在汽車制造領(lǐng)域，MES系統(tǒng)是一個(gè)高度復(fù)雜的系統(tǒng)，涵蓋了計(jì)劃、生產(chǎn)、工藝、設(shè)備、質(zhì)量等諸多功能模塊，要定義的業(yè)務(wù)流程非常多，要對(duì)接的業(yè)務(wù)部門也非常多。此外，對(duì)于大型汽車集團(tuán)公司來(lái)說(shuō)，還要處理好集團(tuán)公司職能部門與工廠職能部門之間的關(guān)系，因此溝通管理非常重要。
我們可以看出，MES系統(tǒng)作為一個(gè)執(zhí)行系統(tǒng)，直接服務(wù)的對(duì)象是生產(chǎn)部人員即一線工人，而工廠的職能部門為生產(chǎn)部門提供輔助，此外集團(tuán)的各職能部門又為工廠提供信息和指導(dǎo)。此外，一個(gè)新工廠的建設(shè)，是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，工廠各職能部門的人員是慢慢到位的，因此，往往在項(xiàng)目的前期，由集團(tuán)的職能部門進(jìn)行規(guī)劃，而在后期由工廠的職能部門明確細(xì)節(jié)，而集團(tuán)和工廠之間對(duì)一些流程和需求的理解也常常存在偏差。
因此，我們?cè)趯?shí)施MES系統(tǒng)的過(guò)程中，往往存在以下兩個(gè)挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)一：怎么理解業(yè)務(wù)?
這兩年隨著工業(yè)4.0、中國(guó)制造2025等概念的推廣，以及互聯(lián)網(wǎng)造車企業(yè)的扎堆進(jìn)場(chǎng)，MES系統(tǒng)市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，MES行業(yè)從業(yè)人員也迅速增加，但是不可否認(rèn)的事實(shí)是，真正懂造車流程、懂業(yè)務(wù)需求的人員還是太少了。
因此不可避免的，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，存在著業(yè)務(wù)部門和IT部門在需求理解上的偏差。
為了達(dá)成雙方理解上的充分一致，我們可以在組織架構(gòu)上做一些創(chuàng)新。
下面我介紹一個(gè)業(yè)界實(shí)踐的例子：效率科技MES案例。
效率科技MES系統(tǒng)是一個(gè)全集團(tuán)通用的系統(tǒng)，由同一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)，由同一個(gè)團(tuán)隊(duì)實(shí)施，由同一個(gè)團(tuán)隊(duì)運(yùn)維。
其中，開發(fā)團(tuán)隊(duì)位于總部，由來(lái)自于IT部門的架構(gòu)師、技術(shù)專家、供應(yīng)商人員，以及來(lái)自于工程部門的業(yè)務(wù)專家、控制專家組成，以虛擬團(tuán)隊(duì)的方式運(yùn)作。其中，業(yè)務(wù)專家是從業(yè)十多年的發(fā)動(dòng)機(jī)專家，精通發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝、流程、質(zhì)量規(guī)范，控制專家熟悉生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行機(jī)制與控制邏輯。業(yè)務(wù)專家會(huì)在新功能開發(fā)前，與工程部門、質(zhì)量部門的技術(shù)人員充分溝通，也會(huì)了解各工廠的具體細(xì)節(jié)，在此基礎(chǔ)上，匯集形成統(tǒng)一的流程和需求?？刂茖＜視?huì)和設(shè)備制造商、工廠設(shè)備工程師溝通交流，匯集各方信息后制訂統(tǒng)一的控制標(biāo)準(zhǔn)。來(lái)自于業(yè)務(wù)專家和控制專家的需求非常有代表性，而開發(fā)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部溝通又非常透明順暢，因此整體的溝通成本較小，實(shí)踐證明效果非常好。
挑戰(zhàn)二：怎么統(tǒng)一業(yè)務(wù)?
現(xiàn)在不少汽車制造商都是大型的集團(tuán)公司，而工廠則分布在各地，即使是實(shí)施統(tǒng)一的MES系統(tǒng)，具體部署到工廠的時(shí)候也多少會(huì)存在差異。而從集團(tuán)的角度而說(shuō)，MES系統(tǒng)的規(guī)劃要盡可能地做到標(biāo)準(zhǔn)化，盡量用一套系統(tǒng)，用一個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行開發(fā)、實(shí)施、運(yùn)維。那么，怎樣來(lái)平衡集團(tuán)的標(biāo)準(zhǔn)化和工廠的個(gè)性化呢?
這里介紹一個(gè)方法供參考。
首先建立兩個(gè)專家委員會(huì)：MES系統(tǒng)業(yè)務(wù)專家委員會(huì)、MES控制專家委員會(huì)。成員由集團(tuán)工程院、質(zhì)量部的專家代表，和各工廠的專家代表組成。每個(gè)專家有一定的投票權(quán)，其中集團(tuán)專家有更多的權(quán)重。當(dāng)某個(gè)需求無(wú)法達(dá)成一致時(shí)，由專家委員會(huì)進(jìn)行投票，形成得分高的方案。開發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)此方案進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，作為標(biāo)準(zhǔn)解決方案的功能模塊。如果工廠依然堅(jiān)持個(gè)性化方案，則開發(fā)團(tuán)隊(duì)作為工廠訂制化需求另行開發(fā)，但是優(yōu)先級(jí)較低，可在實(shí)施時(shí)開發(fā)和部署。
由于汽車制造工藝和業(yè)務(wù)的特殊性，MES系統(tǒng)實(shí)施的計(jì)劃管理也和普通的軟件系統(tǒng)實(shí)施存在較大不同，下面具體予以說(shuō)明。
1. 上線節(jié)點(diǎn)
汽車工廠的建設(shè)有幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：
- TT，Tool Tryout，或ToolingTrial，是指設(shè)備調(diào)試階段，MES系統(tǒng)在此階段上線。
- PP，PilotProduction，是指試生產(chǎn)，物流系統(tǒng)在此階段上線。
- SOP，Start OfProduction，量產(chǎn)開始，ERP在此階段上線。
對(duì)于ERP等系統(tǒng)，一般都是先搭建測(cè)試環(huán)境，準(zhǔn)備主數(shù)據(jù)，進(jìn)行配置、測(cè)試，然后把數(shù)據(jù)導(dǎo)入生產(chǎn)環(huán)境，然后在SOP上線。
但是MES系統(tǒng)由于要和設(shè)備高度集成，因此必須利用TT的時(shí)間窗口進(jìn)行調(diào)試，甚至一些工廠要求MES在TT之前一個(gè)月上線。
一般來(lái)說(shuō)，TT時(shí)的調(diào)試車輛較少，一個(gè)車間只有數(shù)臺(tái)，并且出現(xiàn)問題時(shí)可以隨時(shí)停線。但是從PP開始，每天的計(jì)劃量會(huì)漸漸增加，不適合處理重大的設(shè)備接口問題。
而TT和SOP之間往往會(huì)有數(shù)月的時(shí)間差，因而這里就存在一個(gè)項(xiàng)目管理的問題：MES系統(tǒng)和ERP往往作為同一個(gè)信息化項(xiàng)目群管理，但是兩個(gè)系統(tǒng)的上線時(shí)間差距較大，因而給項(xiàng)目計(jì)劃、資源調(diào)度等都帶來(lái)一定的挑戰(zhàn)。
2. 開發(fā)模式
MES系統(tǒng)在TT上線還帶來(lái)一個(gè)開發(fā)模式的問題。
近年來(lái)，受互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的影響，敏捷式開發(fā)的理念廣為流傳，但在汽車制造MES系統(tǒng)領(lǐng)域，恐怕還是瀑布式+模塊化開發(fā)的模式更為合適。
比如設(shè)備集成模塊在TT發(fā)布，ERP接口在SOP發(fā)布，并且每個(gè)模塊在發(fā)布時(shí)必須是功能完整、性能可靠的。
由于設(shè)備集成模塊上線早，而MES系統(tǒng)完整實(shí)施周期又很長(zhǎng)，因此為了節(jié)省開發(fā)資源，必須將功能點(diǎn)按照模塊發(fā)布順序進(jìn)行開發(fā)。
MES系統(tǒng)還有一個(gè)特殊點(diǎn)是：通常在搭建好生產(chǎn)環(huán)境后，直接在生產(chǎn)環(huán)境上進(jìn)行開發(fā)和配置。原因有2點(diǎn)：1是OPC調(diào)試的結(jié)果只針對(duì)實(shí)際配置的服務(wù)器，如果用測(cè)試環(huán)境調(diào)試OPC成功，未必就能保證生產(chǎn)環(huán)境調(diào)試OPC成功;2是在生產(chǎn)環(huán)境下應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)有冗余設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器有負(fù)載均衡設(shè)計(jì)，而測(cè)試環(huán)境非常簡(jiǎn)單，這些高性能設(shè)計(jì)無(wú)法在測(cè)試環(huán)境下得到驗(yàn)證。
3. 設(shè)備調(diào)試過(guò)程
本章節(jié)重點(diǎn)談?wù)勗O(shè)備調(diào)試過(guò)程。
由于MES系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試在TT階段就開始，而此階段工廠還在建設(shè)之中，比如某些區(qū)域供電和網(wǎng)絡(luò)還沒有正式完成，需要臨時(shí)供電、供網(wǎng)等，因而許多工位需要做多輪調(diào)試。
就功能而言，一個(gè)業(yè)務(wù)功能點(diǎn)可能需要經(jīng)歷這些調(diào)試過(guò)程：
- 供電和網(wǎng)絡(luò)調(diào)試。工位上線后檢查操作系統(tǒng)、客戶端、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施和配置。
- 通信調(diào)試。又稱心跳調(diào)試，從設(shè)備PLC端發(fā)出心跳信息，MES系統(tǒng)接收后發(fā)回反饋信息，主要檢查通信和雙方的基礎(chǔ)握手邏輯，以及耦合器等通信設(shè)施是否正確配置。
- 虛擬業(yè)務(wù)調(diào)試。在實(shí)車到來(lái)之前，從PLC/HMI上發(fā)出虛擬的業(yè)務(wù)信號(hào)，MES系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯和握手協(xié)議返回處理信息。這是因?yàn)樵赥T階段車輛較少，而調(diào)試的工位多，MES系統(tǒng)工程師要盡可能利用OEM電氣工程師的時(shí)間來(lái)調(diào)試邏輯。
- 實(shí)車調(diào)試。在虛擬業(yè)務(wù)調(diào)試完成之后進(jìn)行，主要是驗(yàn)證物理設(shè)施如傳感器、編碼器是否正確配置。
在調(diào)試階段，不同工位的不同調(diào)試過(guò)程是穿插進(jìn)行的。比如在焊裝車間，OEM電氣工程師有十多人，而MES控制工程師只有1人，那么有可能MES系統(tǒng)工程師上午調(diào)試某工位的心跳，下午可能去調(diào)試另一工位的虛擬業(yè)務(wù)。
具體到時(shí)間計(jì)劃方面，一般而言，第1個(gè)工位需要預(yù)留1周的完整調(diào)試時(shí)間(從供電和網(wǎng)絡(luò)調(diào)試到實(shí)車調(diào)試)，這是因?yàn)榈?個(gè)工位面臨的許多問題是所有工位通用的，如OPC配置、網(wǎng)關(guān)配置等。此后，第2、第3個(gè)工位需要預(yù)留3天的完整調(diào)試時(shí)間。之后每個(gè)工位預(yù)留1天的完整調(diào)試時(shí)間，2周后每個(gè)工位預(yù)留半天。
效率科技自2007開始從事MES系統(tǒng)相關(guān)項(xiàng)目研發(fā)，至今已經(jīng)有十多個(gè)年頭，主要致力于為電子、汽車內(nèi)飾、塑膠、五金沖壓、模具等行業(yè)提供特定要求的企業(yè)生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)，我們的解決方案服務(wù)于數(shù)十家企業(yè)的上百個(gè)項(xiàng)目，包括比亞迪、富士康、中國(guó)移動(dòng)等各行業(yè)知名企業(yè)，廣受客戶信賴和好評(píng)，十余年的經(jīng)驗(yàn)累積甚至讓我們能先于客戶發(fā)現(xiàn)他們的問題。
