汽车及零部件行业MES条码质量追溯系统

第一篇：汽车及零部件行业MES条码质量追溯系统

汽车及零部件行业mes条码质量追溯系统解决方案

在现代化、大规模的汽车整车和零部件生产行业中，对各类生产数据、质量信息的实时采集，并根据需要及时地向物料管理、生产调度、产品销售、质量保证、计划财务以及其他相关的各部门传送各类信息，这对原材料供应、生产调度、销售服务、质量监控、成本核算等都有着重要的作用，同时此数据对整车的质量跟踪和售后服务有重要的意义。

由于生产，质量数据属动态信息，不仅数据量大，而且内容庞杂，且由于此数据不仅用于生产统计及质量监控等方面，同时还具有对整车终身质量跟踪等功能，因而必须保证数据准确；另外，出于对劳动生产率等方面的考虑，不可能在现场的每个网点都设定专人负责数据输入，所以数据的采集只能由生产工人用最简单的操作来完成，由系统来保证数据的实时和准确，这就是本系统的开发和实施的难点所在。通过条码技术、计算机网络技术和信息系统的有机结合，成功地将各类定位仪、转鼓实验台、综合电器检测仪（ecos）、标牌制作机，、条码扫描枪、计算机等设备有机地连结在一起，组成一个实时的总装线生产数据、检测数据采集系统。它能够实现人工根本无法完成的（如整车实验台检测数据上网等）任务，同时它又能够真实地记录汽车生产全过程的自然情况，从而实现了整车档案数据全面记录的难题。北京精诚软件信息技术有限公司（eas software）自行研发的汽车或零部件生产质量管理系统提供产品全面的生产和质量管理，涵盖来料管理、发动机加工及装配、冲压、焊装、喷漆、总装、检测试车、audit、售后服务、产品追溯等环节，并可与erp、crm等管理系统实现信息交互。mes系统概述

精诚eas-mes生产制造执行系统是由北京精诚智博科技公司总结多年企业信息化建设经验和erp系统实施经验的基础上，采用了先进的条形码技术，同时结合用户实际需求而研制开发的一套生产流水线控制系统。

精诚eas-mes制造执行解决方案融合了国际国内顶级制造型企业的优秀管理经验，将人员、设备、物料等制造要素以精益生产的理念整合到供应链平台之上，减少人为差错，提高生产线的工作效率，并为产品及生产线的数据统计提供准确而详细的资料，实现企业制造端对来自前端客户需求的极速响应，从而帮助客户锻造出卓越的制造企业。

系统采用c/s(client/server)结构设计，microsoft sql server 2000数据库,实现了内部业务系统的统一协调，便于工厂大数据量的存储和查询，系统运行速度和准确率较高，同时结合互联网的应用，为以后其他分支机构或工厂和办事机构的internet查询预留通道。

精诚生产制造执行解决方案将精诚eas-erp系统与生产线条码采集系统充分融合，设计了与其他相关信息化系统集成的接口，如 erp、mrp、crm 等，与 sap、oracle、用友等主流 erp 系统有成功的集成经验。精诚eas-mes生产制造执行系统基于大量的网络硬件设备和条码扫描设备，这些设备的正常运行保证了系统的稳定，是生产车间管理系统安全、高效、稳定运行的前提，主要硬件设备包括：服务器、条码打印机、条码扫描器、数据采集器、条码标签及耗材、led大屏幕看板等。

精诚eas-mes生产制造执行解决方案覆盖企业核心业务流程管理，助力企业敏捷制造、精致管理，迅速体现投资收益，满足未来成长要求。eas-mes系统功能

生产计划与排产：生产计划与排产管理模块是宏观计划管理与微观排产优化管理之间的衔接模块，通过有效的计划编制和产能详细调度，在保证客户商品按时交付的基础上，使生产能力发挥到最大水平。对于按订单生产的企业，随着客户订单的小型化、多样化和随即化，该模块成为适应订单、节约产能和成本的有效方式。

生产过程控制：该模块根据生产工艺控制生产过程，防止零配件的错装、漏装、多装，实时统计车间采集数据，监控在制品、成品和物料的生产状态和质量状态，同时，可利用条码自动识别技术实现员工的生产状态监督。

数据采集：主要采集两种类型的数据，一种是基于自动识别技术（barcode、rfid）的数据采集，主要应用于离散行业的装配数据采集，另一类是基于设备的仪表数据采集，主要应用于自动控制设备和流体型生产中的物料信息采集。

质量管理：质量管理模块基于全面质量管理的思想，对从供应商、原料到售后服务的整个产品的生产和生命周期进行质量记录和分析，并在生产过程控制的基础上对生产过程中的质量问题进行严格控制。能有效地防止不良品的流动，降低不良品率。

物料追溯：物料追踪功能可根据批次物料的质量缺陷，追踪到所有使用了该批次物料的成品，也支持从成品到原料的逆向追踪，以适应某些行业的招回制度，协助制造商把损失最小化、更好地为客户服务。资源管理：技术、员工和设备是制造企业的三大重要资源，eas-mes 把三者有机地整合到制造执行系统中，实现全面的制造资源管理。

统计过程控制：该模块帮助企业稳定生产过程和评估过程能力。通过监测过程的稳定程度和发展趋势 , 及时发现不良或变异，以便及时解决问题；通过过程能力指数评估，明确过程中工作质量和产品质量达到的水平。

统计分析：众多的经过合理设计和优化的报表，为管理者提供迅捷的统计分析和决策支持，实时把握生产中的每个环节，同时可以通过车间led大屏幕看板显示生成进度和不良率，时时反馈生产状态。

售后服务系统接口：为了配合现代企业全面质量管理的进程，eas-mes 系统设计有相应的售后（出厂）质量管理接口，可与 crm 或其他售后服务管理软件连接，对成品出厂后的销售和服务过程中质量相关问题进行有效管理，实现售后服务过程中的质量问题的根源追溯，将质量管理贯穿于产品的整个生命周期。erp/财务系统接口：本系统可实现与 erp 的协同工作（具有与 sap 等主流 erp 系统的协同经验）。系统管理：系统用户管理、权限管理、日志管理、系统设置，erp接口，led接口等功能模块。实施效益

·制造执行过程透明化：通过eas-mes执行系统和设备控制技术，实时采集如工序产量、过程良率、工单在制品移转状况、测试参数等详细生产过程数据，并提供汇总分析报表工具，为企业不同层面管理者的生产管理决策提供了有效依据。

·缩短产品制造周期：提高企业生产自动化程度，替代和节省大量手动作业流程，缩短了产品的制造周期。同时，实施信息采集和反馈，消除由于信息不对称而造成的各种生产过程延误，从而使生产管理人员能在生产车间外实时掌握第一手生产信息，对突发状况做出快速反应，使产出与计划结合更加紧密。·提高产品质量：通过对产品生产全过程监控，提供给品管人员有的基础数据和分析工具，帮助企业进行日常品质分析和周期性的品质持续改进。通过spc等过程控制工具，对工艺过程的稳定性，产品良率、不良缺陷分布的波动状况进行实时监控并预警，对产线上的问题进行了有效预防提供。

·持续提升客户满意度：基于大量的综合汇总报表，向客户提供了产品生产过程人、机、料的数据和产量、不良率等汇总数据，通过直观的柱状图、饼状图和折线图表分析，能够准确、方便的了解产品数据和公司整体经营状况。

·降低生产成本：通过对生产现场的实时监控与预警，预防问题的发生，降低产品维修和重工数量。并提供各类统计分析的电子报表，节省了时间和人力、物力，实现工厂无纸化生产，随之降低了人力与其它生产资源的使用。

第二篇：微缔汽车零部件MES系统解决方案

微缔汽车零部件MES系统解决方案

汽车行业是我国的支柱产业之一，它在经济中占有重要的地位。近几年汽车行业的发展非常迅猛，汽车配件行业也随之繁荣。浙江省有众多的汽车零部件生产企业，但这些企业的质量管理还普遍存在很多问题，如数据采集体系不完善、信息流通不畅等。因此需要一套先进的质量管理系统来辅助质量管理。对基于MES（Manufacturing Execution System，即制造执行系统）的质量管理系统，已有学者对其进行了研究。陈冬亮以钢铁生产过程制造执行系统为研究对象，对其重要环节质量控制系统的设计进行深入探讨和研究。

而对于MES可视化实现方面，国内外的研究主要集中在装配过程和计划调度可视化等方面，在可视化技术与质量管理过程相结合方面的研究成果还比较少，同时这也成为企业成功实施质量控制无法避免的一个障碍。因此结合某减震器企业质量管理的实际需求，微缔公司在现有基于MES的质量管理和可视化技术的基础上，对可视化质量管理系统的需求进行研究分析。

1.某减震器企业质量管理需求

某减振器企业的产品品种多，产品的型号也多；该企业属于连续和离散混合型企业，对企业的质量管理技术和方法要求高。通过调研发现该企业质量管理方面存在以下需求：

1）提高企业竞争力的需求。虽然该企业设有质量管理的专门工作部门，但这些工作部门的主要业务多半陷入应对事后的质量问题查处，对已有的质量数据分析不够深入。所以需要一个自动化和智能化的质量管理系统来提高企业竞争力。

2）质量管理过程的可视化需求。现有的质量管理系统交互性差，显示的结果比较抽象，难以发现隐含信息，而质量管理过程是要根据特定目的进行数据筛选、分析和控制。可视化最大的特点就是过程的交互性和结果的图形化，通过可视化质量管理系统实施，可以达到对质量数据的交互操作。

3）处理海量实时数据的需求。该企业客户数量大、产品种类多、质量信息变化快且来源多，管理者如不能及时地接收这些信息，企业的生产经营将会蒙受损失。所以企业的质量管理系统要能及时正确地传达和响应质量信息。

2.可视化质量管理系统基本功能需求概述

1）系统管理。系统的基本维护和管理，主要功能包括用户管理、密码管理、权限管理，用户管理主要是对系统使用人员进行管理，可以对用户进行增加或删除，密码管理给用户提供修改密码的功能。

2）实时数据采集。质量数据是实施质量管理的依据，实时而有效的质量数据是质量管理的基础。

3）质量标准可视化。将质量标准文件、产品标准、制造标准和检验标准等可视化呈现出来，以方便操作和管理人员理解和使用。

4）质量检验可视化。将在线质量检验和产品处理的结果用可视化界面呈现出来，以便管理人员准确做出决策。

5）质量统计与分析可视化。准确分析制造系统的性能并查找制造过程中的问题，减轻人工管理的工作量，便于管理者接受和理解质量数据背后隐含的信息。

6）质量追溯可视化。通过可视化界面直观地呈现质量问题根源，以实时纠正制造系统中的故障。

7）质量诊断与改进。对于质量在检验、分析和追溯过程中发现的问题，采用相关的质量诊断方法分析问题产生的原因，反馈给生产系统进行质量改进。

3.可视化质量管理系统各模块的需求分析

良好的需求分析和软件设计过程不仅可以提高软件开发效率，也是确保软件产品正确、可靠的基础，因此在系统设计的初期必须进行全面的系统需求分析，以提高软件系统的质量。需求分析包括功能和数据需求分析。前者是要明确客户的功能要求；后者则是帮助梳理功能需求分析和构建数据库服务的。3.1质量标准可视化

质量标准是制造过程的依据，在该减震器企业中，这些标准存储在多个系统中，质量文件（国际标准、国家标准、行业标准等）和产品的质量要求（合同规定等）存储在ERP系统中，工序质量标准（工序质量参数、工序检验标准等）由CAPP系统提供，质量检验时需要从ERP或CAPP中查找这些标准，既不方便也不直观，所以这蜂标准要通过MES来发挥作用。系统中可视化质量标准模块应满足一下功能：

1）接收ERP和CAPP的质量标准。可视化质量管理系统提供MES与ERP、CAPP系统的数据接口，实时读取质量文件和标准，为质量标准的传达和查询提供支持。

2）质量标准的可视化转换。将接收到的质撼标准进行可视化转换，借助图形进行可视化解释，以简单明确的方式表达标准的具体意义。

3）质量标准的可视化呈现。通过电子看板、作、业指导书等方式将可视化的质量标准传达给作业者，使操作者方便迅速使用质量标准，提高制造和检验的效率。

该模块的输入数据，根据其来源和功能分为质量文件信息、产品质量要求信息和工序质量标准信息。

3.2质量检验可视化

可视化质量检验就是将在线质量检验的结果通过可视的图像直观地呈现检验结果，方便操作和管理人员对合格品和不合格品分别进行控制，实时监测制造过程中的质量状况，充分发挥质量检验的把关、预防和报告职能。质量检验可视化模块应实现以下功能：

1）接收原材料检验、工序质量检验和成品检验的数据。提供与检验设备的接口和检验数据的输入界面，详细记录检验数据，以备以后质量追溯和分析。

2）可视化原材料检验、工序质量检验和成品检验结果。将检验数据与质量标准对比后，将检验结果以图表的形式呈现给管理人员。

3）检验结果管理。对于检验后的合格品，生成质量保证记录。对于不合格品，记录工序超差详细信息（工件号、操作员、日期、超差原因和处理结果等），按不合格品审理程序处理，对工件进行返修或废品处理，并生成返修通知单、返修工艺处理单或废品通知单等。

4）检验记录及质量保证书。生成检验记录、检验证书和质量保证书等。该模块需要输入的数据，按类型分为检验设备数据、原料检验数据、工序检验数据、入库检验数据。

3.3质量统计与分析可视化

可视化质量管理系统需要能通过将检验数据进行可视化统计与分析，帮助管理者方便的了解生产过程的受控程度以及工序过程能力是否足够，以便及时发现质量问题，然后通过新老七种工具等质量手法分析问题的原因，反馈给生成系统，用于质量改进，以达到稳定的受控状态和合适的工序能力。

1）可视化车间控制状态。“事前预防”是提高质量水平的有效方法，可视化车间控制状态需要实时了解车间受控状态，对于异常及时发出预警，并给出分析建议。

2）可视化过程能力。在制造过程稳定的情况下，对工序过程能力进行分析，判断生产过程质量是否与设计的质量要求相符，并通过可视化的界面指导工序过程调整。

3）可视化质量分析。分析质量检验和质量统计中发现的问题，并以可视化的方式呈现问题的原因，给出改进建议。

该模块的输入数据包含工序状态和原因分析数据。3.4质量追溯可视化

质量追溯是针对质量检验、质量分析或者产品使用过程中发现的问题，可提供对制造过程中参数跟进的功能，这对于查找制造过程中的系统故障、落实质量责任有重要意义一。然而该企业质量信息并不完整，有些信息留存于纸质形式，导致质量追溯难以进行。因此质量追溯可视化功能应实现以下功能：

1）产品订单追溯。系统需要提供追溯产品订单信息的功能，这些信息包括订单号、客户名称、日期、产品型号、产品规格等。

2）产品质量标准追溯。质量标准追溯既包括国家标准、国家标准、行业标准等的查询，还包括具体产品的工艺质量设计追溯如标准的制定时间、制定人、加工参数等。

3）制造信息追溯。产品制造过程中具体参数的追溯，包括工序编号、工序名、设备编号，操作员，时间、设备状态等。

4）检验过程追溯。追溯质量检验过程中的数据，包括检验设备、检验员、质检报告编号、实测数据和审核标志等。

该模块的输入数据主要包含订单、原料、工艺以及检验追溯数据。

4.系统总体方案设计

4.1基于MES的可视化质量管理系统功能模型

在前文分析的基础上。结合可视化质量管理系统架构和质量管理的流程，给出基于MES的可视化质量管理系统的功能模块。

4.2可视化质量管理系统的videasoft模型

系统采用软件开发中常采用IDEF建模方法。基于MES的可视化质量管理系统videasoft模型如图2所示，表示整个可视化质量管理系统与外界之间的输入信息、输出信息、控制信息和支持机制。

基于MES的可视化质量管理系统videasoft模型的顶层图可视化质量管理系统整体功能的videasoft模型如图3所示，模型由可视化质量标准、实时数据采集、质量的可视化检验、可视化分析、可视化追溯和质量诊断与改进措施六个部分组成，表示了可视化质量管理的实现流程和各个模块之间的信息交换。

5.结论

针对某汽配企业车间生产的实际状况以及存在的问题，分析了车间质量管理系统的整体需求，详细研究了可视化质量管理系统的各个子模块的功能需求和数据需求。最后，给出了系统的功能模块树，并用videasoft方法建立了系统的功能模型。

以上为微缔MES系统部分功能！

第三篇：CAXA汽车零部件行业PLM解决方案

CAXA汽车零部件行业PLM解决方案 汽车零部件企业面临的生存环境

在整车高速发展的背景下，“十一五”期间成为了汽车零部件行业快速发展的高峰期。整车产量的上升，汽车保有量的增加，整车市场的激烈竞争，都给汽车零部件厂家带来契机，促使汽车零部件行业成为发展较快、产品分布相对集中的行业。这个行业具有如下特点：

1)产业链全球化，主机厂可以在全球范围内采购满足质量要求的性价比最优的产品。中国制造业的成本优势为二、三级供应商提供了一定的机遇。

2)零部件供应商已经完成了从主机厂的剥离，独立一级供应商形成规模，已经发展成为专业化的零部件集团，并强调专业化、模块化的发展，零部件产业的国际化趋势愈演愈烈。

3)主机厂对质量的要求越来越严，TS16949成为与主机厂配置的通行证。

4)产品更新快，新车型、规格层出不穷；批次增加、批量减少；交货周期缩短；变更频繁等，零部件企业的技术管理难度大。汽车零部件企业面临的问题及挑战

汽车零部件企业面临的问题及挑战主要体现在以下方面：

2.1 承接主机厂3D数据

主机厂使用不同的三维设计软件如：CATIA、UG、PRO/E等进行产品开发，汽车零部件企业需要承接不同主机厂的产品图纸，并对承接的三维数据进行读取、修改、利用、输出和交互，零部件厂商不可能购买安装所有三维软件进行工作。

2.2 APQP文件的规范化

根据体系要求，APQP每个阶段都有输入输出，产生关键特性和特殊特性清单（CC&SC）、过程流程图（PFD）、潜在失效模式与效果分析（FEMA）、控制计划（CP）、作业指导书（SOP）、检验规范、MSA、SPC等输出物，并根据主机厂的要求提交PPAP文件包，这些文件的编制通常采用Office或CAD，工作量大，文件格式不规范，图文混排处理不方便，知识无法共享利用。

2.3 APQP文件的关联性

APQP过程中产生的文件之间存在关联关系，如一个项目的关键特性和特殊特性清单（CC&SC）、过程流程图（PFD）、潜在失效模式与效果分析（FEMA）、控制计划（CP）、作业指导书（SOP）、检验规范之间的信息互相关联，产品开发过程中，这些文件经常需要进行关联修改，但经常改不到位，在主机厂或第三方认证时，经常会审核出问题。2.4 技术文档管理

汽车零部件企业贯标TS16949，执行APQP过程中参与的人员多，产生的文档多，电子版数据分散管理，难以保证产品APQP文件的完整性、齐套性，频繁的修改还会带来版本问题。

2.5 APQP流程控制 按TS16949体系的要求，APQP分成五个阶段，过程复杂，流程很长，执行的时间也长，并且根据产品不同存在差异，因此，难以清楚掌握每个产品APQP具体流程执行情况和每个流程节点的输入输出，造成TS16949体系执行的困难。

2.6 BOM汇总与输出

企业内部仍然通过手工编制和管理BOM，工作大，易出错；难以查询零件的被使用情况，借用或更改时查询不方便；在ERP中重复录入物料、BOM、工艺路线等数据，难以及时准备ERP系统所需的基础数据；工程变更容易导致ERP数据与现行有效工程数据的不一致。

小结：从以上具体的业务需求分析上，我们可以总结出，对于企业技术管理来说，为了满足客户个性化需求，产品型号越来越多；文件版本管理日趋混乱；项目资料涉及部门多，难以收集；质量文件管理难度大。

我们认为，技术管理主要侧重在设计与工艺环节。在设计环节，需要快速检索、尽量少的重复设计、尽可能的利用客户提供的3D数据、快速生成BOM表。在工艺环节，要加强快速编制工艺、实现流程图绘制、PFMEA编制、控制计划编制以及相关数据的紧密关联。

在整个设计、工艺部门内部，实现流程的规范、固化、优化。

从项目管理的角度，需要满足APQP的要求，对项目资料及过程实现全面管理。CAXA PLM解决方案的介绍

CAXA针对汽车零部件行业提供了PLM整体解决方案，解决方案总体示意图如下。

图1 解决方案总体示意图 CAXA PLM解决方案的特点

4.1 支持承接转换主流三维CAD模型

CAXA实体设计可以承接与转换各种主流的三维CAD模型：包括Solidworks、Inventor、Pro/E、UG、CATIA，避免企业购置安装多种CAD软件。如图所示，实体设计中提供通用CAD接口。

图2 实体设计中提供通用CAD接口

4.2 支持APQP文件的规范化

1)CAXA工艺图表可定制不同主机厂的APQP文件模板。

图3 定制不同主机厂的APQP文件模板

2)充分利用设计信息、工艺知识库、工艺资源库，运用CAXA工艺图表，实现快速工艺编制及工艺汇总。

图4 工艺编制及工艺汇总

4.3 支持APQP文件的关联处理 通过CAXA工艺汽配模块，过程流程图可以自动带入产品的公共信息，用不同的形状和箭头形象的表示工件的加工方法；然后，生成FMEA和控制计划；对PFMEA来说，依据流程图中的工序，结合企业已经积累的FMEA条目，自动汇总出该零件的PFMEA；依据流程图中的工序，按照控制计划模板自动生成初始控制计划，工艺人员可交互为每道工序添加控制手段；控制计划中的内容直接关联到标准操作卡片或者其它的工艺卡片中。

相关的工艺卡片示意如下。

图5 工艺卡片

4.4 通过CAXA图文档管理，实现技术文档的集中管理

APQP文档的齐套性和正确性通过CAXA图文档管理实现，在产品结构树上管理产品图纸、工艺文件、工装图等结构化的数据，在文档树上，建立APQP过程文档模板，集中管理每个阶段的输入与输出文档，文件修改产生的版本会自动进行记录。

图6 CAXA图文档管理

4.5 通过CAXA工作流，实现APQP流程管控

汽车零部件企业最复杂的流程就是APQP流程，通过CAXA工作流，可以按体系要求定义成APQP工作流程模板，每个产品加载流程模板，可以随时掌握产品开发的执行情况。

图7 APQP流程管控

4.6 支持各类BOM汇总与输出

APQP执行过程中产生工艺文件，通过工艺汇总模块实现工艺数据汇总，并提供给ERP所需要的数据。

图8 APQP执行流程 小结

CAXA PLM汽车零部件行业解决方案，全面解决汽车零部件企业在贯彻执行TS16949体系过程中需要解决的客户数据承接、体系文档规范化、体系文件一致性、体系文件齐套性、APQP流程复杂性等各种问题，方案内容可以根据企业发展阶段进行组合应用，可以帮助企业贯标和提升管理水平。

第四篇：汽车零部件行业需求分析及解决方案

汽车零部件行业需求分析及解决方案

1、行业总体需求分析

（1）与主机厂计划保持协同，适应主机厂频繁的需求变化

汽车零部件制造厂的生产一般要按整车厂的生产计划，同时考虑整车厂的配件需求、市场的配件需求而制订，由于市场变化莫测，而整车厂一般又采用准时供货制，因此很难保证计划的稳定性，这必将对整个物流的计划和采购带来很大的不确定。因此如何在生产及采购计划上与整车厂商保持更好的协同将是ABC有限公司管理上必须重点考虑的问题。（2）提高“准时制供货”能力

目前，整车厂普遍采用“准时制供货”的供货方式，供应商根据客户的需要作时间安排，提前一小时或数小时将产品送达生产线供装配使用。另一方面，整车厂的要求也十分严格，如果导致整车厂的生产线停顿，供应商便要支付违约赔偿。其实，无法按时供货衍生的问题远远不只赔偿违约金。很多情况下，一旦出现生产线停顿，客户的信誉将会受到影响，竞争对手也会乘虚而入，使企业失去商业机会。为达到“按时交付”，供应商一般在客户工厂或周边(一般3英里范围之内)租用库房，使货物可预先运到仓库，让客户根据需求随时取用。不过，由于对信息传递的不及时，以及对市场变化的估计不准确，为了保证货物的及时供应，必须保留较高的库存，这就可能造成不必要的资金浪费。因此，如何既能保证按时交付，又可避免库存积压风险将是“准时制供货”不可回避的难题之一。（3）强化成本控制，从容应对主机厂降低成本要求

成本作为构成企业核心竞争力的关键要素之一，素来为制造企业所密切关注。如何降低成本，也一直是汽车零部件企业不断追求的目标，特别是在整车厂迫于竞争压力而不断压低采购成本的今天，在成本上领先（那怕是细微的领先）更是汽车零部件企业梦寐以求的目标。因此，对零部件供应商而言，如何准确、及时地把握产品的生产成本并找到改善的关键将是管理中需要重点解决的又一难题。（4）保证质量稳定，进行全程质量追踪，提高客户、供应商服务水平

由于消费者对整车在安全及性能方面的要求日益提高，相应地汽车零部件生产商若要确保竞争优势就需要不断地提高质量，并在采购、生产、销售等各环节健全质量控制体系，保证产品质量的稳定。因此，如何保证产品质量的稳定也是ABC有限公司管理中需要引起高度重视的问题。

汽配行业有许多产品属于安全件，如发动机、变速箱、制动器等，因此需对原物料、中间生产过程、及产成品的质量进行跟踪，以便发生异常时可从产成品到半成品、原材料、供应商等进行跟踪追溯，以符合汽车行业质量标准要求。但手工作业情况下往往只能发现问题表面状况，无法有效的追溯来源，很难消除问题的根源。

（5）工艺管理和在制品控制

由于汽车零部件工艺复杂，加工工艺路线不确定性，生产过程所需机器设备和工装夹具种类繁多。因此，对在生产线生产中的零部件，从第一道工艺开始到最后一道工艺完成，其间所要经过的时间通常需要数天甚至数周，可是针对制造进度:各道工艺分别已经完成多少数量,差多少数量未完成，还要花多少时间才能完成，以及各道工艺当前在制量为多少，目前进行到哪一道工艺等等信息无法准确及时的得到。经常造成在制品数量过多，在制品帐务不准。如何解决工艺管理及在制品的控制，也是零部件企业管理上不可回避的一大难题。

（6）产品数据及设计变更管理

随着汽车消费需求个性化时代的逐步来临，汽车零部件的更新换代也越来越快，零部件厂商不同程度地参与了整车厂商的产品研发与试制，因此，汽车零部件企业在产品数据管理方面也面临着越来越大的压力，稍有疏忽就可能造成严重的损失，而这也是零部件供应商需要在管理中予以重视的环节。（7）供应商评估

由于整车厂对汽车零部件供应商在价格、质量及交期方面的要求呈现越来越苛刻的发展态势，汽车零部件生产商只有拥有优质的供应商资源才能确保自己在竞争中保持优势，而科学、及时的供应商评估无疑将有效地促进汽车零部件厂商不断提升供应商服务水平。（8）供应链协同

在建设好ERP系统的基础上，汽车零部件企业信息化发展一大趋势就是利用电子商务及EDI等技术提高企业、供应商、客户之间的联系和对市场的把握的能力，使企业能迅速掌握市场需求，迅速调整经营战略，及时满足个性化需求和服务，使企业在售前、售中和售后各个环节更贴近市场。

此外，汽车零部件生产企业还将逐步借助互联网将自己的设计系统、制造系统、管理系统在技术上和功能上向外延伸，并且逐步重新构造上、下游企业之间的互动关系，在企业之间组成动态联盟，发挥各自的设计和制造优势，通过网络进行同地或异地数据交换和快速设计制造，形成网络制造和虚拟制造环境，实现缩短新产品开发周期，满足个性化需求和产品全生命周期的网络支持。（9）向精益制造目标迈进，提高制造执行能力

准时生产方式（Just In Time简称JIT）管理理念的核心是，“只在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品”，即追求一种以最大限度地减少企业生产所占用的资源、降低企业管理和运营成本为主要目标的生产方式；该管理模式是日本丰田汽车公司在20世纪60年代实行的一种生产方式，1973年以后，这种方式对丰田公司渡过第一次能源危机起到了突出的作用，后引起其它国家生产企业的重视，并逐渐在欧洲和美国的日资企业及当地企业中推行开来，也吸引了国内汽车配件行业采用此方式进行管理，以提高企业的竞争力。

在实现JIT生产中最重要的管理工具是看板（Kanban），看板是用来控制生产现场的生产管理工具，具体而言，是一张卡片，卡品的形式随不同的企业而有差别。看板上的信息通常包括：零件号码、产品名称、制造编号、容器形式、容器容量、看板编号、移送地点和零件外观等。

2、行业总体解决方案

解决方案核心理念：

以精益思想为核心理念，以减少企业运作过程中所有非增值环节为最终目标的运作思想，所有非增值环节以各种不同的浪费形式来定义，最终建立高质量、低成本、快速响应运作体系。解决方案目标：

（1）建立平稳、顺畅的场内、场外物流体系，实现供应链物流的协同，降低供应链库存水平，加快资金周转，提高企业运营效率；

（2）优化企业运作业务流程，建立高效的的计划与执行流程体系，提高客户交付和服务满意度；（3）通过业务运作与管理的持续改进，建立企业核心竞争优势，最终建立高质量、低成本、快速响应的精益生产体系。解决方案概述：

（1）与主机厂计划保持协同，适应主机厂频繁的需求变化

通过电子数据交换接收主机厂供应商日程，以此作为需求来源，通过MRP（物料需求计划）系统指导企业生产、采购；通过SRP（订单需求计划）、生产订单变更快速处理主机厂、上游客户的需求变化。（2）实现准时制供货

通过MRP（物料需求计划）和JIT生产的有效结合，既实现准时制供货，又将库存控制在合理的水平，缓解资金占用的压力；通过供应商协同和寄售管理，随时掌握主机厂、上游客户的VMI库存消耗，并及时补货，根据生产消耗及时进行下线结算，精确控制远程库存。（3）持续的降低成本，从容应对主机厂降低成本要求

通过MRP（物料需求计划）系统有效平衡需求和供给，减少生产过剩和过量采购的浪费，严格控制生产用料，避免生产停工待料和生产用料的浪费，降低在制品库存；通过供应商协同和寄售管理，精确掌控VMI异地库存，优化补货策略，实现供应链精益生产；通过提高制造过程的稳定性，提高产品质量，减少质量缺陷和废次品浪费；通过设计与生产快速衔接，减少物料呆滞和差错造成的浪费。（4）进行全程质量追踪，提高客户、供应商服务水平

为保证关键部件的生产质量和满足汽车售后服务的要求，用友ERP系统通过批次、序列号管理全面跟踪生产、采购、质检、发货、销售、服务等过程环节，实现质量追踪管理，持续提升产品质量，提高客户、供应商满意度，减少索赔损失，巩固ISO/TS16949实施成果。（5）规范企业的工程变更流程，设计与生产快速衔接

ISO/TS16949要求设计都必须有文件标识，审查和批准的程序。因此，物料清单和工艺路线的变更以工程变更单为依据，快速与生产衔接，减少由于差错和呆滞产生的物料浪费。

汽车零部件行业产品设计工作繁重，须与主机厂同步设计，协同开发，且设计变更频繁，同时还要满足成本和质量的设计要求。设计人员可以利用ERP系统提供的丰富的物料信息辅助设计，不断提高零部件的标准化、模块化设计水平。（6）供应链协同

通过供应链计划和物流的协同，提高计划的可执行性，减少需求波动，降低库存，提高供应链绩效。（7）向精益制造目标迈进，提高制造执行能力

根据物料特点和需求驱动，MRP（物料需求计划）和JIT看板方式的有效结合，可优化企业的计划策略，提高制造执行能力，推动企业向制造精益目标迈进。

第五篇：基于MES和CAPP的动态质量可追溯系统

为了实现产品质量在制造执行层面的动态追踪和溯源，提出了一种基于制造执行系统和计算机轴助工艺设计的动态质量可追溯模式。通过分析制造执行系统中质量数据的自动采集、分析流程以及计算机辅助工艺设计过程数据，给出了制造执行系统与工艺设计过程的动态集成框架；分析了基于集成平台的动态质量追溯数据流，建立了动态质嚣追溯系统的运行模式和体系结构。以发动机点火系统为例，开发了集成动态质量可追溯系统原型，实现了质量信息的并行实时追踪与控制，使得潜在工艺设计缺陷和制造执行系统故障得以有效控制与纠正，为企业构建了基于“工艺设计-制

传统质量系统对质量的追踪主要用于追溯离线状态下的质量数据，这些质量数据虽然覆盖了所有的质量活动，但联系工艺设计过程和产品制造过程的数据分析手段比较落后，同时对制造过程的实时追踪力度不够。这类质量系统大多独立于制造过程，数据采集、查询和处理均在质量系统内部完成闭环，很少考虑与工艺设计过程、制造过程质量数据的交互。因此仅能支持质量部门日常工作的无纸化操作，无法满足质量追溯过程和工艺设计过程之间的信息传递需求，也无法满足企业对质量活动执行效率和制造过程质量水平的追求。

对制造业来说，制造过程的质量决定了产品除设计因素外的绝大部分质量，是企业追求精益质量的核心环节之一。制造执行系统(Manufaeturing Execution System，MES)拥有制造过程所有静态和动态的数据，形成巨大的制造数据集合，为质量追溯的策划、执行、评价和改进提供了丰富的数据基础。而计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning，CAPP)是连接产品设计与制造的桥梁，工艺设计过程包含了产品制造过程中的所有工艺、物料、设备等实现质量可追溯系统必不可少的信息；另外，企业生产的面向客户的最终产品是通过工艺规划和制造过程的功能和信息的集成才完成的；只有对CAPP和MES进行有机结合分析，才能真正实现质量可追溯性目标。

为此，本文提出基于MES和CAPP的质量可追溯系统的概念，旨在通过分析MES中质量数据的自动实时采集、分析、追踪和溯源控制，即时对比分析CAPP过程数据，建立一套以数字化为特征的动态质量追溯体系，有效提高质量追溯活动的执行效率，并使工艺设计过程和制造过程的跨系统质量追踪能力、反馈能力、信息交互能力和质量控制能力得到极大提高。跨系统动态质量追溯

1.1 基本概念

跨系统动态质量追溯针对具有关联关系的多个子系统构成的复杂质量系统，在同一参考系下不同子系统之间，对时间上先后发生的特定事物行为间的可回溯性关系进行集成分析，包括系统间追溯对象的关联关系分析、因果关系分析、系统间集成追溯模式分析、系统间集成追溯数据模型分析等；其追溯性隐含于系统内或系统间的某个过程，包含追溯对象、追溯关系和跨系统推理机理三大元素。其追溯对象是追溯的起点和终点，如缺陷产品的状态或者故障报警现象；追溯关系是追溯的方向，如现象与现象、现象与行为之间的关联关系；跨系统推理机理是追溯的纽带，如系统间对比分析方法。动态质量追溯系统中系统之间的连接关系如图1所示。

图1 跨系统动态质量追溯元素模式

1.2 跨系统动态质量可追溯的特点

跨系统动态质量追溯非常复杂，它具有如下特性：

(1)串联性(先后性)

表达了后发生行为与先发生行为之间存在的某种联系，从后发生行为出发可以推理到这些前发生行为，即通过某种关系追溯行为发生的历史过程的特性。

(2)隐含性

在动态质量追溯系统中，包含关系知识的模型并不一定采用显式的表达方法来表现，而是将这些关系隐含在模型的方程和处理方法中，从而使分析无法直接获取这些已有的关系知识。

(3)紧密性

在整个追溯系统中，由于要实现系统间的无缝连接，在追溯过程中要有一定的紧密性。

(4)复杂性

动态质量追溯系统与其他系统集成运作的过程中，其规模、结构和关系都呈现出一定的复杂性，这种复杂性使得人们容易迷失在海量的数据和质量追溯结果中，而无法将焦点聚集到集成质量系统关键的关系作用过程。

(5)动态性

集成系统间的关系体现在框架组件之间的交互上，在系统中体现在模型之间的动态交互上，因此质量追溯过程中质量因子的交互是动态的，从而整个集成系统体现出动态性。

由这些特性可以看出，跨系统的可追溯性具体体现在：系统通过自动采集数据、对比数据、分析根源，最大限度地挖掘系统中所包含的关系信息，基于这些信息可以进行追溯。

由动态质量追溯特性可以提取出追溯系统具备的三大条件为：可执行条件、可视条件和推测条件。

(1)可执行条件

在整个复杂系统中发生的质量缺陷、故障等不良现象与检测数据和状态蕴含一定的关联因果关系，是可执行的。

(2)可视条件

上述存在的关系信息是可以提取的，即追溯系统输入与输出的观测数据包含完整的因果关系，或者包含部分因果关系，通过特定的推理结构可以获取完整的因果关系。

(3)推测条件

这些关系信息可以直接支持追溯。

由上述三个条件可以看出，条件(1)和条件(2)可以认为是具备追溯性的静态条件，条件(3)是动态条件。

以上从理论上阐述了跨系统动态质量追溯系统的内涵、特点和实现的必要条件，下面将根据CAPP和MES的承接，构建相应的动态质量追溯系统。动态质量可追溯系统的基本框架

一般制造环节由CAPP和MES两个关联子系统构成。CAPP能够保证生产车间更快、更好地完成新产品导入和产品制造工艺的优化。CAPP数据系统能够提供制造阶段的所有质量标准和规范，这些信息正是追溯系统进行质量缺陷追溯的依据。MES在车间收集实时数据，让企业可以分析和管理整个制造过程，它具有深入了解车间详细数据的能力，如物料跟踪、运行监控及质量追踪和纠正，在此平台上，通过实时工艺执行、潜在故障诊断和及时溯源纠正，持续提升产品制造质量。

CAPP和MES是动态可追溯实现的基础，通过CAPP和MES的承接，企业得以实现工艺、流程、参数、工序状态、材料、设备、人员、部件、产品的动态可追溯性。图2所示为按照质量可追溯性目标和要求设计的基于CAPP和MES的动态质量可追溯系统的基本框架。

图2 基于MES与CAPP的质量可追溯系统框架

动态质量可追溯系统通过与CAPP的动态衔接，可实时观测新产品导入数据、物料管理方案、工艺设计方案、制造规划参数等相关质量数据，并且可实现与CAPP系统的实时数据交互，也可实现对已完成任务详细的制造工艺历史数据的追踪，及时反馈和纠正工艺相关的缺陷。通过与MES的动态衔接，可实时跟踪设备资源配置状况、现场数据采集状况、生产过程的调度和管理状况，并且在得到缺陷反馈后及时追溯分析制造执行现场，在得到纠正方案后可即刻对制造执行过程中的缺陷进行整改和纠正。整个动态质量追溯系统通过从生产车间追踪详细的最终制造工艺方案和详细的生产调度计划，可对制造工艺方案和生产调度计划进行动态预测和实时调整，使缺陷部件和缺陷产品在进入下一道生产工序前被及时发现和纠正；此外，该动态质量可追溯系统能够无缝地与产品验证阶段的制造工艺报告或报警报告进行连接，进一步追溯工艺设计或产品设计阶段的缺陷。

本框架反映了动态质量系统的基本运行模式，其核心是动态质量可追溯系统；此系统通过整合CAPP和MES系统的相关质量数据，一方面实现对质量缺陷的快速追踪和溯源，及时制定纠正措施和生成质量报告，进一步提高质量目标；另外一方面通过分析和改进CAPP及MES动态数据，使质量缺陷纠正措施得到及时执行和验证。动态质量可追溯系统运行模式

根据前文对可追溯系统目标的阐述，一个理想的可追溯系统应当具备的功能包括识别和跟踪产品物料清单(Bill of Material，BOM)、动态跟踪工艺管理和工况管理、实现实时交互和验证等。为了更好地实现这一目标，本文把系统的运行分为追踪和溯源两部分来阐述。

3.1 动态质量可追溯系统的追踪层次

企业资源规划(Enterprise Resource Planning，ERP)系统是现代企业广泛采用的信息系统，本文提出的基于CAPP和MES的动态质量可追溯系统不可避免地要与ERP系统进行数据交互。动态质量可追溯系统的运行(如图3)也是通过与ERP系统数据交互来实现质量数据的动态可追溯。本文结合ERP系统，将系统的追踪分为三个层次。

图3 基于MES与CAPP的动态质量可追溯系统追踪模式

(1)跟踪产品结构树信息

通过与ERP系统交互，动态追溯所有产品与其部件、原材料的组装关系。通过调用ERP系统信息，分析BOM结构，可追查到具体的缺陷产品、缺陷部件。同时，可追溯系统还可以通过条形码查到使用了同一批次缺陷部件的其他产品的具体信息。

(2)跟踪CAPP系统中的工艺相关信息

通过及时追查CAPP系统中记录的工序设计参数、工序执行参数和操作规范，发现产品制造执行前的工艺设计误差和潜在的工艺缺陷，以及在制造过程中可能发生的导致部件产生缺陷的具体工艺异常数据；追查CAPP系统中新产品导入环节的设计参数和试制记录，进一步溯源到新产品设计方面的潜在缺陷。

(3)实现与MES的动态交互

通过对用户反馈信息、故障报告和缺陷描述的分析，追查产品制造执行阶段的每个产品在每个工序的时间点、每个工序的操作设备和工装信息、操作人员信息，以及在制造过程中工艺报错或报警记录等信息。3.2 动态质量可追溯系统的溯源步骤

一旦完成动态质量追踪，就需要进一步对缺陷进行溯源。例如，当某一产品从客户处返回或通过其他方式发现了一个缺陷产品时，制造商需要了解以下信息：①到底什么部件失效？②失效原因是否由制造环节造成？③失效是否和工艺设置有关？

总体溯源步骤如图4所示。

图4 动态质量可追溯系统总体溯源步骤

具体步骤描述如下：

(1)进行失效分析以找出失效部件，即所谓的BOM溯源。一旦找到了缺陷部件，可追溯系统就可以生成一份包括该部件批次号、供应商等详细信息的报告；同时制定相关决策，如通知供应商和采购部门临时执行纠正措施。

(2)确定该部件在生产的哪个环节用到，所有有问题的部件批次以及使用到该批次部件的相关产品都必须被追溯到，制定临时纠正措施，如批次隔离，以防止它们进入生产现场；同时还必须确定库存或其他地方尚未使用的相关缺陷批次部件，进而制定全面纠正措施。对缺陷部件的溯源如图5所示。

图5 BOM溯源步骤

(3)确定问题的根本原因。通过跟踪制造执行阶段包括从制造到检验的所有环节(如分析具体的部件批次号)，系统可以提供具体部件涉及到的所有操作活动和相关人员，包括具体设备、操作员、检验员、班次及生产时间等；通过动态追溯调查历史和现行MES记录，确定缺陷产生的根本原因是否是在制造执行过程中产生，一旦找到根本原因，可以制定相应的整改方案，实施纠正措施，如更换刀具设备、纠正操作规范和检验标准等；及时对MES进行更新。图6给出了简易的MES系统溯源流程。

图6 MES系统溯源步骤

同时，由于动态质量可追溯系统集成工艺规划和MES，除了能够识别和预防制造过程中的任何异常，还能对CAPP工艺规范和加工参数动态追踪进行确认，若发现缺陷产品与设计参数和设计工艺有关联，则必须考虑是否对设计相关程序进行纠正更改，同时实时交互引导所有操作人员及时纠正操作方式，以防止进行任何非一致性工艺操作，从而实现对CAPP和MES同时进行动态工艺管理和工艺执行。具体的溯源步骤如图7所示。

图7 CAPP溯源步骤 动态质量可追溯系统数据模型

大中型制造工厂内部信息的构成非常复杂，涉及的范围很广，如人员信息、零部件信息、工艺信息、工序状况信息及设备等，而每一个信息又由多个因子组成，如零部件信息中包括零件号、规格、批号、材料、零件名等，不仅数据量大、数据类型和结构复杂，而且数据间存在复杂的语义联系，数据的载体也是多介质的。基于MES和CAPP集成环境下的可追溯系统部分继承数据表单的E—R图如图8所示。

图8 基于CAPP和MES的动态质量可追溯系统相关数据模型

需要说明的是，图中只给出与质量可追溯系统有关的主要数据表，将其他为了满足表达完整性和系统开发需求而设计的辅助表省略。图中集成了MES和CAPP的主要数据表。通过将生产计划、零部件信息、工艺信息、工序状况信息、设备状况信息和人员信息进行连接，实现整个可追溯系统的动态追踪，通过分析、纠正、更新所有相关数据，使CAPP和MES达到交互追踪，实时纠正。动态质量可追溯系统总体构架及应用实例

系统实现采用传统的基于Java／Bean的浏览器／服务器(Browser／Server，B／S)多层构架，图9所示为系统的总体构架。其中后台数据库系统为MS-SQL2000，中间层的Web服务器使用多数企业采用的Tomcat，浏览端采用可扩展标记语言(eXtensible Markup Language，XML)和超文本标记语言(HyperText Markup Language，HTML)封装执行，用户层主要利用MS-IE6.0页面显示。

图9 基于MES和CAPP的动态质量可追溯系统总体构架

系统主功能窗口界面如图10所示。左边框架是系统树型功能菜单，右边框架是系统的主操作区域。在进入系统后，右边主操作区域显示当日的质量反馈信息，包括设计部门反馈及制造部门反馈等；同时能够调用企业当日关注信息和相关新闻。左边是导航栏，呈树状排列。

图10 系统主界面

图11所示为某型号发动机点火相关故障列表界面。进入故障信息列表界面，可以看到MES相关故障的详细故障描述，自动给出故障分析和诊断结果，同时通过与CAPP对比分析系统，可以追踪某一故障原因工艺过程与制造过程缺陷及导致故障的关键节点，还具备自动统计同一类型故障不同原因的所有案例数目。如对于“发动机点火故障”，主要的原因包括低压电路故障、高压电路故障、点火时间过早、点火系统不工作、点火延迟、火花塞故障、发动机回火和放炮、发动机爆震和过热八个主要原因。

图11 发动机点火故障原因MES列表

针对这些原因，通过工艺过程与制造过程的对比分析，获得相关关键工艺设计故障源节点12个，制造过程关键控制源节点17个，每种原因的案例统计数目由系统自动运算得出；图12为与CAPP系统对比分析故障原因及溯源关键节点统计图。根据发动机点火故障原因列表以及追溯工艺过程与制造过程溯源节点的统计数据，一共有5110条在案的统计记录，通过工艺设计系统对比分析每种原因溯源节点所占总数的比例，可以得出统计图。由分析可以看出，高压电路故障的关联溯源节点所占比例高，为发动机点火故障的主要原因，是重点控制对象；低压电路故障的关联溯源节点所占比例也比较大，是次重点控制对象。相关的技术人员可以根据此数据对工艺过程关键关联节点与相关批次故障产品的制造过程关联关键节点进行重点控制，以便于导致故障缺陷源的排查和快速完善。

图12 发动机点火故障原因溯源关键节点与CAPP对比分析统计图

结束语

在未来几年，不论是企业、客户还是法规，对产品质量的可追溯要求都会越来越高。本文在动态集成MES和CAPP的基础上，构建了动态质量可追溯系统的基本模型。通过对质量缺陷的追踪和溯源，实时纠正工艺缺陷和制造执行系统中的故障，最终全面提高质量追根溯源活动的执行效率。相信本系统的实施在加工工艺优化、提高MES稳定性和最终产品质量水平等方面起着积极的作用，同时对降低CAPP和MES的维护成本，提升企业信誉和客户满意度等方面具有一定的现实意义。