JIRA在生产异常管理实践中的应用

张克典，范振强，李智皓，陈铭迪

(1. 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 信息技术部，山东 青岛 266111；2. 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 生产部,山东 青岛 266111)

0 引言

面对竞争日益激烈的国际化市场，现代制造企业需要不断提高对不确定性因素的快速反应和处理能力，以维持和提高企业的综合竞争力[1]。在轨道车辆制造企业的生产管理提升活动中，物料供应、质量检查、设计变更、设备能源等相关异常事件已被识别为影响产品质量和交付计划的关键性因素。然而在传统管理模式中，一线生产人员通常难以对异常问题进行标准化的定义描述和专业化分类，同时各种生产异常事件因涉及部门较多、职责判定困难而无法得到快速响应和处理。为了提高生产异常解决的时效性，保障节拍拉动式生产组织模式的平稳推进，运用信息化手段提升企业的生产异常管理水平已势在必行。中车青岛四方机车车辆股份有限公司(以下简称“中车四方”)的MES(Manufacture Execution System)项目建设在保障常规生产订单执行的同时，也把生产异常事件的及时响应与处理纳入信息化系统管理。

针对制造企业在生产过程中面临的各种异常事件，目前已有不同行业的专家和学者在异常信息实时采集、传递和共享方面进行了深入研究并取得了很多成果。如文献[1]利用多功能交互式信息终端实时采集生产异常事件，并基于模糊综合评价方法进行预警。文献[2]通过数据模型的计算制定了异常信息推送规则，并借助移动通信手段发布出去。文献[3]介绍了AIP公司将生产异常信息数据采集流程植入服务器进行管理的案例。这些研究成果在异常信息的实时采集和快速发布推送方面给企业提供了支持，但在异常的自动升级预警或闭环管理方面尚未进行系统性研究。文献[4]介绍了异常升级管控模式，其主要依靠短信和邮件自动向生产责任单位和公司管理层的办公终端推送超时警报，但对于如何协调职能部门参与整个异常事件的闭环管理过程未能做出系统性的研究和应用。

中车四方MES项目组创新性地将JIRA软件成熟的缺陷跟踪管理功能引入装备制造行业的生产异常处理流程，并通过客户化开发方式将异常事件在升级预警模型各层次中的触发器分别嵌入JIRA工作流的各个节点，既调动了职能部门在异常处理过程中的积极性，保证生产过程中的异常事件能够被快速准确地识别和处理，又实现了生产异常事件全过程的信息化跟踪管理，为部门效能评价和专业知识积累打下坚实的基础。

1 系统设计

1.1 异常分类与角色定义

通过对生产异常数据的搜集整理发现，产生原因复杂化、涉及部门多样化是影响异常事件得到及时解决的关键因素。为了保证信息系统能够快速、准确地识别、处理非标准化的生产异常数据，MES项目组首先在系统中对异常事件根据部门职责进行了定义和分类，包括设计、工艺、质量、物料、设备能源、外协等9个类别，以便于一线班组能够把异常快速派发到相应的职能部门；对于造成主生产线停产、区域停止作业，或影响部令出厂、项目里程碑重大节点实现的异常，则被定义为重大异常。

为了避免异常信息的重复创建或者异常误报，一线生产人员在系统中创建的异常需经班组长审核后发布；同时为了更好地明晰职责、协调职能部门有效地参与异常事件的解决，系统流程中依次定义了发布部门、主办部门、处理部门、责任部门四种角色。发布部门主要指在系统中创建、发布异常的三大分厂。主办部门指在系统中接受发布部门指派而参与异常解决的相关职能部门，该角色负责形成异常事件的处理意见或者解决方案并反馈发布部门；对于一些产生原因复杂的异常事件通常由该角色中的技术或者质量部门明确处理意见并转办其他职能部门(如处理部门)。处理部门一般负责完成主办部门转发的分解任务并将处理结果直接反馈给主办部门。责任部门则是职责履行不到位，由于工作失误、处理不当等原因造成生产异常的部门，由生产部负责监管。从全局角度来看，这四种角色作为前后衔接的四个关键节点支撑起了异常处理流程的骨架。

在基础数据准备阶段，公司生产部会按产品项目或生产区域组织上述四种职能部门提报“异常处理联络人”(以下简称“联络人”)名单，并在系统中维护对应的用户数据。各部门的联络人负责通过短信、邮件接收异常通知或者每天登录系统查看异常处理状态。

1.2 多层次预警升级模型

为了提醒、督促业务部门联络人在接收异常后能够及时响应并给出解决措施，MES项目组开发人员在系统后台构建了多层次的预警升级模型，如图1所示。分厂用户在系统中发布异常的同时，系统时钟开始计时，当处理时间超过一定时长后，异常事件警报按照模型中预先定义好的时间间隔逐层自动升级。从相应职能部门的副部长、第一管理者升级到制造本部总经理、公司分管副总经理，直至最高层的公司总经理[4]。

图1 生产异常预警升级模型

当某个异常事件因为复杂性需要由主办部门研判后转发处理部门时，依靠嵌入异常处理流程的系统时钟，主办部门和处理部门的办理时长会被分别统计、记录。在异常得到解决后，分厂用户会登录系统关闭异常问题，同时系统时钟停止计时。

在异常问题关闭时，异常发布人还需要在系统中基于消耗时间、办事效率、配合态度几个方面对主办部门、处理部门进行综合评价。

1.3 闭环管理机制

伴随着系统中异常处理流程的逐步推进，每一个异常问题会依次经历“创建、发布、解决、关闭”4个环节。遵循着“谁发布，谁关闭”的原则，这4个环节中的“发布”和“关闭”操作最终会重合在发布人角色，从而构成一个异常问题处理的闭环。为了直观地展示异常问题在各个环节的处理状态，系统为每一个异常问题生成了状态示意图，如图2所示。

图2 异常问题状态示意图

经过一段时间的运行之后，系统中的异常问题解决方案可以按专业类别汇总形成知识库，用于指导类似问题的解决或者避免批量惯性问题的发生。

2 系统流程

根据参与部门角色的不同，生产异常的反馈与处

理流程大致分为3个阶段：发布阶段、处理阶段、评价阶段。在发布阶段，公司三大分厂的一线生产班组通过现场报工终端或者手持设备登录系统创建异常问题；为了清晰、准确地描述异常，系统支持用户在创建异常问题时附加现场场景照片或者视频。在分厂审核通过后，异常问题便通过短信和邮件实时发布给主办部门或者处理部门的联络人，流程进入异常处理阶段，同时系统后台的时钟开始计时；在主办部门提交解决措施之前，分厂亦可以根据实际情况主动收回已发布的异常。这一阶段，主办部门亦需要对异常处理涉及的职能部门进行判断，若异常事件需要其他职能部门协助解决，主办部门可在系统中转发其他处理部门，并负责对处理部门的解决措施进行评判。该环节中，处理部门可以针对转发有误的异常向主办部门提出申诉。主办部门负责基于处理部门的反馈形成完整的解决措施并提交给分厂。当现场的异常事件得到解决后，流程进入最后的评价阶段，发布部门登录系统关闭异常问题并对主办部门的解决措施按A、B、C、D 4个等级进行评价。异常处理的完整流程参见图3。

图3 异常处理流程

3 系统架构

生产异常反馈与处理系统作为公司MES平台的一个功能模块，其在基础数据调用、现场数据采集、异常信息共享等方面与其他功能模块实现了有机集成。从软件功能和数据集成的角度来看，MES平台的组织架构和人员基础数据被用作预警升级模型的项目联络人数据模板，同时MES现场终端的报工操作界面也实现了一键调用异常创建界面；在计划编制方面，分厂计划员在MES系统中编排生产计划时可以通过异常事件与工序之间的关联关系及时了解到生产现场的动态情况，从而进行相应的计划调整。

另一方面，MES平台在生产车间部署的各种固定终端和移动终端也为实现异常信息在生产现场的随时、随地录入提供了网络和硬件支持。在合理设置公司网闸的过滤规则之后，系统中发布的异常信息能够安全、快速地通过Internet中的SMS服务器发送到异常联络人手机上。系统架构图参见图4。

图4 系统架构图

4 应用效果

按照“先试点，再推广”的实施策略，2013年10月系统在公司阿根廷动车组项目首先上线运行且运行情况良好。后续经过两次大规模推广应用，先后有E32标准化动车组、E36长编卧铺车、时速140 km市域快线等累计40个项目的生产异常纳入系统进行管理。截至目前系统中共创建生产异常问题2 367个(重大异常35条)，已关闭异常2 358个，关闭率99.62%；在所有给出评价的1 303个异常中，评价结果为“A”的923个，好评率70.83%，参见图5和图6。

图5 部分已关闭异常评价记录

图6 生产现场服务评价等级占比

通过督促职能部门快速响应、压缩异常处理耗时，系统在保障生产进度的平稳性和准时化方面起到了积极的促进作用。经过对三年来的系统运行数据抽样分析发现，65.83%的异常问题在发布后16 h内得到解决，80.25%的异常问题在发布后24 h内关闭；所有已关闭异常问题平均耗时14.16 h，比系统上线前节省时间约50%，如表1所示。

表1 已关闭异常问题耗时分析

与传统的生产管理模式相比，系统上线后采用多任务并行跟踪管理机制替代了低效的“端到端”电话反馈方式，通过对生产异常处理流程的信息化跟踪管理，一方面大幅提升了职能部门协同办公的效率，减少了生产调度例会中异常问题的协调解决时间；另一方面，系统完善的报表统计功能也减少了生产管理人员对异常数据的手工统计汇总工作量。

5 结论

在传统的MES项目实施过程中，装备制造企业不仅需要关注计划排产、工单执行、质量控制和设备管理等需求的实现，另一方面还应重视生产现场发生的异常事件对正常生产顺序的干扰。中车四方MES项目组通过科学、合理的顶层设计，有效整合了MES平台的软、硬件资源，实现了异常反馈处理流程与MES核心功能模块的无缝集成，有力支撑了公司的节拍化拉动式生产组织模式。

[1] 尹超, 马春斌, 刘飞, 等. 车间生产异常事件实时管理系统研究[J].计算机集成制造系统, 2009, 15(4):719-725，731.

[2] 孔维熙, 杨剑锋, 张维, 等. 卷烟工厂生产异常信息分析及推送系统[J]. 计算机系统应用，2017，26(5)：279-283.

[3] 董鹏, 吴焕岭.中小型制造企业生产异常管理系统应用与研究——以AIP公司为应用案例[J].西部皮革，2015，37(9)：26-32.

[4] 李中校,赵喜哲. 对生产异常可视化升级管控模式的探讨[J].大陆桥视野，2016(20)：56.