高壓開關行業(yè)是一個傳統(tǒng)的離散制造業(yè)，其生產(chǎn)組織結合了產(chǎn)業(yè)研究和非標準特征，產(chǎn)品本身規(guī)格龐大，自動化操作難度大。因此，該行業(yè)MES系統(tǒng)的建設應以解決企業(yè)實際問題為出發(fā)點，充分結合行業(yè)特點進行規(guī)劃設計。本文還試圖從行業(yè)特點和MES系統(tǒng)建設要點等方面談談MES系統(tǒng)在高壓開關行業(yè)的應用。
1高壓開關行業(yè)生產(chǎn)組織模式
1.1高壓開關行業(yè)概述
傳統(tǒng)上，高壓開關一般是指額定電壓3kV及以上的電器，主要用于開斷和關閉導電電路。然而，隨著電壓等級的細化，本文描述的高壓特別是126KV及以上，包括252KV。、550KV、750KV、1100KV等高壓超(特)高壓開關GIS(氣體絕緣金屬封閉開關設備)的組裝，由于其個體體積龐大的零部件和成品，在組裝過程中具有明顯的手工操作特點，大部分是非標設備，可以說是離散制造特點，與汽車、發(fā)動機等大規(guī)模流水操作明顯不同。因此，其生產(chǎn)管理系統(tǒng)的實施應嚴格基于行業(yè)特點，這也是對MES系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。
1.2高壓開關產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)組織特點
高壓開關制造包括涵蓋機加、殼體焊接、表面處理、絕緣、鑄造、裝配等一整套工藝流程。從元器件制造到元器件裝配，再到產(chǎn)品裝配成型，是典型的離散制造模式。其生產(chǎn)組織模式如下:
1.3制造模式
作為高壓輸變電工程的配套設備，GIS等產(chǎn)品的生產(chǎn)組織也以某個項目為主線。從市場訂單到成套車間元器件制造計劃的分解，以及組裝車間元器件的組裝，都是以工程編號為索引的，也就是說除了一般的一般元器件，所有元器件都是從機械加工和外殼制造開始的，即根據(jù)某個工程專用零件進行制造，并根據(jù)工程專用零件進行加工、配送和組裝。
1.4生產(chǎn)與研究相結合的制造模式
雖然GIS產(chǎn)品的加工和制造技術已經(jīng)成熟，但工程和工程之間仍然有很大的差異。每個項目都有自己獨特的要求，這體現(xiàn)在產(chǎn)品上。每個項目都應該從產(chǎn)品設計開始，這是一種生產(chǎn)和研究相結合的模式，不同于傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)，如汽車和家用電器。生產(chǎn)和研究相結合的模式帶來的直接問題是設計變化多，進而計劃變化多，調整頻繁，給生產(chǎn)組織帶來困難。
1.5組裝與成套車間的生產(chǎn)聯(lián)動
以工程為主線的零部件加工、組裝模式，以及大部分零部件自行加工制造的模式(非外包)，決定了成套車間與裝配車間生產(chǎn)計劃的緊密性，以及以工程編號為索引的計劃之間的緊密關系。當多個項目同時進行時，其生產(chǎn)組織的難度會大大擴大。同時，成套車間的生產(chǎn)能力將直接限制裝配車間的生產(chǎn)能力，影響裝配車間的計劃和安排。
1.6定點區(qū)域裝配模式
GIS產(chǎn)品體積巨大，幾米長的單個零件很常見。每個間隔的體積長度為10米，寬度和高度為5米，類似于火車前部的大小。如此巨大的零件和產(chǎn)品直接影響移動和運輸困難，因此也決定了其定點區(qū)域的裝配模式。這種模式本身沒有問題，但當許多項目并行，車間空間有限時，其生產(chǎn)組織、零部件配送、線邊倉庫管理等問題就變得相對突出。
2MES系統(tǒng)建設高壓開關行業(yè)
2.1MES系統(tǒng)關注點
任何系統(tǒng)的建設都要以行業(yè)特點和企業(yè)特點為主，高壓開關行業(yè)MES系統(tǒng)的建設也要符合行業(yè)特點。從行業(yè)特點出發(fā)，規(guī)劃設計系統(tǒng)。在傳統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的功能上，企業(yè)目前存在的實際問題應該得到重點解決，其關注點可以具體分析如下:
1)以工程號為主線的模式所帶來的零件全生命周期跟蹤；
二是產(chǎn)品研發(fā)結合模式帶來的變更處理，包括設計變更、計劃變更等；
三是裝配車間物料齊套問題，是制約裝配車間產(chǎn)能的******因素；
四是零件根據(jù)工程配送問題，受場地等限制。
2.2MES系統(tǒng)功能組成
以上分析了生產(chǎn)管理系統(tǒng)在高壓開關行業(yè)的關注點，實際上是MES系統(tǒng)的建設要點，即如何解決零件的全生命周期跟蹤問題，如何按時解決零件按工程配送問題，如何處理變更問題，如何處理裝配車間的零件，如何以這些問題為切入點建設MES系統(tǒng)，也符合生產(chǎn)管理系統(tǒng)以企業(yè)需求為導向的建設原則，保證了MES系統(tǒng)的成功實施和應用效果。
構成2.3MES系統(tǒng)模塊
針對高壓開關行業(yè)MES系統(tǒng)的功能構成，在充分結合MES系統(tǒng)自身功能和企業(yè)實際需求的情況下，如圖1所示。
2.4解決關鍵問題的方法
針對MES系統(tǒng)建設高壓開關行業(yè)的關鍵問題，本文提出了以下解決方案，在實際應用中得到了驗證。
2.4.1以條形碼與刻號相結合的方式對零件進行全程跟蹤。
該方案通過條形碼和編號相結合的方式識別零件，包括零件信息、工程信息、供應商批次等信息，便于過程記錄和跟蹤。同時，根據(jù)個體差異大、表面清潔度和對零件整體清潔度的不同要求，特別是部分零件需要經(jīng)過酸洗、電鍍、噴漆等表面處理。條形碼的識別方法也不同，包括直接在表面編碼、直接粘貼紙條形碼、在標志上粘貼條形碼、在工裝上粘貼條形碼等不同方法。一方面可以通過條形碼識別的零件進行掃描記錄，另一方面可以根據(jù)零件的需求進行掃描和防止錯誤。
2.4.2與ERP、PDM聯(lián)動解決變更問題
變更主要是指設計變更和計劃變更，其來源主要來自ERP和PDM系統(tǒng)。在MES系統(tǒng)實施之前，變更信息的傳輸和處理基本上是通過紙張和手工完成的。一方面，它們沒有得到及時的響應；另一方面，它們有許多處理環(huán)節(jié)和操作困難，如變更帶來的材料和退貨問題。
生產(chǎn)管理系統(tǒng)實施后，ERP、PDM在系統(tǒng)接口層面緊密互動，通過BOM變更、計劃變更、零部件變更等系統(tǒng)手段解決變更信息的傳遞問題。，并通過系統(tǒng)手段處理變更帶來的問題，包括零部件領料、退料問題、計劃調整問題，及時將信息反饋給ERP系統(tǒng)，實現(xiàn)變更操作的閉環(huán)管理。整個過程以系統(tǒng)為基礎，指導員工操作，簡單方便，不易出錯。
2.4.3各車間計劃聯(lián)動及零部件整套分析
成套車間的計劃、生產(chǎn)能力和成品儲備直接影響總裝車間的計劃安排和執(zhí)行進度。如何將每個車間的計劃聯(lián)系起來，是解決問題的關鍵。MES系統(tǒng)直接管理每個車間的操作計劃，實時跟蹤記錄每個計劃，通過分析每個計劃之間的完整關系給出提示和預期分析，幫助每個車間的計劃安排生產(chǎn)，尤其是總裝車間的計劃安排生產(chǎn)。
影響總裝車間計劃生產(chǎn)的另一個主要因素是零部件的完整性。MES系統(tǒng)綜合分析給出了零部件的完整分析，包括庫存、差異、預計交付時間等。通過結合BOM需求、零部件庫存、零部件線邊庫存、成套車間生產(chǎn)能力和外包零部件在途庫存，輔助計劃人員合理規(guī)劃生產(chǎn)，提高生產(chǎn)的準確性和效率。
2.4.4以餐飲制度配送零部件配送。
高壓開關裝配周期長，通常多項目同時裝配，往往受制于場地空間，對零部件的配送也有很高的要求。一方面要保證零部件的及時供應，另一方面要考慮線邊空間有限，不能容納更多零部件，多項目混裝給管理帶來問題。針對這一問題，MES系統(tǒng)采用餐飲制度，結合WMS倉儲系統(tǒng)配送零部件，按照工程、節(jié)拍、餐飲的原則，通過MES系統(tǒng)生成領料單。WMS根據(jù)領料單進行選擇和交付，并及時交付到線上。
2.5MES系統(tǒng)應用效果
通過MES系統(tǒng)的實施，對車間運行過程進行了全面精細的管理，打通了ERP。、MES、WMS的數(shù)據(jù)業(yè)務關系使物流和信息流高效統(tǒng)一，有效解決了計劃生產(chǎn)、零部件設置、零部件設置等問題。