基于MES系統的航天企業外協閉環管理研究及應用

王琦、尤潔 /航天材料及工藝研究所

近年來，伴隨我國綜合實力的快速提升，在國家推進航天強國建設過程中，航天型號任務呈現快速增長態勢。隨著短時期的任務高速增長，部分航天企業現有能力已無法滿足需要，社會資源已成為航天強國建設過程中的重要補充。

外協任務量、資金規模越來越大，管理要求越來越規范。針對原外協管理中，年度預算制定、外協談判及合同簽訂、外協派工、加工返回入庫、外協質量驗收、付款等環節均靠人工管理，業務流程不串聯、信息共享程度低、成本管控措施不足的情況，航天材料及工藝研究所依托現有生產執行系統（MES），根據業務流程開發出外協模塊執行單元，以解決傳統外協管理規范性不足、業務割裂、信息不串聯等難題，最終實現外協管理規范、成本可控、全業務周期閉環管理的目的。

一、航天企業外協管理特點分析

航天企業大多為典型的多品種、小批量、研制與批產型號共線生產的組織模式，近年來產品種類和任務總量的增長，暴露出一些管理不足：一是流程鏈條長、產品種類多、涉及的崗位角色多，在組織模式上人員工作崗位職責和工作界面不夠清晰；二是過程控制缺乏量化數據，剛性約束缺乏管理平臺，外協計劃完成情況、質量管控以及財務管理等方面缺乏抓手，對標及監督執行不及時；三是上下游的信息傳遞方式較為封閉，缺乏全鏈條的信息串聯和共享，不利于統籌資源；四是業務流程和財務流程融合不足，可能造成結算和成本反饋不準確、不及時，影響整個外協流程的規范性和合規性。

二、基于MES系統的外協閉環管理設計

近年來，隨著航天制造外協生產任務的增加和精細化管理要求的提升，企業管理難度不斷加大。為解決這一困境，從“人盯”轉為“技防”，研究所設計開發了基于產品基礎數據管理平臺和生產制造執行平臺，結合流程再造的方式開展外協閉環管理流程設計，開發應用MES 生產信息化管理系統實現流程和數據運轉，進而實現生產管理技術信息化、智能化升級。系統通過訂單計劃、制造信息跟蹤、成本信息回溯管理等，實現生產流程的數字化及統計分析管理的智能化，最終達到為企業提質增效的目的。MES 系統具體設計思路如下：

首先，重新梳理并分解現有業務流程和崗位職責，基于崗位分離原則將現有流程劃分成5個業務模塊，按“業務流”和“財務流”劃分，出入庫環節為雙鏈交叉點，形成“一體雙鏈”管理模式（見圖1）；其次，針對前文分析的流程癥結，通過精細化流程再造的方式開展流程治理并形成新流程，在MES 平臺實現流程運轉和數據庫積累（見圖2）；最后，采用計劃、執行、檢查、處理（PDCA）循環管理模式，通過不斷地提出計劃、執行計劃、反饋問題、改進迭代，在流程過程中以計劃、執行、控制三元循環實現精細化外協全流程的閉環管理。

圖1 “一體雙鏈”的外協閉環管理模式

圖2 數據流圖

該系統將計劃排程管理、生產調度管理、庫存管理、質量管理、合同管理、財務管理、成本管理串聯，實現數據流根據業務流程走向運轉，完成上層計劃管理與底層工業控制之間的智能化協同。執行單元之間的基礎數據采用推送方式，取代了人工記錄、傳遞，信息整合避免了“各說各話”，提升了工作效率，同時各執行單元工作界面清晰且環環相扣、彼此協同，最終實現提升管理效益的目標。

1.外協計劃及預算

基于現有MES 系統結構化產品物料清單（BOM）的基礎數據，在產品基礎檔案中增加“是否委外”屬性。當接收到一個新項目時，計劃負責人依據產品數及任務數量，一鍵生成外協計劃，外協計劃中包含任務信息（項目號、型號、名稱、圖號、階段、批次）、財務信息（課題號）、數量信息、價格信息（最低價、三年平均價、最新價）、歷史承制方信息（或具備承制能力的外協單位）。外協任務分為年度計劃和臨時計劃，對于年度計劃，自動生成外協預估費用，用于年度預算申報；對于臨時計劃，依據外協預估價格進行預算申報。外協計劃經相應管理流程審批完成后，可轉入外協定價及合同簽訂流程。

2.外協定價及合同簽訂

系統中每種產品都有唯一編碼，在發生過歷史外協記錄后，系統在新的外協計劃中，會自動加載歷史價格作為外協價格制定的參考。當產品首次發生外協時，參考同類產品外協加工或由相關人員初步核定外協價格，填入系統作為預算申報的依據。

外協合同管理人員依據審批后的外協計劃，在合格供方目錄范圍內開展外協詢比價，評標小組依據供方報價、歷史承制價格、批次任務數量、外協方質量保障能力等綜合評定承制意見。合同管理人員完成合同簽訂，參照外協計劃將合同號、外協單價、承制方、任務分配數量填到系統中。外協合同簽訂完成后，轉入外協派工流程。

系統基于歷史承制記錄分析，可提供參考價（最低價、三年平均價、最新價），同類產品參考價，歷史承制方等相關信息，便于指導外協業務的高效、保質、低成本開展。

3.外協派工

外協計劃負責人針對已完成的合同簽訂計劃，可一次或多次開展委外業務，每次執行生成一條外協執行計劃。通過系統打印委外訂制單，承制方依據訂制單開展外協加工任務，每張訂制單有唯一的編碼。

4.外協返回及驗收

承制方完成產品加工后，依據委外訂制單將產品交付至庫房，庫房管理員依據訂制單編碼鎖定外協執行計劃，并清點數量、辦理入待檢庫。計劃負責人接收到外協返回信息后，依據外協計劃下達內部質量驗收任務，驗收合格后，入成品庫；如驗收不合格，計劃負責人通知承制方查明原因，補投產合格品后，再交付。產品驗收合格后，庫房管理員通過系統打印交接單，與承制方辦理交接。

5.外協付款

合同付款人依據外協合同付款條款、已合格入庫數量，通知承制方開具發票、辦理付款。

6.外協執行情況分析

基于MES 系統，實現了預算、計劃、執行、返回、入庫、付款等業務數據的結構化，可開展項目、產品、承制方、超期、完工率等維度的數據分析，便于管理及相關人員及時發現問題、跟蹤處理。

三、應用案例

在前期數據采集、系統搭建的基礎上，模塊自2021 年下半年正式啟用，以某生產制造車間為例，該車間通過MES 系統對生產現場進行過程監控、數據分析。實現了上千條外協計劃的閉環管理，圖3 為該車間MES 系統外協模塊生產管理流程。

圖3 某車間MES系統外協模塊生產管理流程

第一步，進入外協計劃管理界面后，計劃調度人員在系統上下達生產計劃，選擇近3 年最低價格，可直接從數庫中提取價格，計劃類型分為“年度計劃”“臨時計劃”，用于對標年度預算并進行分析和報調，計劃的狀態分為“自由態”“提交態”“審批通過”，審批通過后該條計劃信息將被推送至其他執行單元，實現以計劃為源頭向下組織開展業務執行的目標。

第二步，反饋到外協管理人員，組織談判小組開展定價和合同簽訂，完成后進入外協合同管理界面，將合同簽訂數量、單價、合同號回填到平臺。

第三步，計劃調度員進入外協計劃執行界面后，可依照合同開展派工，一條計劃根據實際情況可拆分成多次派工，派工總數量不允許超過審批數量，一旦超過需要重新生成計劃并進行審批。此單元產生業務實物為訂制單，作為車間和供應商之間的派工依據。

第四步，供應商生產完產品后返回庫房，庫管員進入外協出入庫管理界面，如實填報返回數量和合格數量，后期采集數據可得到相關質量數據。此單元產生業務實物為交接單，作為供應商結算依據。

第五步，財務人員進入外協合同執行界面后，依據合同、交接單和發票，將實際結算數量回填至單元，這樣實現了由業務流推送至資金流。

第六步，外協成本、出入庫數量及現場的生產數據和異常情況通過商業智能（BI）能實時反饋到管理崗位的監督界面，使得及時調度成為可能，管理團隊采用PDCA 循環管理法，對包含外協策劃、外協實施、外協對標、外協改進環節等不斷循環，由此實現了外協閉環管理。

四、結束語

通過MES 系統平臺的應用與開發，實現了包括外協計劃管理、計劃執行、出入庫管理、合同管理、合同執行5 個模塊的生產制造執行信息集成，搭建起與航天企業適配度較高的“一體雙鏈”式外協閉環管理流程。應用表明，該系統能有效實現外協計劃精準執行、庫存信息資源共享、結算準確、質量及成本數據反饋及時等功能，從系統上實現了流程驅動與數據驅動并重的轉變，降低了人工記錄信息和數據傳遞的風險，推動業財信息全面對接和整合，提高了企業外協流程運轉速度，可考慮推廣至其他航天生產制造企業應用。