关键词 新能源汽车 制造执行系统（MES） 仓储物流系统（WMS） 移动化应用
1. 项目背景及目标
北京新能源汽车股份有限公司（简称“北汽新能源公司”）是由世界500强企业北京汽车集团有限公司发起并控股，联合北京工业发展投资管理有限公司、北京国有资本经营管理中心、北京电子控股有限责任公司共同设立的新能源汽车产业发展平台。公司成立于2009年11月,位于北京经济技术开发区,已初步形成辐射全国的产业布局,是一个倡导绿色经济,致力于新能源汽车技术研发、资源集约整合的高端产业发展平台，业务范围覆盖新能源汽车与核心零部件的研发、生产、销售和服务。2015年，北汽新能源依托战略引领、“双创”驱动和“两圈”融合，全年销售整车20129辆、同比增长265%，市场占有率扩大到24.2%，继续蝉联国内纯电动汽车销量桂冠、并位居全球单品销量第四位。
为满足北汽新能源精益制造及准时化物流的管理思想，根据北汽新能源信息化建设的整体规划，需要建立一套全面、高效、协同统一的制造物流系统，以实现优化计划管理、作业指导信息化、生产过程可视化、库存信息透明化，支持生产装配柔性化及高效生产运作、大批量混线的生产与物流模式。信息系统建设将围绕集团战略目标，为最终实现创立国内一流、国际知名的汽车品牌，成为真正具有国际竞争力的北汽核心业务单元提供信息化支撑。
2. 系统业务蓝图及架构设计
2.1项目群整体范围说明
制造物流系统项目上线后还与U8、DMS、SRM等系统进行了集成，共同构成了北汽新能源信息系统项目群，各系统业务范围与数据交换如下图所示：
2.2业务蓝图及各模块功能说明
本项目自2015年11月16日启动之后，易往信息的实施团队与北汽新能源IT及业务部门一起就业务需求、系统软硬件架构等进行了调研与设计，整理出的系统业务蓝图如下图所示：
各业务模块概要功能说明如下：
► 实现总装车间生产线的管理以及与生产线关联的生产、作业等一系列内容的管理。
► ANDON模块，根据生产业务需求以及上层企业管理系统要求,完成业务数据和生产控制信息的上传下达。
► PMC生产过程监控模块，保证设备有效运行，对现场的停机时间进行记录，跟踪，最终分析原因找出影响生产的最大因素。
► AVI车辆跟踪模块，实现对车间的生产情况进行实时监控，使管理者能及时的掌握生产第一线的情况，以便尽快响应和决策。
► 生产计划管理模块，支持实现按车型、颜色、电机型号等车辆特征的生产计划排序。
► 生产质量管理模块，质量问题实时反馈和长期历史记录。在生产过程中发生质量问题准确传递和及时处理,减少解决问题的时间,从而最终实现生产过程质量问题的准确传递和及时处理。
► 零部件库存管理模块，对零部件出入库、库存管理及盘点管理的功能实现，实现库存的移动化、透明化管理。
► 整车成品库管理，结合先进先出理念及智能道闸，实现整车成品库现代化管理。
► 移动终端应用：使用移动终端管理在制品和质量问题，信息及时准确录入，业务人员及客户可通过移动终端实时查看生产、质量信息。
2.3系统服务器架构设计
根据业务需求，考虑到系统的扩展性、可靠性，项目组设计的系统服务器架构设计如下图所示：
架构设计说明如下：
1、系统架构基于SOA设计，组件标准化，松散耦合，粗粒度和共享服务，便于集成现有系统，降低维护复杂度；
2、所有硬件设备线路为冗余设计，外网防火墙隔离内外网，外网访问均通过此防火墙，有效防止来自外网网络攻击；
3、主要服务器均采取集群设计，实现负载均衡并互为备份，具备持续服务和灾难备份能力。
4、使用外部存储设备，部署两台存储设备，一台为主存储设备，一台为备份存储设备，通过数据复制进行数据同步。
3. 系统上线及运行跟踪
3.1系统上线
北汽新能源制造物流项目时间紧任务重，项目组与信息部、业务部门一起顶住了压力，加班加点，仅花了3个月时间就完成了需求调研、系统设计与开发、数据收集、用户培训等工作，对25个生产、物流业务流程进行了梳理和优化，规范了系统内、外的业务流程，有助于生产更加精益化和标准化；同时，通过30余场培训，对各业务部门和IT部门共计100余人次进行了系统操作培训。与此同时，项目组制定了详细的上线切换方案与计划、应急预案，建立了硬件保管、系统运维和数据维护体制，最终在2016年3月4号成功实现了系统上线试运行。
3.2系统运行跟踪
系统上线运行以来，项目组与关键用户对各业务模块使用情况进行了持续跟踪，通过现场沟通、微信群和邮件等方式及时与最终用户进行沟通，第一时间解决用户在系统操作中遇到的问题；项目组根据业务部门的反馈和建议及时对系统逻辑、界面、流程、操作方式等方面进行了优化与完善，保障了北汽新能源采育基地的生产、质量和物流业务的正常开展。目前系统已上线运行6个月，各项系统功能均运行正常，MES和WMS子系统问题解决率达到98%以上。系统运行过程中，针对业务部门常遇到的一些系统操作问题，项目组一方面前往业务现场进行操作指导，另一方面也编制了常见问题处理材料组织了业务部门进行系统操作培训；
为避免系统运行过程中存在的基础和业务数据维护职责不清晰、维护不及时的情况，信息技术部与各业务部门共同制定了供应链系统管理办法，明确了后续项目群运行过程中涉及到的基础数据和业务数据的维护部门，并制定了考核措施；
3.3 移动端应用
本项目的一大特点是智能移动终端的大范围应用，在车辆过点扫描、工废料废提报、物料拉动、配送、成品管理等生产和物流环节使用了工业安卓系统手持终端进行业务操作，在来料检验、质量门检查等质量操作环节应用了工业平板进行质量问题的录入，减少了有线网络布线和工控机等部署，便于业务人员现场录入数据，也方便后续终端点的扩容。下图是现场移动端操作照片：
此外，系统上线后，项目组针对需求为北汽新能源开发的手机APP报表也于5月初成功上线，使得北汽新能源中高层管理人员可以方便地了解企业计划、生产、物流、成品、质量等业务运行情况和宏观指标数据，方便领导实时掌握现场情况，发生异常情况时可以第一时间进行处理，得到了客户地一致好评，是项目的一大亮点。以下是移动APP系统截图：
4. 系统实施后效果
通过北汽新能源制造物流系统项目的实施，对采育基地计划、生产、质量和物流的业务运作有了极大的支撑，各业务模块系统实施后管理改善点如下：
4.1计划管理模块
1、计划管理改善：支持订单的导入、排产、查询、修改、删除，并下发至现场MES终端指导生产，且有过程记录，计划信息准确；
2、过程监控透明化：实时订单的状态、生产明细，有利异常的及时处置；
4.2产品结构管理模块
1、BOM管控：BOM是整个制造物流系统的基础，通过在系统中及时维护BOM信息，可驱动采购计划、线边扣料和物料拉动等系统业务；
2、PCN变更：BOM发生变更时，MES系统需要留存PCN的历史记录，供用户追溯曾有哪些物料发生过变更情况
4.3生产过程跟踪（AVI）模块
1、装配指示单打印：上线点自动生成车辆VIN码并打印装配指示单，指导后续装配工位根据指示单内容进行装配，降低出错率；
2、队列监控：通过移动终端扫描车辆VIN码，可供生产人员实时监控和查询在制车辆位置；
3、生产状况统计：系统自动统计车间实时生产情况，减少统计工作量；
4、关键件绑定校验：终装下线点通过移动终端进行关键件绑定，供业务部门进行质量追溯和查询；
4.4成品管理模块
1、充电管理：记录车辆开始充电时刻，并根据设定的时间进行提醒；
2、成品车出入库及库存管理：通过移动终端实现成品出入库管控，方便业务人员查询车辆位置信息；
3、系统集成：与DMS及新能源车辆监控系统集成，自动传递车辆相关信息，减少了手工录入的工作量
4.5设备集成与按灯管理模块
1、机运线监控：获取总装车间两条机运线的运行、停线、报警信息，供车间及设备部门及时获取机运设备状态；
2、车辆质量参数采集：通过集成拧紧机、安全性能测试仪、加注机和检测线设备，实时获取车辆生产过程质量参数，供质量部门进行数据分析和追溯；
3、车间生产大屏：系统在车间大屏上显示每日生产计划、各工段车辆下线数量、报交数量、月累计和年累计数量等，实现生产状况目视化管理，供车间生产人员和参观人员掌握生产情况
4.6过程质量管理模块
1、过程质量管理：通过平板电脑进行过程质量数据录入和拍照，及时和方便地录入质量检查内容，方便业务部门对质检数据进行查询和分析；
2、工料废管理：优化不合格品的管理流程，系统记录工废、料废，便于统计以及规范各种业务作业流程
4.7仓储物流管理模块
1、采购计划：根据生产计划自动计算采购需求，并与U8、SRM系统集成，将采购明细发布给供应商，优化采购流程,减少库存，同时便于财务部门与供应商的核算；
2、 仓库管理：库存移动、库存盘点、质量变更等功能的结合，控制仓库作业的规范化、透明化；
3、物料拉动：通过巡线拉动、生产计划拉动、电子拣选等方式实现物料配送从推送式向拉动式转变，减少线边库存积压，提升配送效率
5. 制造物流项目实施总结
北汽新能源制造物流系统针对采育基地生产计划、制造过程、生产物流配送、生产制造质量和成品管控等五大领域实现了全面的管理，通过系统的实施，贯彻了北汽新能源精益生产的思想理念，实现了均衡生产，不断地缩短物流供应周期、提高物流效率、降低物流成本，使得零部件配送和生产供应整个供应链实现效益最大化，并使生产线具有柔性化生产制造的功能，实现多种车型、多种配置的批量同时排产和混线生产，最大限度的提高设备、人力的使用合理性和效率；此外通过计划推动和生产拉动的方式实现精益化物流，通过同步供货与半同步供货方式拉动零部件需求，使物流系统运转更加流畅，各工位物料使用情况应被时时监视并能迅速响应，物料系统应能够支撑多车型混线生产，并减少因物料短缺而造成的停线。最后，制造物流系统将生产、物流、质量等过程中的各种设备和工控系统与制造物流系统进行有机地结合，做到数据传输与控制，并将MES系统与ERP、SRM等系统进行数据集成，从而加强了工控系统与信息系统的整合，实现了信息的一处录入，多处使用, 消除了信息孤岛。采育基地制造物流系统项目的成功运行，必将为北汽新能源最终实现创立国内一流、国际知名的汽车品牌，成为真正具有国际竞争力的北汽核心业务单元提供信息化有力的支撑。
