导读：本文以A企业为例，先容A企业生产运营系统设计的注意事项和实施历程，希望对类似案例起到借鉴作用。随着工业化历程的推进，工业信息化成为制造企业生长的趋势，是推进制造业生长的有效工具。我国大型制造企业纷纷提出适用于本企业生长的智能制造生长战略，推进企业的信息化历程；同大型制造企业差别，我国的中小型企业由于受资金和技术等方面的限制，无法像大型制造企业一样实施信息化，更无法蒙受信息化失败所带来的风险。

在竞争日益猛烈的市场经济眼前，选择一条适合中小型制造企业的信息化门路显得尤为重要。本文以A企业为例，先容A企业信息化的注意事项和实施历程，希望对类似案例起到借鉴作用。

1. 企业案例配景A企业是一家以生产汽车零配件为主营业务的制造公司，主要包罗4个生产车间28条生产线，拥有300余台自动化生产加工设备，主要生产流程是各条生产线生产零配件，在装配线将各个零配件组装成产物，是一家典型的离散型制造企业。现在的生产方式为三班倒生产作业，各项事情都以提高生产效率、降低生产成本、保证产物质量为目的。随着制造市场经济的变化，A企业接到的订单数量逐渐增多，产物种类也逐渐多样化，可是生产效率和销售额却泛起了很大的下滑。

1.1 问题原因分析通过集会访谈、数据收罗和数据分析发现，造成这种现象的原因主要有以下几点：（1）生产历程的工艺调整频繁，造成设备故障率升高，维修时间长，生产效率低下（2）设备故障报修和维修流程信息阻塞。传统的纸质化报修单流转效率低，且存在维修员工事情努力性不高，相互推诿责任的现象。（3）生产计划出问题。

随着订单的增多，没有合理的制定生产计划的工具，通过生产班长下达纸质文件，对生产进度的治理也处于模糊状态，不知道详细生产进度。（4）缺乏设备运行状况监控和羁系机制。车间向导无法相识车间实际的生产状况，导致车间治理杂乱，生产调理泛起问题。

（5）车间生产数据缺乏统计，更缺乏数据对生产的指导作用，大量有价值的数据被浪费。1.2 信息化现状为了针对A企业的实际情况为A企业量身打造一套信息化系统，解决A企业遇到的问题，深入相识了A企业的生产特点以及信息化建设状况：（1）生产规模较小。

设备产能在500台/天左右，自动化水平较高；（2）信息化水平不高，IT人员不足5人，网络基础设施服务较差；（3）年销售额在2000万左右，属于中小型企业内里中等偏上水平，但与大型企业比相差较大，无法蒙受巨额的软件服务用度；（4）由于企业业务模块不大，没有须要购置完整的信息化系统。针对以上问题和企业特点，从提高A企业生产效率、报修效率、生产监控数据分析角度出发，设计了如下的生产运营系统。2. 生产运营系统生产运营系统是凭据A企业的实际问题现状、资金能力和技术能力提出的信息化系统解决方案，该方案从系统架构的选择、设备治理、设备故障报修流程重构、生产信息监控、数据分析等角度对A企业现存问题举行改善。

生产运营系统的技术门路图如图1所示：图1 系统技术框架图生产运营系统的技术框架分为三层：物理层、网络层、系统层。其中，物理层卖力数据收罗，主要通过部署在生产现场的传感器或者PLC对数据举行收罗；网络层卖力数据的传输；系统层主要包罗服务端和应用端，是整个系统的软件部门。

2.1 系统架构的选择系统架构选择了B/S开发架构，即浏览器/服务器的系统运行模式。该模式统一了客户端，将系统功效实现的焦点部门集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用，客户机上只需要安装一个浏览器；浏览器通过Web Server同数据库举行数据交互。

B/S结构框图如图2如所示：图2 B/S结构框架2.2 数据收罗和网络传输2.2.1 数据收罗数据收罗是系统的焦点部门，也是整个系统的支撑。主要收罗的数据有各条产线的产物的数量和装配线得产物的数量。收罗各条产线的零部件的数量用于监控产线进度，辅助治理人员凭据实际产量做生产进度，保证产线平衡；收罗装配线的产线的数量是为了保证生产计划的定时完成；收罗不及格品的产物的数量是为了监控产线的稳定性和可靠性，制止因为设备问题泛起零部件产物的品质问题。

收罗及格产物接纳的主要是红外线计数器传感器，在产线的最后一道工序后面安置传感器，收罗最终及格产物数量；对于不及格，该系统用的是扫码枪的方式对数据举行收罗。对于一些设备的运转参数需要通过PLC对数据举行收罗。主要包罗的参数有理论加工速率、实际加工速率、设备运行时间、设备停机时间等。

收罗这些参数数据的目的是为了后期盘算设备OEE使用。2.2.2 网络传输在网络部署时需要思量以下几个问题：（1）传输方式的选择。有线传输是最稳定的数据传输方式，可是由于工厂结构已经牢固，部署有线成本高且线路杂乱，因此选用了无线传输；（2）滋扰的思量。

生产线中存在着多台中频设备，中频会对无线网络发生一定的滋扰；（3）传输距离的思量。从数据收罗点到数据吸收点的最远距离不凌驾200米；（4）成本思量。由于收罗频率为15s一次，且传输频率比力大，因此不宜接纳GPRS数据流量传输。

图3 网络拓扑图经由综合思量，选择了工业级无线网络传输协议ZigBee对数据举行传输，选择的思量点有以下几点：（1）多跳无线通信。ZigBee的多跳特性能够保证数据在传输历程中能够的稳定性，防止丢失数据；（2）ZigBee模块结构的分层数据使模块性能更好，保证传输模块的稳定性；（3）抗滋扰能力强，能很好地适应恶劣的生产情况。2.3 设备故障报修设备故障报修流程的信息阻塞和责任划分不明是导致设备维修时间过长的主要原因，因此系统对原有的设备故障报修流程举行重构。重构后的流程如图4所示：图4 设备故障报修流程图当设备泛起故障时，有对应的生产班长通过系统举行报修，提交报修单后，维修部门的卖力人会收到维修任务，维修班长会下达维修任务给维修工，维修工通过抢单的形式对设备故障举行维修；维修工接单后，到达指定位置对设备维修，维修竣事后发送维修完成的消息给生产班上进行验收，验收通事后由生产班长竣事流程。

在报修流程中有几个关键点是保证维修任务实时完成的关键点：（1）信息化流转方式。取代传统的纸质化报修，信息通报速度快，防止信息流转阻塞；（2）抢单方式。

维修任务与绩效挂钩，通过抢单的方式，不仅可以调动维修员工的努力性，而且可以解决因为任务分配不均造成的不公正现象；（3）报警监视机制。系统设置了报警内嵌机制，如果维修任务没有被处置惩罚，系统每过指定时间（时间可调）就会自动发送消息给相关责任人的上一级向导，最大可推送至厂长。通过这种信息化和监视的方式，维修时间可以大大缩短，维修质量也得以保障。2.4 生产治理2.4.1 生产计划生产运营系统中的生产计划凭据总需求计划拆解后生产的详细的生产计划。

A 企业有28条生产线，生产计划为每一条生产线制定零部件的生产任务，该功效也为生产状况监控提供了计划产量的数据。2.4.2 生产状况监控生产监控主要用于监控设备的实际生产状态，通过数据收罗模块收罗到的生产数据和设备运行参数数据，设备故障报修功效获取的设备状态数据，通过目视化的方式来监控生产线的实际状态。生产状态监控主要包罗生产信息显示和指标不达标预警功效：（1）生产信息显示：主要包罗对生产车间或者产线的计划产量、实际产量、生产进度、设备综合使用效率OEE、不及格频率和设备状态。

（2）指标不达标预警功效：对于生产车间来说，在一定的时间内将生产计划完成到什么水平、设备的使用率到达什么状态、及格品率到达几多都是治理人员比力体贴的数据。生产运营系统通过设置阈值参数，可以对这些数据举行预警，以实时通知治理人员，接纳预防措施。图5 生产信息监控demo生产运营系统接纳的机制是对生产进度、OEE、及格品率在低于指定阈值时，系统会自动发送报警消息给治理人员，预警机制分为两级：一级预警变黄，消息通知到生产班长，由生产班上进行处置惩罚；二级预警变红，相对一级预警，二级预警事态比力严重，需要车间主任举行处置惩罚。

这种报警机制能够辅助治理人员对生产车间的生产状态实时相识，并对异常事件做出实时的处置惩罚。2.5 数据分析数据分析是当前智能制造领域比力火的内容，它是通过统计学工具对企业的大量数据举行处置惩罚，通过比力直观的数据图表将数据显示出来，以显示数据之间的逻辑关系和变化趋势，对治理人员具有辅助决议的作用。对于本案例来讲，前期的数据收罗和设备故障报修功效已经为企业收集了大量的相关数据，只需要选择各个指标和分析维度对数据举行分析即可。

生产运营系统中通过数据分析，对以下指标举行考量：（1）设备故障统计。根据故障种类、故障设备所属产线、故障频次等维度对数据举行统计分析。

可以很直观地显示故障主要集中的哪些方面、哪些设备，以指导治理人员制定越发合理高效的维修计谋，降低故障率，缩短维修时间。（2）生产计划统计。

根据生产的产物种类、数量、需求客户、需求时间等维度对数据举行分析，可以很清楚地看到市场对某种部件的需求变化，治理人员可以凭据这些数据指定更好的生产计谋。（3）设备OEE。

设备OEE是权衡设备综合使用效率的有效指标，六大损失（1、故障损失、换模具与调整损失、空运转与暂停损失、减速损失、质量缺陷和返工、开工损失）是影响设备OEE值巨细的因素，对这些数据的统计可以有效地找出影响设备综合使用效率的因素，从而制定优化设备的方案，提升设备的产能。3. 应用效果A企业使用生产运营系统，实现了设备维修的无纸化办公，通过系统的权限分配实现治理的优化和责任的划分。明确了各流程事情人员的职责，使报修流程耗时淘汰，任务交接明确，相比以前效率调高了10%左右，降低了5%左右的成本。

同时，实时的报修与实时的监控，保证了生产的流通性。设备点检模块保障了设备的实时检验，并对设备各状态下的时间举行分析，降低了设备的故障率，保障了生产。生产进度监视能够将生产线上的产物生产进度实时的反映的监控面板上，能够对生产状况有一个直观的相识，能够对生产做出实时的调整，保证产量。

OEE监测实时监控设备的使用情况，降低了生产设备的空闲时间，充实使用了设备。在物料治理方面，对物料也举行了实时的监控，保证了生产资料的宁静库存，同时淘汰了缺料情况的发生。

数据分析功效的设置，使得在各个环节获取的数据获得了充实的使用，通过数据分析，提出了对设备的点检和维护的周期性计谋，合理的维护也降低了一定的维护用度，减轻了维修人员的压力；OEE数据分析给治理人员提供了设备使用的依据，提高了治理效率和产量供应；物料治理方面的数据分析，大大降低了缺料的风险，给物流部门的需求提供了明确的指示。

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