基于MES系统的航天企业外协闭环管理研究及应用

王琦、尤洁 /航天材料及工艺研究所

近年来，伴随我国综合实力的快速提升，在国家推进航天强国建设过程中，航天型号任务呈现快速增长态势。随着短时期的任务高速增长，部分航天企业现有能力已无法满足需要，社会资源已成为航天强国建设过程中的重要补充。

外协任务量、资金规模越来越大，管理要求越来越规范。针对原外协管理中，年度预算制定、外协谈判及合同签订、外协派工、加工返回入库、外协质量验收、付款等环节均靠人工管理，业务流程不串联、信息共享程度低、成本管控措施不足的情况，航天材料及工艺研究所依托现有生产执行系统（MES），根据业务流程开发出外协模块执行单元，以解决传统外协管理规范性不足、业务割裂、信息不串联等难题，最终实现外协管理规范、成本可控、全业务周期闭环管理的目的。

一、航天企业外协管理特点分析

航天企业大多为典型的多品种、小批量、研制与批产型号共线生产的组织模式，近年来产品种类和任务总量的增长，暴露出一些管理不足：一是流程链条长、产品种类多、涉及的岗位角色多，在组织模式上人员工作岗位职责和工作界面不够清晰；二是过程控制缺乏量化数据，刚性约束缺乏管理平台，外协计划完成情况、质量管控以及财务管理等方面缺乏抓手，对标及监督执行不及时；三是上下游的信息传递方式较为封闭，缺乏全链条的信息串联和共享，不利于统筹资源；四是业务流程和财务流程融合不足，可能造成结算和成本反馈不准确、不及时，影响整个外协流程的规范性和合规性。

二、基于MES系统的外协闭环管理设计

近年来，随着航天制造外协生产任务的增加和精细化管理要求的提升，企业管理难度不断加大。为解决这一困境，从“人盯”转为“技防”，研究所设计开发了基于产品基础数据管理平台和生产制造执行平台，结合流程再造的方式开展外协闭环管理流程设计，开发应用MES 生产信息化管理系统实现流程和数据运转，进而实现生产管理技术信息化、智能化升级。系统通过订单计划、制造信息跟踪、成本信息回溯管理等，实现生产流程的数字化及统计分析管理的智能化，最终达到为企业提质增效的目的。MES 系统具体设计思路如下：

首先，重新梳理并分解现有业务流程和岗位职责，基于岗位分离原则将现有流程划分成5个业务模块，按“业务流”和“财务流”划分，出入库环节为双链交叉点，形成“一体双链”管理模式（见图1）；其次，针对前文分析的流程症结，通过精细化流程再造的方式开展流程治理并形成新流程，在MES 平台实现流程运转和数据库积累（见图2）；最后，采用计划、执行、检查、处理（PDCA）循环管理模式，通过不断地提出计划、执行计划、反馈问题、改进迭代，在流程过程中以计划、执行、控制三元循环实现精细化外协全流程的闭环管理。

图1 “一体双链”的外协闭环管理模式

图2 数据流图

该系统将计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、合同管理、财务管理、成本管理串联，实现数据流根据业务流程走向运转，完成上层计划管理与底层工业控制之间的智能化协同。执行单元之间的基础数据采用推送方式，取代了人工记录、传递，信息整合避免了“各说各话”，提升了工作效率，同时各执行单元工作界面清晰且环环相扣、彼此协同，最终实现提升管理效益的目标。

1.外协计划及预算

基于现有MES 系统结构化产品物料清单（BOM）的基础数据，在产品基础档案中增加“是否委外”属性。当接收到一个新项目时，计划负责人依据产品数及任务数量，一键生成外协计划，外协计划中包含任务信息（项目号、型号、名称、图号、阶段、批次）、财务信息（课题号）、数量信息、价格信息（最低价、三年平均价、最新价）、历史承制方信息（或具备承制能力的外协单位）。外协任务分为年度计划和临时计划，对于年度计划，自动生成外协预估费用，用于年度预算申报；对于临时计划，依据外协预估价格进行预算申报。外协计划经相应管理流程审批完成后，可转入外协定价及合同签订流程。

2.外协定价及合同签订

系统中每种产品都有唯一编码，在发生过历史外协记录后，系统在新的外协计划中，会自动加载历史价格作为外协价格制定的参考。当产品首次发生外协时，参考同类产品外协加工或由相关人员初步核定外协价格，填入系统作为预算申报的依据。

外协合同管理人员依据审批后的外协计划，在合格供方目录范围内开展外协询比价，评标小组依据供方报价、历史承制价格、批次任务数量、外协方质量保障能力等综合评定承制意见。合同管理人员完成合同签订，参照外协计划将合同号、外协单价、承制方、任务分配数量填到系统中。外协合同签订完成后，转入外协派工流程。

系统基于历史承制记录分析，可提供参考价（最低价、三年平均价、最新价），同类产品参考价，历史承制方等相关信息，便于指导外协业务的高效、保质、低成本开展。

3.外协派工

外协计划负责人针对已完成的合同签订计划，可一次或多次开展委外业务，每次执行生成一条外协执行计划。通过系统打印委外订制单，承制方依据订制单开展外协加工任务，每张订制单有唯一的编码。

4.外协返回及验收

承制方完成产品加工后，依据委外订制单将产品交付至库房，库房管理员依据订制单编码锁定外协执行计划，并清点数量、办理入待检库。计划负责人接收到外协返回信息后，依据外协计划下达内部质量验收任务，验收合格后，入成品库；如验收不合格，计划负责人通知承制方查明原因，补投产合格品后，再交付。产品验收合格后，库房管理员通过系统打印交接单，与承制方办理交接。

5.外协付款

合同付款人依据外协合同付款条款、已合格入库数量，通知承制方开具发票、办理付款。

6.外协执行情况分析

基于MES 系统，实现了预算、计划、执行、返回、入库、付款等业务数据的结构化，可开展项目、产品、承制方、超期、完工率等维度的数据分析，便于管理及相关人员及时发现问题、跟踪处理。

三、应用案例

在前期数据采集、系统搭建的基础上，模块自2021 年下半年正式启用，以某生产制造车间为例，该车间通过MES 系统对生产现场进行过程监控、数据分析。实现了上千条外协计划的闭环管理，图3 为该车间MES 系统外协模块生产管理流程。

图3 某车间MES系统外协模块生产管理流程

第一步，进入外协计划管理界面后，计划调度人员在系统上下达生产计划，选择近3 年最低价格，可直接从数库中提取价格，计划类型分为“年度计划”“临时计划”，用于对标年度预算并进行分析和报调，计划的状态分为“自由态”“提交态”“审批通过”，审批通过后该条计划信息将被推送至其他执行单元，实现以计划为源头向下组织开展业务执行的目标。

第二步，反馈到外协管理人员，组织谈判小组开展定价和合同签订，完成后进入外协合同管理界面，将合同签订数量、单价、合同号回填到平台。

第三步，计划调度员进入外协计划执行界面后，可依照合同开展派工，一条计划根据实际情况可拆分成多次派工，派工总数量不允许超过审批数量，一旦超过需要重新生成计划并进行审批。此单元产生业务实物为订制单，作为车间和供应商之间的派工依据。

第四步，供应商生产完产品后返回库房，库管员进入外协出入库管理界面，如实填报返回数量和合格数量，后期采集数据可得到相关质量数据。此单元产生业务实物为交接单，作为供应商结算依据。

第五步，财务人员进入外协合同执行界面后，依据合同、交接单和发票，将实际结算数量回填至单元，这样实现了由业务流推送至资金流。

第六步，外协成本、出入库数量及现场的生产数据和异常情况通过商业智能（BI）能实时反馈到管理岗位的监督界面，使得及时调度成为可能，管理团队采用PDCA 循环管理法，对包含外协策划、外协实施、外协对标、外协改进环节等不断循环，由此实现了外协闭环管理。

四、结束语

通过MES 系统平台的应用与开发，实现了包括外协计划管理、计划执行、出入库管理、合同管理、合同执行5 个模块的生产制造执行信息集成，搭建起与航天企业适配度较高的“一体双链”式外协闭环管理流程。应用表明，该系统能有效实现外协计划精准执行、库存信息资源共享、结算准确、质量及成本数据反馈及时等功能，从系统上实现了流程驱动与数据驱动并重的转变，降低了人工记录信息和数据传递的风险，推动业财信息全面对接和整合，提高了企业外协流程运转速度，可考虑推广至其他航天生产制造企业应用。