汽车MES系统的解决方案是什么？汽车制造是制造业的标志性企业，在汽车制造领域，MES系统是一个高度复杂的系统，涵盖了计划、生产、工艺、设备、质量等多个功能模块，需要定义的业务流程很多，需要连接的业务部门也非常多。因此，很多企业用户会更加关注汽车MES解决方案，本文就是对此的介绍。
汽车MES系统介绍 汽车MES系统是一套面向汽车数字化车间智造执行层的生产信息化管理系统，这两年随着工业4.0、中国制造2025等概念的推广，以及互联网造车企业的扎堆进场，MES系统市场不断扩大，MES行业从业人员也迅速增加，汽车零部件企业MES系统的实施，全面提升车企制造水平、管理水平，安全生产、质量控制和节能降耗等方面，提升汽车行业整体制造水平。 汽车MES解决业务统一 现在不少汽车制造商都是大型的集团公司，而工厂则分布在各地，即使是实施统一的MES系统，具体部署到工厂的时候也多少会存在差异。而从集团的角度而说，MES系统的规划要尽可能地做到标准化，尽量用一套系统，用一个团队进行开发、实施、运维。那么，怎样来平衡集团的标准化和工厂的个性化呢? 这里介绍一个方法供参考。 首先建立两个专家委员会：MES系统业务专家委员会、MES控制专家委员会。成员由集团工程院、质量部的专家代表，和各工厂的专家代表组成。每个专家有一定的投票权，其中集团专家有更多的权重。当某个需求无法达成一致时，由专家委员会进行投票，形成得分最高的方案。开发团队根据此方案进行设计开发，作为标准解决方案的功能模块。如果工厂依然坚持个性化方案，则开发团队作为工厂订制化需求另行开发，但是优先级较低，可在实施时开发和部署。 由于汽车制造工艺和业务的特殊性，MES系统实施的计划管理也和普通的软件系统实施存在较大不同，下面具体予以说明。 1. 上线节点 汽车工厂的建设有几个关键节点： - TT，Tool Tryout，或ToolingTrial，是指设备调试阶段，MES系统在此阶段上线。 - PP，PilotProduction，是指试生产，物流系统在此阶段上线。 - SOP，Start OfProduction，量产开始，ERP在此阶段上线。 对于ERP等系统，一般都是先搭建测试环境，准备主数据，进行配置、测试，然后把数据导入生产环境，然后在SOP上线。 但是MES系统由于要和设备高度集成，因此必须利用TT的时间窗口进行调试，甚至一些工厂要求MES在TT之前一个月上线。 一般来说，TT时的调试车辆较少，一个车间只有数台，并且出现问题时可以随时停线。但是从PP开始，每天的计划量会渐渐增加，不适合处理重大的设备接口问题。 而TT和SOP之间往往会有数月的时间差，因而这里就存在一个项目管理的问题：MES系统和ERP往往作为同一个信息化项目群管理，但是两个系统的上线时间差距较大，因而给项目计划、资源调度等都带来一定的挑战。 2. 开发模式 MES系统在TT上线还带来一个开发模式的问题。 近年来，受互联网开发的影响，敏捷式开发的理念广为流传，但在汽车制造MES系统领域，恐怕还是瀑布式+模块化开发的模式更为合适。 比如设备集成模块在TT发布，ERP接口在SOP发布，并且每个模块在发布时必须是功能完整、性能可靠的。 由于设备集成模块上线早，而MES系统完整实施周期又很长，因此为了节省开发资源，必须将功能点按照模块发布顺序进行开发。 MES系统还有一个特殊点是：通常在搭建好生产环境后，直接在生产环境上进行开发和配置。原因有2点：1是OPC调试的结果只针对实际配置的服务器，如果用测试环境调试OPC成功，未必就能保证生产环境调试OPC成功;2是在生产环境下应用服务器和数据库有冗余设计，网络服务器有负载均衡设计，而测试环境非常简单，这些高性能设计无法在测试环境下得到验证。 3. 设备调试过程 由于MES系统设备调试在TT阶段就开始，而此阶段工厂还在建设之中，比如某些区域供电和网络还没有正式完成，需要临时供电、供网等，因而许多工位需要做多轮调试。 就功能而言，一个业务功能点可能需要经历这些调试过程： - 供电和网络调试。工位上线后检查操作系统、客户端、网络等基础设施和配置。 - 通信调试。又称心跳调试，从设备PLC端发出心跳信息，MES系统接收后发回反馈信息，主要检查通信和双方的基础握手逻辑，以及耦合器等通信设施是否正确配置。 - 虚拟业务调试。在实车到来之前，从PLC/HMI上发出虚拟的业务信号，MES系统根据业务逻辑和握手协议返回处理信息。这是因为在TT阶段车辆较少，而调试的工位多，MES系统工程师要尽可能利用OEM电气工程师的时间来调试逻辑。 - 实车调试。在虚拟业务调试完成之后进行，主要是验证物理设施如传感器、编码器是否正确配置。 在调试阶段，不同工位的不同调试过程是穿插进行的。比如在焊装车间，OEM电气工程师有十多人，而MES控制工程师只有1人，那么有可能MES系统工程师上午调试某工位的心跳，下午可能去调试另一工位的虚拟业务。 具体到时间计划方面，一般而言，第1个工位需要预留1周的完整调试时间(从供电和网络调试到实车调试)，这是因为第1个工位面临的许多问题是所有工位通用的，如OPC配置、网关配置等。此后，第2、第3个工位需要预留3天的完整调试时间。之后每个工位预留1天的完整调试时间，2周后每个工位预留半天。 汽车MES解决方案架构 网络架构 MES系统实施中，在车间服务器中部署RFID软件中间件，统一管理车间读写器，提高RFID读写器的稳定性与效率。RFID设备对于终端并不依赖，部署起来更为方便。 软件架构 软件架构是为了操作的流畅与方便，汽车MES采用b/s架构的三层：表示层、业务服务层、数据层。表示层是负责可视化界面，将操作流程展现在用户面前，提供用户访问，向业务层发送请求和接受反馈。业务服务层接收来自表示层的反馈和请求，根据流程对业务操作进行封装，调用RFID处理模块进行实时数据采集，调用数据持久层实现数据存取和序列化。数据层是对关系数据和对象数据的装换，数据库的操作以及数据序列化的操作。 应用结构 针对汽车行业的需求，汽车MES系统提供可靠的数据支持，并根据业务流程对MES系统进行再造。RFID处理模块也与其他系统的数据互相支持，消除汽车车间的MES系统与质量追溯系统以及ERP系统等系统之间的信息断层，实现全车间信息集成管理。 |
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