統（MES）、測試數據管理系統（TDM）、企業資源計劃系統（ERP）等系統的新建和升級擴建；推進生產現場數字化和智能化建設，建立了現場工控網，完成了機加、熱處理、表面處理、橡膠件製造等零備件製造業務的數字化改造；積極探索新技術應用研究，開展了機器視覺、可穿戴設備、虛擬現實與增強現實、5G等新技術試點應用。各信息系統綜合集成，實現生產過程的實時調度。

一、案例簡介

數字化車間建設是我國製造強國戰略的重要組成部分，國營蕪湖機械廠為提升數字化生產水平，提高信息化研發、建設和管理水平，帶動企業信息化轉型發展、創新發展，增強企業競爭力，通過引進大量先進的橡膠模壓件製造設備以及配套設備，搭建由MES系統、CAPP系統和SCADA系統三大部分組成橡膠件製造信息化平台並與多個系統等進行了數據集成，建成橡膠模壓件製造的數字化車間，實現橡膠模壓件製造的數字化和信息化，提高生產效率，降低運營成本，提升產品質量，提高裝備保障能力。

圍繞研發、生產、質量與服務、資源保障與管控四大體系能力建設，國營蕪湖機械廠已經完成了PLM、MPM、MES、TDM、ERP等系統的新建和升級擴建；推進生產現場數字化和智能化建設，建立了現場工控網，完成了機加、熱處理、表面處理、橡膠件製造等零備件製造業務的數字化改造；積極探索新技術應用研究，開展了機器視覺、可穿戴設備、虛擬現實與增強現實、5G等新技術試點應用。

二、案例背景介紹

國營蕪湖機械廠是國家投資的國有大型企業。工廠建有國家企業技術中心、國家技能大師工作室、博士後科研工作站、安徽省院士工作站，建成省級重點實驗室和技術研究中心，是高新技術企業、國家知識產權優勢企業。先後獲得全國五一勞動獎狀、全國質量獎、國家技能人才培育突出貢獻獎等榮譽百餘項。工廠聚焦「國內領先、國際一流航修企業」的發展願景，始終堅持「雙翼齊飛」的發展理念，專注於「航空、修理」主航道，業務範圍覆蓋航空裝備及部附件壽命增長，航空零備件及地面工藝裝備，鋼結構、液壓管件以及表面處理等多個技術研發領域，可為客戶提供「修、造、研、改、訓、測」業務在內的一體化解決方案。

目前處理集成級的初始階段，在包括研發、生產、物流、服務、決策等幾個業務維度上低於2分處於規範級，均有較大的提升空間。

三、案例應用詳情

1、總體應用框架

通過SCADA系統建立面向橡膠模壓件製造生產現場的設備聯網平台，將車間的生產設備等進行集中管理。同時提供一套自動化組態監控畫面，將採集的數據進行組態監控畫面的展示。

工廠在ERP系統中生成生產計劃，MES系統自動導入計劃信息，計劃相關物料及結構信息同步導入。在導入計劃時，MES系統發起技術準備流程，對於有工藝的，確認並轉換為相應的工藝路線；對於沒有工藝的，需要編寫工藝後，確認並轉換為相應的工藝路線，為後續的計劃生產做準備。

2、關鍵技術應用詳情

（1）生產設備運行實時監控

SCADA系統為獨立的網段設置，不與企業內部網絡互通，僅與MES系統服務器互聯，各設備狀態數據將統一匯總至SCADA系統服務器中，MES系統將從CAPP系統中提取的工藝參數信息至SCADA系統服務器，由SCADA服務器再下發到各設備PLC中，完成生產設備參數設定。

產品生產時，生產設備上的傳感器採集數據傳遞給設備的PLC，PLC支持以太網通訊，可以直接接入SCADA系統。各生產設備的生產參數等數據將統一匯總至SCADA系統服務器中，SCADA系統服務器將採集的設備生產參數傳遞給MES系統，MES系統記錄實時加工參數並將實時加工參數和CAPP系統中的工藝參數進行對比，判斷是否滿足工藝要求，若滿足則生產繼續；若不滿足則將異常信息推送給SCADA系統以及設備，SCADA系統以及設備按異常信息的類型做出不同的提示，提醒人工干預。

（2）生產計劃執行

導入後的生產計劃將轉換為MES系統的主計劃，等技術準備流程完成後即可通過「計劃釋放」為車間計劃，MES系統對車間計劃進行生產要素齊套分析，通過齊套分析，生產管理人員可了解到膠料、模具的庫存狀態，從而進行排產。MES系統可以實現基於當前數據現狀及企業基礎數據，以物料結構、加工參數、工藝路線等排產基礎數據，進行APS高級排產，而且能根據實際情況人工執行排產，排產的計劃將轉為工序作業任務，待工序作業全部結束完成後，車間計劃也將隨即完成，車間管理人員將合格品數量通過系統集成方式向ERP系統進行匯報。

生產過程中，車間管理人員可以通過計劃監控看板，查看車間生產計劃執行進度信息。

（3）製造執行系統架構

CAPP系統是橡膠模壓件製造工藝管理系統，具備橡膠模壓件工藝編寫，工藝審簽，工藝版本管理，變更分析等功能，為MES系統提供生產的工藝流程和工藝參數。

SCADA系統是以計算機為基礎的數據採集，可以對現場的運行設備進行監視和控制，將加工參數實時傳遞MES系統。

MDM系統是成品物料和材料物料的狀態管理系統，向CAPP系統和ERP系統推送唯一編碼的物料，保證業務數據的一致性、完整性、相關性和精確性。

WMS系統通過橡膠模具號（橡膠模具唯一標識）與庫位的數據庫實現模具的發放、回收和模具相關的信息的記錄、管理，為CAPP系統和MES系統提供橡膠模具信息。

EPR系統是工廠下發橡膠模壓件製造計劃的唯一平台，MES系統的計劃來源。同時EPR系統具有管理橡膠原材料的功能，向MES系統提供膠料信息。

四、創新性與優勢

本項目的創新性在於以下幾個方面：

為支撐整個業務過程的有效運營，目前國營蕪湖機械廠已經打通MES系統與ERP系統、CAPP系統、SCADA系統、OA系統的集成，實現數據互聯互通。

車間管理人員通過計劃監控看板，查看車間生產計劃執行進度信息，計劃進度獲取由10分鐘縮短至15s。

五、案例應用效益分析

（1）通過系統的集成互聯，實現了生產計劃實時獲取，計劃滯後率由13%下降至2%；車間生產管理人員通過線上派工，取代紙質開工指令卡，開工指令卡錯誤率從原來的10%降為0；通過MES系統對計劃進行生產要素齊套分析，生產管理人員可了解到膠料、模具的庫存狀態，排產準確性由80%提升至99%。

（2）通過數字化車間建設，引入泛在互聯的自動化設備，單位生產效率提升3.5倍，員工勞動強度降低20%，安全性平均提升4倍。