汽車行業MES系統的定制性

汽車行業MES系統的定制性導讀：在汽車制造領域，MES系統是一個高度復雜的系統，涵蓋了計劃、生產、工藝、設備、質量等諸多功能模塊，要定義的業務流程非常多，要對接的業務部門也非常多。此外，對于大型汽車集團公司來說，還要處理好集團公司職能部門與工廠職能部門之間的關系，因此溝通管理非常重要。

我們可以看出，MES系統作為一個執行系統，直接服務的對象是生產部人員即一線工人，而工廠的職能部門為生產部門提供輔助，此外集團的各職能部門又為工廠提供信息和指導。此外，一個新工廠的建設，是一個循序漸進的過程，工廠各職能部門的人員是慢慢到位的，因此，往往在項目的前期，由集團的職能部門進行規劃，而在后期由工廠的職能部門明確細節，而集團和工廠之間對一些流程和需求的理解也常常存在偏差。

因此，我們在實施MES系統的過程中，往往存在以下兩個挑戰。

挑戰一：怎么理解業務?

這兩年隨著工業4.0、中國制造2025等概念的推廣，以及互聯網造車企業的扎堆進場，MES系統市場不斷擴大，MES行業從業人員也迅速增加，但是不可否認的事實是，真正懂造車流程、懂業務需求的人員還是太少了。

因此不可避免的，在項目實施過程中，存在著業務部門和IT部門在需求理解上的偏差。

為了達成雙方理解上的充分一致，我們可以在組織架構上做一些創新。

下面我介紹一個業界最佳實踐的例子：華磊迅拓技MES系統應用案例。

華磊迅拓MES系統是一個全集團通用的系統，由同一個團隊開發，由同一個團隊實施，由同一個團隊運維。

其中，開發團隊位于總部，由來自于IT部門的架構師、技術專家、供應商人員，以及來自于工程部門的業務專家、控制專家組成，以虛擬團隊的方式運作。其中，業務專家是從業十多年的發動機專家，精通發動機制造工藝、流程、質量規范，控制專家熟悉生產現場相關設備的運行機制與控制邏輯。業務專家會在新功能開發前，與工程部門、質量部門的技術人員充分溝通，也會了解各工廠的具體細節，在此基礎上，匯集形成統一的流程和需求?？刂茖＜視驮O備制造商、工廠設備工程師溝通交流，匯集各方信息后制訂統一的控制標準。來自于業務專家和控制專家的需求非常有代表性，而開發團隊內部溝通又非常透明順暢，因此整體的溝通成本較小，實踐證明效果非常好。

挑戰二：怎么統一業務?

現在不少汽車制造商都是大型的集團公司，而工廠則分布在各地，即使是實施統一的MES系統，具體部署到工廠的時候也多少會存在差異。而從集團的角度而說，MES系統的規劃要盡可能地做到標準化，盡量用一套系統，用一個團隊進行開發、實施、運維。那么，怎樣來平衡集團的標準化和工廠的個性化呢?

這里介紹一個方法供參考。

首先建立兩個專家委員會：MES系統業務專家委員會、MES控制專家委員會。成員由集團工程院、質量部的專家代表，和各工廠的專家代表組成。每個專家有一定的投票權，其中集團專家有更多的權重。當某個需求無法達成一致時，由專家委員會進行投票，形成得分最高的方案。開發團隊根據此方案進行設計開發，作為標準解決方案的功能模塊。如果工廠依然堅持個性化方案，則開發團隊作為工廠訂制化需求另行開發，但是優先級較低，可在實施時開發和部署。

由于汽車制造工藝和業務的特殊性，MES系統實施的計劃管理也和普通的軟件系統實施存在較大不同，下面具體予以說明。

1. 上線節點

汽車工廠的建設有幾個關鍵節點：

• TT，Tool Tryout，或ToolingTrial，是指設備調試階段，MES系統在此階段上線。

• PP，PilotProduction，是指試生產，物流系統在此階段上線。

• SOP，Start OfProduction，量產開始，ERP在此階段上線。

對于ERP等系統，一般都是先搭建測試環境，準備主數據，進行配置、測試，然后把數據導入生產環境，然后在SOP上線。

但是MES系統由于要和設備高度集成，因此必須利用TT的時間窗口進行調試，甚至一些工廠要求MES在TT之前一個月上線。

一般來說，TT時的調試車輛較少，一個車間只有數臺，并且出現問題時可以隨時停線。但是從PP開始，每天的計劃量會漸漸增加，不適合處理重大的設備接口問題。

而TT和SOP之間往往會有數月的時間差，因而這里就存在一個項目管理的問題：MES系統和ERP往往作為同一個信息化項目群管理，但是兩個系統的上線時間差距較大，因而給項目計劃、資源調度等都帶來一定的挑戰。

2. 開發模式

MES系統在TT上線還帶來一個開發模式的問題。

近年來，受互聯網開發的影響，敏捷式開發的理念廣為流傳，但在汽車MES系統領域，恐怕還是瀑布式+模塊化開發的模式更為合適。

比如設備集成模塊在TT發布，ERP接口在SOP發布，并且每個模塊在發布時必須是功能完整、性能可靠的。

由于設備集成模塊上線早，而MES系統完整實施周期又很長，因此為了節省開發資源，必須將功能點按照模塊發布順序進行開發。

MES系統還有一個特殊點是：通常在搭建好生產環境后，直接在生產環境上進行開發和配置。原因有2點：1是OPC調試的結果只針對實際配置的服務器，如果用測試環境調試OPC成功，未必就能保證生產環境調試OPC成功;2是在生產環境下應用服務器和數據庫有冗余設計，網絡服務器有負載均衡設計，而測試環境非常簡單，這些高性能設計無法在測試環境下得到驗證。

3. 設備調試過程

本章節重點談談設備調試過程。

由于MES系統設備調試在TT階段就開始，而此階段工廠還在建設之中，比如某些區域供電和網絡還沒有正式完成，需要臨時供電、供網等，因而許多工位需要做多輪調試。

就功能而言，一個業務功能點可能需要經歷這些調試過程：

• 供電和網絡調試。工位上線后檢查操作系統、客戶端、網絡等基礎設施和配置。

• 通信調試。又稱心跳調試，從設備PLC端發出心跳信息，MES系統接收后發回反饋信息，主要檢查通信和雙方的基礎握手邏輯，以及耦合器等通信設施是否正確配置。

• 虛擬業務調試。在實車到來之前，從PLC/HMI上發出虛擬的業務信號，MES系統根據業務邏輯和握手協議返回處理信息。這是因為在TT階段車輛較少，而調試的工位多，MES系統工程師要盡可能利用OEM電氣工程師的時間來調試邏輯。

• 實車調試。在虛擬業務調試完成之后進行，主要是驗證物理設施如傳感器、編碼器是否正確配置。

在調試階段，不同工位的不同調試過程是穿插進行的。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系統工程師上午調試某工位的心跳，下午可能去調試另一工位的虛擬業務。

具體到時間計劃方面，一般而言，第1個工位需要預留1周的完整調試時間(從供電和網絡調試到實車調試)，這是因為第1個工位面臨的許多問題是所有工位通用的，如OPC配置、網關配置等。此后，第2、第3個工位需要預留3天的完整調試時間。之后每個工位預留1天的完整調試時間，2周后每個工位預留半天。

華磊迅拓專業從事MES系統定制開發服務，如果您想要定制個性化汽車行業MES系統解決方案，歡迎聯系華磊迅拓科技專業MES系統顧問，我們會在MES系統選型方面給您詳細的解答。