1　項目概況

廣東某家具定制有限公司是中國實(shí)木定制行業(yè)的領(lǐng)先品牌企業(yè)，在東莞、廣州、北京、天津建立了四個(gè)大型現代化生產(chǎn)基地。2018年在江西省宜春市建設高端家具定制智能化工廠(chǎng)，生產(chǎn)的產(chǎn)品有衣柜、櫥柜、木門(mén)等，涉及實(shí)木及板式家具定制。本項目主要圍繞江西工廠(chǎng)整廠(chǎng)的生產(chǎn)信息化建設，同時(shí)包含整個(gè)集團公司的生產(chǎn)計劃排產(chǎn)功能。

客戶(hù)的產(chǎn)品生產(chǎn)模式是大批量多品種個(gè)性化，訂單包含的產(chǎn)品生產(chǎn)周期相差大，產(chǎn)品外購等復雜因素導致制造部門(mén)不能向業(yè)務(wù)部門(mén)回答何時(shí)準時(shí)交貨、以及制造部門(mén)難準時(shí)交貨；各個(gè)生產(chǎn)子系統孤立，數據未實(shí)現共享與交互，導致生產(chǎn)效率低下。生產(chǎn)信息化系統如何與相關(guān)系統進(jìn)行全面的信息集成，有效地解決與ERP系統、拆單系統、排版優(yōu)化系統、WMS系統、產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化系統之間的數據交互問(wèn)題是關(guān)鍵所在。

2　項目目標

系統具體要實(shí)現的功能：

（1） 基礎數據維護

·訂單數據管理

·產(chǎn)線(xiàn)設備產(chǎn)能維護

·物料數據管理，包括板材庫存、封邊帶庫存、五金庫存數據維護等

·工廠(chǎng)生產(chǎn)日歷管理

·產(chǎn)品BOM數據管理等

（2） 排產(chǎn)排程

·銷(xiāo)售訂單詢(xún)期

·主生產(chǎn)計劃主生產(chǎn)計劃包括制定集團訂單生產(chǎn)計劃和工廠(chǎng)級揉單批次計劃。

集團訂單生產(chǎn)計劃實(shí)現的功能是根據訂單區域及工廠(chǎng)產(chǎn)能分配訂單及訂單生產(chǎn)次序到具體工廠(chǎng)。

揉單批次計劃是針對分派到具體工廠(chǎng)的訂單進(jìn)行揉單生成作業(yè)計劃，細分功能有訂單篩選、訂單組批優(yōu)化、生成揉單批次、批次重揉、物料庫存預警、機臺物料配送計劃、產(chǎn)品包裝計劃等。

·重調度功能等

細分功能有訂單插單、工單重揉、計劃重排、計劃調整等。

（3） 生產(chǎn)進(jìn)度管理

·生產(chǎn)進(jìn)度追蹤

細分功能有訂單進(jìn)度追蹤、工單進(jìn)度追蹤、工位進(jìn)度追蹤、在制品追蹤等。

·生產(chǎn)統計

細分功能有訂單齊套統計、工位/工序班、日、月生產(chǎn)統計等。

·產(chǎn)品追溯

（4） 物料管理

·物料拉動(dòng)細分功能有物料缺料叫料、配送、校驗、回流等。

·補料管理

·開(kāi)料余料管理

·成品入庫管理等

（5） 設備管理

·設備臺賬

·設備維修管理

·設備保養管理

·設備OEE

·刀具管理等

（6） 質(zhì)量管理

· 產(chǎn)品維修管理  

· 產(chǎn)品報廢管理  

· 產(chǎn)線(xiàn)直通率等

（7） 人員管理

·人員上下崗管理

·生產(chǎn)班、日、月工時(shí)、計件統計等

3　解決方案

3.1　系統架構

新型五級架構中，KingFusion3.5產(chǎn)品實(shí)現SCADA、MES、ALS、APS功能，其中APS系統實(shí)現集團訂單排產(chǎn)及分廠(chǎng)揉單批次排產(chǎn)功能，ALS系統實(shí)現產(chǎn)線(xiàn)作業(yè)排序，MES系統實(shí)現進(jìn)度、物料、質(zhì)量、設備、人員、生產(chǎn)執行管理，SCADA系統負責產(chǎn)線(xiàn)監控執行，需要對接的系統包含有ERP系統、拆單系統、排版優(yōu)化系統、WMS系統等。

圖1 五級架構

3.2　系統軟硬件部署

系統硬件主要由二臺主機、多臺顯示器和一個(gè)交換機組成，并連接在一個(gè)局域網(wǎng)內。系統軟件部署：在一臺主機上部署KingFusion3.5工程服務(wù)、庫服務(wù)；第二臺主機上部署KingFusion3.5數據計算引擎、采集引擎以及WEB服務(wù)；產(chǎn)線(xiàn)看板數量若干個(gè)，KingSCADA負責產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)監控；KingIOServer負責采集工廠(chǎng)產(chǎn)線(xiàn)數據。

3.3　方案亮點(diǎn)

（1）準確答復訂單交貨期。

（2）制定行之有效的生產(chǎn)計劃，系統能夠及時(shí)響應生產(chǎn)過(guò)程中出現的插單，訂單取消，設備故障等異常狀況，實(shí)現動(dòng)態(tài)調整生產(chǎn)計劃。

圖2 系統軟硬件部署

（3）產(chǎn)線(xiàn)作業(yè)排序，保證設備產(chǎn)能負荷均衡，協(xié)同生產(chǎn)，縮短訂單齊套等待時(shí)長(cháng)，實(shí)現訂單產(chǎn)品同時(shí)出貨。

（4）制定合理的物料需求計劃及機臺物料配送計劃，及時(shí)物料庫存預警，實(shí)現物料的高效供應。

（5）根據產(chǎn)品包裝規則，在系統內制定合理的預包裝計劃，提高包裝箱的利用率，實(shí)現產(chǎn)品高效包裝。

（6）實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，提高處理生產(chǎn)事件的反應速度。生產(chǎn)調度人員及時(shí)了解生產(chǎn)中的細節，監視生產(chǎn)活動(dòng)，第一時(shí)間處理生產(chǎn)中發(fā)生的問(wèn)題，提高生產(chǎn)管理的效率。

3.4　軟件平臺特性

（1）可靠性：保證分布式系統的數據完整性、一致性以及與相關(guān)系統信息交互的安全性。

（2）安全性：系統中提供了安全區、操作、級別、單位和用戶(hù)等安全配置內容。所有模型、數據對象、可視化圖形對象等都需要配置安全屬性，只有授權用戶(hù)才能訪(fǎng)問(wèn)相關(guān)內容。

（3）可集成性：實(shí)現與不同廠(chǎng)商之間系統的集成以及對企業(yè)現有系統的保護。

（4）可擴展性：不但可在一個(gè)工廠(chǎng)內擴展其功能，而且可擴展到其它制造工廠(chǎng)以及產(chǎn)品制造生命周期的其它階段，從而滿(mǎn)足各種復雜的制造需求。

4　典型功能

4.1　生產(chǎn)可視化

生產(chǎn)可視化展示內容有日計劃批次進(jìn)度、日計劃訂單進(jìn)度、批次計劃生產(chǎn)最近TOP10進(jìn)度、訂單交期最近TOP10進(jìn)度，產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)品一次合格率情況、物料配送計劃執行情況等。

“批次進(jìn)度詳情”展示產(chǎn)線(xiàn)正在進(jìn)行的批次信息，以及產(chǎn)線(xiàn)線(xiàn)平衡率。

“訂單進(jìn)度詳情”展示產(chǎn)線(xiàn)已完成訂單信息、未完成訂單信息以及未完成訂單產(chǎn)品在產(chǎn)線(xiàn)的具體位置信息。

4.2　計劃排程模塊

該工廠(chǎng)在計劃排程方面的需求有評估銷(xiāo)售訂單交期、制定揉單批次計劃、制定物料需求計劃、制定機臺物料配送計劃、制定產(chǎn)品包裝計劃。

（1）訂單詢(xún)期計算

根據詢(xún)期訂單的板材規格對訂單進(jìn)行分解，得到需要在工廠(chǎng)主線(xiàn)生產(chǎn)和輔線(xiàn)生產(chǎn)的板材數量，再根據主線(xiàn)、輔線(xiàn)生產(chǎn)能力以及工廠(chǎng)日歷，在不影響已接訂單交貨期的情況下，將詢(xún)期訂單分別插入到主線(xiàn)和輔線(xiàn)產(chǎn)能未飽和的時(shí)間段，得到詢(xún)期訂單最早可以完成生產(chǎn)的時(shí)間。

（2）揉單

包括訂單挑選，訂單組批，批次的生成。批次生成后，排版優(yōu)化軟件對批次優(yōu)化后，得到每個(gè)批次的優(yōu)化率，人工審核優(yōu)化率，對優(yōu)化率不通過(guò)的批次進(jìn)行批次重揉計算，對批次進(jìn)行更新，重新計算并審核優(yōu)化率，直至所有開(kāi)料批次的優(yōu)化率審核通過(guò)，得到滿(mǎn)足優(yōu)化率的所有開(kāi)料批次。

（3）包裝算法計算

根據計劃周期內的生產(chǎn)任務(wù)給出具體的包裝計劃，包裝計劃的生成需要考慮按訂單號同種產(chǎn)品同種規格的板材優(yōu)先放在一包，具有包重量跟包高度限制，以及板材疊放約束，包括大板件在下，小板件在上，除頂層外同層板材高度一致等約束，包裝算法在滿(mǎn)足上述約束的條件下需提高板材包裝裝載率，最終得到每個(gè)包裝號具體裝載的訂單號、板材規格以及每塊板材具體的空間坐標。

（4）插單計算

當有緊急訂單出現需要進(jìn)行優(yōu)先生產(chǎn)時(shí)，所有正在加工的作業(yè)不能被中止，緊急訂單插入的時(shí)間點(diǎn)只能安排在已生產(chǎn)的任務(wù)之后，等待生產(chǎn)的任務(wù)之前，這樣訂單的插入會(huì )導致其他訂單可能不能按照已安排的時(shí)間節點(diǎn)進(jìn)行，因此對交期也會(huì )造成影響，所以在執行插單之前，首先得對插單的影響進(jìn)行評估，調度員再根據訂單評估結果來(lái)確定是否執行插單。

 4.3　生產(chǎn)進(jìn)度模塊

該工廠(chǎng)在進(jìn)度管控方面的需求是實(shí)現生產(chǎn)情況的實(shí)時(shí)追蹤、生產(chǎn)統計及產(chǎn)品追溯。生產(chǎn)進(jìn)度實(shí)現的功能有訂單進(jìn)度、工單/批次進(jìn)度、在制品追蹤、工位/序統計、訂單齊套統計、開(kāi)料統計、包裝統計、產(chǎn)品追溯等。

（1）生產(chǎn)看板

生產(chǎn)看板用于指導車(chē)間生產(chǎn)，其中開(kāi)料看板用于監控開(kāi)料生產(chǎn)實(shí)時(shí)進(jìn)度與開(kāi)料生產(chǎn)所需的輔助操作，包括物料叫料，物料回流，工單計劃與配送計劃查詢(xún)。

（2）訂單進(jìn)度

對訂單結構各層級進(jìn)行進(jìn)度的統計分析，追蹤訂單未完成部分信息。

（3）生產(chǎn)線(xiàn)工單生產(chǎn)線(xiàn)工單追蹤是追蹤工單在產(chǎn)線(xiàn)上的完成情況。

（4）開(kāi)料進(jìn)度

以甘特圖的形式實(shí)時(shí)展示開(kāi)料計劃與實(shí)際完成情況，實(shí)現計劃追蹤的直觀(guān)視覺(jué)體驗。

（5）工位統計

用于統計工位班、日、月生產(chǎn)完成情況。

4.4　物料管理模塊

物料拉動(dòng)，包括堆垛物料盤(pán)點(diǎn)追蹤與生產(chǎn)叫料、物料配送與校驗追蹤、物料回流追蹤和生產(chǎn)補料追蹤等；工廠(chǎng)產(chǎn)品實(shí)時(shí)追蹤，包括工廠(chǎng)在制半成品追蹤、開(kāi)料余料追蹤、包裝號生成追蹤、成品堆垛完成追蹤等；物料統計分析與追溯，包括原材料物料回流記錄、產(chǎn)品包裝完成記錄、成品入成品庫記錄等。

（1）補料信息

補料信息用于指導產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)對報廢產(chǎn)品的補料。

4.5　質(zhì)量管理模塊

產(chǎn)品維修記錄、產(chǎn)品報廢記錄、產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)品直通率統計。

（1）產(chǎn)品直通率

產(chǎn)品直通率統計產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)品從首工序至末工序一次合格到底（未進(jìn)入返修）的概率。

4.6　設備管理模塊

設備管理部分功能有設備維修、設備保養、設備OEE、刀具管理等。

精彩觀(guān)點(diǎn)

北京亞控科技發(fā)展有限公司市場(chǎng)部經(jīng)理張碩

自動(dòng)化博覽：亞控科技的工業(yè)軟件主要應用在哪些行業(yè)？近期發(fā)展情況如何？有哪些突出成績(jì)？

張碩：亞控科技可為廣大設備層廠(chǎng)商、自控系統集成商、MES實(shí)施商、最終用戶(hù)提供實(shí)時(shí)數據采集軟件平臺、生產(chǎn)過(guò)程數據存儲分析軟件平臺、生產(chǎn)監控軟件平臺和MES軟件平臺系列化的完整產(chǎn)品線(xiàn)和解決方案，亞控科技產(chǎn)品及方案現已被廣泛應用于市政、家具、電子材料、汽車(chē)及其零部件、制藥、紡織、印染、電力、礦山、物流、汽車(chē)、大型設備等行業(yè)。

亞控科技自2016年發(fā)布MES產(chǎn)品KingFusion，近幾年來(lái)在電子材料、汽車(chē)及其零部件、家具等行業(yè)取得了重大的進(jìn)展，形成了行業(yè)化可大規模復制推廣的智能制造解決方案，引起市場(chǎng)的強烈反響，公司的MES平臺收益實(shí)現了每年翻倍的迅猛增長(cháng)。如亞控開(kāi)發(fā)實(shí)施的鋰電行業(yè)智能生產(chǎn)管理系統解決方案，能夠有效采集、整合廠(chǎng)區所有生產(chǎn)數據，能夠實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程全程自動(dòng)采集、跟蹤，實(shí)現廠(chǎng)區生產(chǎn)流程、工藝流程物料智能調度，建立質(zhì)量管理體系以及完整的質(zhì)檢機制并對廠(chǎng)區設備進(jìn)行智能管理，綜合提高生產(chǎn)執行效率，實(shí)現生產(chǎn)管控一體化，提高企業(yè)的管理效率和盈利水平。

自動(dòng)化博覽：近年來(lái)，亞控科技在工業(yè)軟件方面的技術(shù)創(chuàng )新有哪些？核心的特點(diǎn)和競爭優(yōu)勢是什么？

張碩：亞控科技經(jīng)過(guò)多年的摸索和實(shí)踐，自主研發(fā)出的管控一體化全組態(tài)平臺KingFusion，可幫助企業(yè)快速完成MES相關(guān)解決方案的開(kāi)發(fā)與應用，解決企業(yè)信息孤島問(wèn)題，實(shí)現生產(chǎn)協(xié)同；同時(shí)能夠降低企業(yè)自動(dòng)化系統的使用門(mén)檻，大幅度提高企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)度、質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

KingFusion繼承了亞控獨有的“組態(tài)化”思維，極具創(chuàng )新性的集管、控于一體。相比于目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的MES平臺，有著(zhù)易學(xué)易用、技術(shù)門(mén)檻低、實(shí)施周期短、可大規模推廣的核心優(yōu)勢。

自動(dòng)化博覽：您如何看待工業(yè)軟件向平臺化進(jìn)化這一趨勢？亞控科技正在如何應對？

張碩：隨著(zhù)國家制造業(yè)整體發(fā)展水平的提升，以及國家工業(yè)強國的戰略部署，未來(lái)工業(yè)軟件平臺化的趨勢會(huì )越來(lái)越大，工業(yè)軟件的部署方式也將逐漸從企業(yè)內部轉移到外部，會(huì )出現更多的可組態(tài)化、可復制的工業(yè)組件模塊，因此工業(yè)軟件的功能和作用在云端將發(fā)揮出更大的促進(jìn)作用，同時(shí)工業(yè)軟件的架構、開(kāi)發(fā)模式、運營(yíng)方式也將進(jìn)化得更為高級、完善，門(mén)檻也會(huì )相應降低，會(huì )加速兩化融合，提高軟件的生命力。

2019年，亞控推出了自主研發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺WellinCloud，將產(chǎn)品線(xiàn)擴展到云、地、端三層，成為擁有“終端連接+邊緣計算+云端存儲+大數據分析+應用服務(wù)”等端到云的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺供應商。該平臺以亞控科技自主創(chuàng )新的新一代時(shí)空數據庫為設計理念，具有 “端-邊-云”一體化的核心優(yōu)勢，采用完全配置化模式，讓大量無(wú)編程基礎而又深懂業(yè)務(wù)的企業(yè)內工程師可以量身定制工業(yè)APP。

自動(dòng)化博覽：自動(dòng)化行業(yè)中，越來(lái)越多的企業(yè)將自己定位成軟件公司，拋開(kāi)其原有的產(chǎn)品提供商身份，向解決方案提供商、軟件服務(wù)商的方向發(fā)展。您如何看待這一現象？未來(lái)又將如何應對同時(shí)提高自身競爭力？

張碩：亞控科技作為工業(yè)軟件平臺提供商，近年來(lái)已經(jīng)看到越來(lái)越多的企業(yè)基于自身的業(yè)務(wù)成立相應的軟件公司，因為熟知自身的業(yè)務(wù)，利用開(kāi)源技術(shù)、招高級程序員的方式定制開(kāi)發(fā)的系統，確實(shí)可以建立短期的優(yōu)勢。這樣的系統從長(cháng)期發(fā)展來(lái)看，都面臨著(zhù)維護成本高，變更困難，跨行業(yè)移植困難等問(wèn)題。

軟件信息系統的建設需要整個(gè)生態(tài)的支撐，有人專(zhuān)門(mén)提供平臺，有人專(zhuān)門(mén)提供解決方案，有人專(zhuān)門(mén)提供服務(wù)。不同的企業(yè)在不同的業(yè)務(wù)領(lǐng)域深耕，各司其職。當一個(gè)公司業(yè)務(wù)發(fā)展壯大以后，很難把平臺、解決方案和服務(wù)都做好。

亞控一直以來(lái)作為工業(yè)組態(tài)軟件平臺供應商，公司目前有6大解決方案事業(yè)部，十大營(yíng)銷(xiāo)中心，超過(guò)200名員工進(jìn)行平臺和解決方案的推廣，這套營(yíng)銷(xiāo)體系的建立花費了十年的時(shí)間，我們通過(guò)自己做行業(yè)標桿項目來(lái)完善產(chǎn)品的同時(shí)向廣大用戶(hù)推廣我們的解決方案，亞控最終會(huì )跟行業(yè)內的系統集成商、最終用戶(hù)一起合作，因為亞控的優(yōu)勢在于平臺和軟件服務(wù)，行業(yè)的know-how一定由行業(yè)的專(zhuān)業(yè)合作伙伴來(lái)完成。

未來(lái)亞控會(huì )一直投身于平臺產(chǎn)品的研發(fā)，不斷提高平臺的易用性和性能，2016年亞控成立的研究院專(zhuān)門(mén)研究高級排產(chǎn)算法，組態(tài)平臺+算法服務(wù)將是亞控的核心競爭力，亞控歡迎行業(yè)內更多的合作伙伴跟亞控一起共建全組態(tài)生態(tài)，協(xié)同共贏(yíng)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年8月刊