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摘要    為北汽新能源采育基地工廠建立一套全面、高效、協同統一的制造物流系統，以實現優化計劃管理、作業指導信息化、生產過程可視化、庫存信息透明化，支持生產裝配柔性化及高效生產運作、大批量混線的生產與物流模式，并創新地大量使用移動終端進行現場管控，全面提高企業生產制造管理水平；

  關鍵詞  新能源汽車制造執行系統（MES）倉儲物流系統（WMS）移動化應用

1. 項目背景及目標

北京新能源汽車股份有限公司（簡稱“北汽新能源公司”）是由世界500強企業北京汽車集團有限公司發起并控股，聯合北京工業發展投資管理有限公司、北京國有資本經營管理中心、北京電子控股有限責任公司共同設立的新能源汽車產業發展平臺。公司成立于2009年11月,位于北京經濟技術開發區,已初步形成輻射全國的產業布局,是一個倡導綠色經濟,致力于新能源汽車技術研發、資源集約整合的高端產業發展平臺，業務范圍覆蓋新能源汽車與核心零部件的研發、生產、銷售和服務。2015年，北汽新能源依托戰略引領、“雙創”驅動和“兩圈”融合，全年銷售整車20129輛、同比增長265%，市場占有率擴大到24.2%，繼續蟬聯國內純電動汽車銷量桂冠、并位居全球單品銷量第四位。

為滿足北汽新能源精益制造及準時化物流的管理思想，根據北汽新能源信息化建設的整體規劃，需要建立一套全面、高效、協同統一的制造物流系統，以實現優化計劃管理、作業指導信息化、生產過程可視化、庫存信息透明化，支持生產裝配柔性化及高效生產運作、大批量混線的生產與物流模式。信息系統建設將圍繞集團戰略目標，為最終實現創立國內一流、國際知名的汽車品牌，成為真正具有國際競爭力的北汽核心業務單元提供信息化支撐。

2. 系統業務藍圖及架構設計

2.1項目群整體范圍說明
   制造物流系統項目上線后還與U8、DMS、SRM等系統進行了集成，共同構成了北汽新能源信息系統項目群，各系統業務范圍與數據交換如下圖所示：

2.2業務藍圖及各模塊功能說明

本項目自2015年11月16日啟動之后，易往信息的實施團隊與北汽新能源IT及業務部門一起就業務需求、系統軟硬件架構等進行了調研與設計，整理出的系統業務藍圖如下圖所示：

各業務模塊概要功能說明如下：

?  實現總裝車間生產線的管理以及與生產線關聯的生產、作業等一系列內容的管理。

?  ANDON模塊，根據生產業務需求以及上層企業管理系統要求,完成業務數據和生產控制信息的上傳下達。

?  PMC生產過程監控模塊，保證設備有效運行，對現場的停機時間進行記錄，跟蹤，最終分析原因找出影響生產的最大因素。

?  AVI車輛跟蹤模塊，實現對車間的生產情況進行實時監控，使管理者能及時的掌握生產第一線的情況，以便盡快響應和決策。

?  生產計劃管理模塊，支持實現按車型、顏色、電機型號等車輛特征的生產計劃排序。

?  生產質量管理模塊，質量問題實時反饋和長期歷史記錄。在生產過程中發生質量問題準確傳遞和及時處理,減少解決問題的時間,從而最終實現生產過程質量問題的準確傳遞和及時處理。

?  零部件庫存管理模塊，對零部件出入庫、庫存管理及盤點管理的功能實現，實現庫存的移動化、透明化管理。

?  整車成品庫管理，結合先進先出理念及智能道閘，實現整車成品庫現代化管理。

?  移動終端應用：使用移動終端管理在制品和質量問題，信息及時準確錄入，業務人員及客戶可通過移動終端實時查看生產、質量信息。

2.3系統服務器架構設計

根據業務需求，考慮到系統的擴展性、可靠性，項目組設計的系統服務器架構設計如下圖所示：

架構設計說明如下：

1、系統架構基于SOA設計，組件標準化，松散耦合，粗粒度和共享服務，便于集成現有系統，降低維護復雜度；

2、所有硬件設備線路為冗余設計，外網防火墻隔離內外網，外網訪問均通過此防火墻，有效防止來自外網網絡攻擊；

3、主要服務器均采取集群設計，實現負載均衡并互為備份，具備持續服務和災難備份能力。

4、使用外部存儲設備，部署兩臺存儲設備，一臺為主存儲設備，一臺為備份存儲設備，通過數據復制進行數據同步。

3. 系統上線及運行跟蹤

3.1系統上線

北汽新能源制造物流項目時間緊任務重，項目組與信息部、業務部門一起頂住了壓力，加班加點，僅花了3個月時間就完成了需求調研、系統設計與開發、數據收集、用戶培訓等工作，對25個生產、物流業務流程進行了梳理和優化，規范了系統內、外的業務流程，有助于生產更加精益化和標準化；同時，通過30余場培訓，對各業務部門和IT部門共計100余人次進行了系統操作培訓。與此同時，項目組制定了詳細的上線切換方案與計劃、應急預案，建立了硬件保管、系統運維和數據維護體制，最終在2016年3月4號成功實現了系統上線試運行。

3.2系統運行跟蹤

系統上線運行以來，項目組與關鍵用戶對各業務模塊使用情況進行了持續跟蹤，通過現場溝通、微信群和郵件等方式及時與最終用戶進行溝通，第一時間解決用戶在系統操作中遇到的問題；項目組根據業務部門的反饋和建議及時對系統邏輯、界面、流程、操作方式等方面進行了優化與完善，保障了北汽新能源采育基地的生產、質量和物流業務的正常開展。目前系統已上線運行6個月，各項系統功能均運行正常，MES和WMS子系統問題解決率達到98%以上。系統運行過程中，針對業務部門常遇到的一些系統操作問題，項目組一方面前往業務現場進行操作指導，另一方面也編制了常見問題處理材料組織了業務部門進行系統操作培訓；

為避免系統運行過程中存在的基礎和業務數據維護職責不清晰、維護不及時的情況，信息技術部與各業務部門共同制定了供應鏈系統管理辦法，明確了后續項目群運行過程中涉及到的基礎數據和業務數據的維護部門，并制定了考核措施；

3.3 移動端應用

本項目的一大特點是智能移動終端的大范圍應用，在車輛過點掃描、工廢料廢提報、物料拉動、配送、成品管理等生產和物流環節使用了工業安卓系統手持終端進行業務操作，在來料檢驗、質量門檢查等質量操作環節應用了工業平板進行質量問題的錄入，減少了有線網絡布線和工控機等部署，便于業務人員現場錄入數據，也方便后續終端點的擴容。下圖是現場移動端操作照片：

此外，系統上線后，項目組針對需求為北汽新能源開發的手機APP報表也于5月初成功上線，使得北汽新能源中高層管理人員可以方便地了解企業計劃、生產、物流、成品、質量等業務運行情況和宏觀指標數據，方便領導實時掌握現場情況，發生異常情況時可以第一時間進行處理，得到了客戶地一致好評，是項目的一大亮點。以下是移動APP系統截圖：

4. 系統實施后效果

通過北汽新能源制造物流系統項目的實施，對采育基地計劃、生產、質量和物流的業務運作有了極大的支撐，各業務模塊系統實施后管理改善點如下：

4.1計劃管理模塊

1、計劃管理改善：支持訂單的導入、排產、查詢、修改、刪除，并下發至現場MES終端指導生產，且有過程記錄，計劃信息準確；

2、過程監控透明化：實時訂單的狀態、生產明細，有利異常的及時處置；

4.2產品結構管理模塊

1、BOM管控：BOM是整個制造物流系統的基礎，通過在系統中及時維護BOM信息，可驅動采購計劃、線邊扣料和物料拉動等系統業務；

2、PCN變更：BOM發生變更時，MES系統需要留存PCN的歷史記錄，供用戶追溯曾有哪些物料發生過變更情況

4.3生產過程跟蹤（AVI）模塊

1、裝配指示單打印：上線點自動生成車輛VIN碼并打印裝配指示單，指導后續裝配工位根據指示單內容進行裝配，降低出錯率；

2、隊列監控：通過移動終端掃描車輛VIN碼，可供生產人員實時監控和查詢在制車輛位置；

3、生產狀況統計：系統自動統計車間實時生產情況，減少統計工作量；

4、關鍵件綁定校驗：終裝下線點通過移動終端進行關鍵件綁定，供業務部門進行質量追溯和查詢；

4.4成品管理模塊

1、充電管理：記錄車輛開始充電時刻，并根據設定的時間進行提醒；

2、成品車出入庫及庫存管理：通過移動終端實現成品出入庫管控，方便業務人員查詢車輛位置信息；

3、系統集成：與DMS及新能源車輛監控系統集成，自動傳遞車輛相關信息，減少了手工錄入的工作量

4.5設備集成與按燈管理模塊

1、機運線監控：獲取總裝車間兩條機運線的運行、停線、報警信息，供車間及設備部門及時獲取機運設備狀態；

2、車輛質量參數采集：通過集成擰緊機、安全性能測試儀、加注機和檢測線設備，實時獲取車輛生產過程質量參數，供質量部門進行數據分析和追溯；

3、車間生產大屏：系統在車間大屏上顯示每日生產計劃、各工段車輛下線數量、報交數量、月累計和年累計數量等，實現生產狀況目視化管理，供車間生產人員和參觀人員掌握生產情況

4.6過程質量管理模塊

1、過程質量管理：通過平板電腦進行過程質量數據錄入和拍照，及時和方便地錄入質量檢查內容，方便業務部門對質檢數據進行查詢和分析；

2、工料廢管理：優化不合格品的管理流程，系統記錄工廢、料廢，便于統計以及規范各種業務作業流程

4.7倉儲物流管理模塊

1、采購計劃：根據生產計劃自動計算采購需求，并與U8、SRM系統集成，將采購明細發布給供應商，優化采購流程,減少庫存，同時便于財務部門與供應商的核算；

2、倉庫管理：庫存移動、庫存盤點、質量變更等功能的結合，控制倉庫作業的規范化、透明化；

3、物料拉動：通過巡線拉動、生產計劃拉動、電子揀選等方式實現物料配送從推送式向拉動式轉變，減少線邊庫存積壓，提升配送效率

5. 制造物流項目實施總結

北汽新能源制造物流系統針對采育基地生產計劃、制造過程、生產物流配送、生產制造質量和成品管控等五大領域實現了全面的管理，通過系統的實施，貫徹了北汽新能源精益生產的思想理念，實現了均衡生產，不斷地縮短物流供應周期、提高物流效率、降低物流成本，使得零部件配送和生產供應整個供應鏈實現效益最大化，并使生產線具有柔性化生產制造的功能，實現多種車型、多種配置的批量同時排產和混線生產，最大限度的提高設備、人力的使用合理性和效率；此外通過計劃推動和生產拉動的方式實現精益化物流，通過同步供貨與半同步供貨方式拉動零部件需求，使物流系統運轉更加流暢，各工位物料使用情況應被時時監視并能迅速響應，物料系統應能夠支撐多車型混線生產，并減少因物料短缺而造成的停線。最后，制造物流系統將生產、物流、質量等過程中的各種設備和工控系統與制造物流系統進行有機地結合，做到數據傳輸與控制，并將MES系統與ERP、SRM等系統進行數據集成，從而加強了工控系統與信息系統的整合，實現了信息的一處錄入，多處使用, 消除了信息孤島。采育基地制造物流系統項目的成功運行，必將為北汽新能源最終實現創立國內一流、國際知名的汽車品牌，成為真正具有國際競爭力的北汽核心業務單元提供信息化有力的支撐。