基于SAP ME系统的设备故障提报与受理的实现

丘星怡

摘  要：针对SAP ME系统没有设备管理模块的缺点，为减少车间生产人员报修时间，加快故障响应速度，在ME资源（生产设备）的基础上开发了生产设备故障报修和处理功能，实现了利用SAP ME系统从故障报修到维修工单关闭的设备维修处理流程，并通过维修班大屏的“设备维修任务看板显示”提醒维修班受理。

关键词：MES制造执行系统;资源（生产设备）;设备故障提报;故障受理

中图分类号：TH164         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）09-0023-02

Abstract： In view of the disadvantage that there is no equipment management module in the SAP ME system， in order to reduce the repair time of the production personnel in the workshop and speed up the fault response speed， the fault repair and handling function of production equipment is developed on the basis of ME resources （manufacturing equipment）， which realizes the equipment maintenance process from fault report and repair to maintenance work order closure by using SAP ME system， and reminds the maintenance class to accept it through the "equipment maintenance task bulletin display" on the large screen of the maintenance class.

Keywords： MES manufacturing execution system; resources （manufacturing equipment）; equipment fault report; fault acceptance

引言  MES（Manufacturing Execution System）制造執行系统是位于上层计划管理系统与底层工业控制之间、面向车间层的管理信息系统。它为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源（人、设备、物料、客户需求等）的当前状态信息，是面向车间的生产过程管理与实时信息系统。SAP ME（Manufacturing Execution），SAP公司提供的制造执行系统软件，一般简称ME。将设备故障提报和处理实现在MES系统能方便车间工作人员及时提报设备故障，并有利于OEE的计算。

1 传统设备故障提报与受理流程

传统的设备故障提报与处理流程如图1所示，在传统的流程中故障提报需要发现设备故障的产线人员去维修班手填纸质的维修工单，或通过打电话、发电子邮件等方式报修，然后由维修班人员携带维修单到现场处理，邮件/电话报修的现场补保修单。维修完成后让报修人签字确认后把维修单带回，最后把该维修单录入excel表格以便统计分析。传统的方式存在报修不方便，耗时较多，保修单填写不规范（比如没有填写报修人及其联系方式），维修响应慢，纸质单传递不方便，也不利于统计和计算OEE和KPI，工单录入excel耗时长等缺点。

2 基于SAP ME的设备故障提报与处理流程

MES系统会提供给生产人员使用，因此把设备故障提报和处理放在MES系统，能让生产人员很方便的进行设备故障提报，并且因为生产工单是跟设备关联的，因此该功能模块放在MES系统也有利于OEE的计算，ME系统虽然提供资源（生产设备）的跟生产工单相关联，但并没有提供资源管理的功能模块，因此需要在原系统资源的基础上进行二次开发。MES系统的设备故障提报与处理流程如图2所示。

为了解决报修耗时的问题，设备操作者发现设备异常后可以在本岗位区域通过手上的PDA、一体机上的ME系统上自开发的设备故障报修功能通过扫描设备上的二维码或手动输入设备号获取设备的数据，通过系统校验规范报工人填写报修单，方便维修工与报修人联系，报修人账号如没有维护手机号码，将强制要求报修人手动填写手机号码，报修后将自动维护到该账号数据，针对故障描述不清晰的问题，设备故障提报功能能用PDA给故障设备拍照并上传图片，以供维修工查看。报修成功后生成MES工单（格式年份+顺序号）。报修工单可通过维修班组大屏的“设备维修任务看板显示”，列表显示“待受理”、“已受理待完成”工单基本信息（设备编号、设备名称、位置、报修人姓名及电话等），并且根据设备的管理等级（A，B，C）和报修时间先后计算出不同紧急程度，根据紧急的先后顺序从最优先级最高到最低分别以红橙蓝三种不同的背景色显示工单。维修班长根据设备类型、故障情况结合人员特长派工，维修班班长不在岗情况下维修人员可以自行受理工单（无需派工）。维修人员登录系统，查询并选择工单执行受理操作，点击“受理”按钮，ERP开始创建维修工单，生成ERP工单号下传至MES（关联MES工单）。维修人员维修完成后通过PDA或现在终端记录维修情况（故障类型、故障原因、更换配件等），点击“技术完成”，系统记录修复完成时间。报修人或相关人对“已完成”工单进行满意度打分，维修班长查阅“已确认”工单，并点击“关闭工单”，工单关闭，流程结束。

3 流程绩效评价指标

MTTR（Mean Time To Repair），平均修复时间。MTTR越短表示易恢复性越好。计算方法是：总的故障时间/故障次数。计算公式为：MTTR=∑（T2+T3）/N。

MTBF（Mean Time Between Failure），平均故障间隔时间。使用该设备总的计划运行时间/故障次数表示，具体计算公式：MTBF=∑（T2+T3+T1）/N。MTBF越长表示可靠性越高正确工作能力越强 。设备总的计划运行时间通过ME生产工单所需的资源和完成时间进行计算。

4 结束语

通过把生产设备故障提报与处理功能在SAP ME系统的基础上集成，有效地减少了车间生产人员的报修时间，提高响应速度，因为ME是车间的生产过程管理系统，能获取设备的计划运行时间，利于MTBF的计算。此外该功能仍存在改进的地方，例如设备故障提报还可以通过钉钉和微信提醒维修班班长等需要知道的用户以便于及时处理。维修人员通过该功能记录维修过程缺少维修所使用零件的记录，无法计算单台设备成本归集，这些都需要后续的持续开发和改进，以获得更佳的使用效果。

参考文献：

[1]王爱民.制造执行系统（MES）实现原理与技术[Z].2014-3-1.

[2]左文刚.图表解设备全过程规范管理手册[Z].2019.

[3]李亚杰，何卫平，陈金良，等.可重构流程模型驱动和组件化的MES流程进化[J].计算机集成制造系统，2013，19（04）：735-744.

[4]曾令川.MES系统在精细生产的深化应用[J].科技创新与应用，2014（06）：299.

[5]郝昕，马超.海量MES监控数据的高效存储与处理[J].科技创新与应用，2017（19）：31-32.

[6]王琪.面向航空发动机修理MES的设计与实施[J].科技创新与应用，2019（01）：81-82.

[7]吴宇豪，朱华.应用于离散型制造业智能车间的制造执行系统（MES）研究与工程应用——以阀门工厂为例[J].科技创新与应用，2019（31）：24-27+31.