塔塔汽车公司实现全新MES系统的近零停机切换

背景

尽管起步迟缓，但印度的汽车制造业现已转入国际快车道。

该国的汽车工业在 20 世纪 60 年代时仍处于起步阶段，但此后一直在加速发展。 如今，这个世界上最大的民主国家已成为第六大乘用车和商用车生产国。

塔塔汽车公司在印度交通业转型方面发挥了关键作用。 在 20 世纪的大部分时期，汽车是一种主要供富人使用的奢侈品。 此外，这些车辆中的绝大多数都是由跨国汽车公司在印度进口或制造的。 塔塔汽车成立后，成为了印度第一家本土汽车制造商。

在 1998 年，塔塔汽车公司推出了印度第一辆完全国产的乘用汽车 Indica。 在 2008 年，塔塔汽车推出了Nano - 世界上最实惠的汽车。

塔塔汽车致力于在其生产的每辆车中实现世界一流的品质。 因此，当公司决定在其现有的一家工厂中取代老旧的制造执行系统时，他们选择了 Rockwell Automation 的 FactoryTalk^® ProductionCentre^® 系统，作为迈向标准化 MES 布局的一步。

挑战

位于印度浦那的塔塔汽车乘用车工厂生产Zest、Bolt、Indica 等多种车型。 在 2011 年，工厂经理和工程师意识到，他们已使用 6 年之久的 MES 需要升级。

现有系统开始出现早期老化迹象。

“我们当时正面临着偶发服务器故障导致的系统可用性问题，”塔塔汽车公司 IT 部门的 Satarupa Roy Sarkar 说，“如果这些问题继续出现或者变得更为严重，我们将很难满足用户的高可用性预期。”

稳定的、一致的质量是塔塔汽车团队想要进行系统升级的另一个出发点， 他们需要一个能在重点质量门工位自动实时共享信息的 MES系统。

“如果发现缺陷，需要迅速采取纠正措施，”Satarupa 说道， “我们需要通过MES系统实现自动报警和跟踪追溯信息的沟通”。

为了提高相互关联质量信息的交互速度，该公司实施了基于反馈和前馈机制的MES系统。 这将有助于快速达到质量标准具体措施的实施。

“我们意识到，我们需要对整个 MES 进行改造，”塔塔汽车首席信息官 Jagdish Belwal 表示， “当我们进行此项升级时，我们也将其视为进行业务流程重新设计的机会。 除了提高生产性能外，我们还希望对两家新建的同类工厂的应用、流程和技术进行标准化。”

塔塔汽车公司已经在它的两家新工厂中使用了 FactoryTalk ProductionCentre (FTPC) 软件。 基于两家工厂实施 MES系统的成功经验，塔塔汽车团队决定将浦那工厂的MES系统也切换到 FTPC平台。

通过切换到 FactoryTalk 平台，该团队知道他们可以在浦那工厂内加强运营一致性，并为决策支持提供可视性。 此外，他们还可以对所有三个工厂进行集成并对通讯、应用、流程和技术进行标准化，从而实现互联企业。 

在一般情况下，浦那工厂需要进行大量的切换工作，包括服务器安装、网络冗余以及适用于六个装配线车间的 93 项系统功能的应用切换，这将会导致严重的停机结果。 然而，塔塔汽车团队及其技术合作伙伴决定克服这一挑战，在工厂保持运行的同时进行改造升级，大幅缩短甚至避免停机时间，尽可能降低对生产的影响。

解决方案

这一由 20 多名成员组成的切换团队包括来自塔塔科技有限公司的应用合作伙伴、来自塔塔咨询服务公司的 IT 基础架构支持提供商、来自 MESTECH Services 的系统集成商和来自 Rockwell Automation 的技术专家以及塔塔汽车的业务 IT 团队。

计划的第一步是了解哪些功能是新MES 所要提供的。为此，该团队与浦那工厂的所有内部利益相关方（包括工程、装配线车间、质量控制和整体工厂运营的高层管理人员）进行了磋商。

获得所需功能清单后，该团队开始研究 MES 移植，但他们很快发现已有工厂的系统切换将比预期更复杂。

“我们开始的时候进行了一个简单的假设，即当一个系统处于运行状态并且对所有人都在使用时，我们不需要花费太多时间去进行检查和对比，”Belwal 说道， “但我们很快发现，我们低估了现有 MES 在过去 6 年中所进行的定制改造量。”

因此，该团队专注于确定需求，包括多年来内置于遗留MES 中的需求。 在完成制造场景的开发和大量测试后，该团队已准备好应对切换至全新 MES的挑战。

这需要一种创新的方法。 该团队在旧系统和新系统之间构建了可以在移植过程中并行运行的数据桥梁。 由一个系统捕获的数据会通过数据桥传输到另一个系统。 渐进式移植方法意味着，如果在切换期间发生任何故障，开发团队可以在两个系统之间来回切换而不影响生产。

“切换需要一个半月的时间，”Satarupa 说道， “我们对于每一个车间、每一项功能逐一切换。 我们非常谨慎地进行操作，因为我们的主要目标是避免停机。 

结果

塔塔汽车团队实现了这一目标。 实际上，仅以0.1％的停机时间完成了系统切换，而且也没有发生生产损失。

“我们在大约 1600 小时的生产运行时间内总共停机了两小时 45 分钟，”Satarupa 表示， “而且该停机时间本来就在制造团队的流程规划中，因此我们保持了正常的生产。”

自 2013 年秋季完成该项目以来，该公司一直对新系统进行监视和测量。 MES 软件不是依靠每个车间单独处理操作文档，而是系统地收集和分类数百万个数据点，并将其转化为可指导行动的信息。

Satarupa 解释了采用 FactoryTalk 系统的警报升级过程。 “一旦在质量门检测到缺陷，系统就会发出警报，并且根据缺陷类别，将消息发送给主管和管理人员。 及时采取纠正和预防措施。

塔塔汽车 IT 团队还需要花费更少的时间来使用 FactoryTalk 平台开发和部署新应用程序。

“通过FTPC平台，我们不必去每家工厂部署相同的应用程序或一次又一次地编写相同的代码。”Satarupa 说道。

除了减少手动处理外，新 MES 还将工厂OT与企业IT连接起来，为大规模生产和提高效率打开了大门。 例如，三家工厂的数据格式、建模和设计方法都实现了统一。

“采用 Rockwell Automation 解决方案有助于对我们的 MES 布局进行标准化。”Belwal 表示。

现在塔塔汽车公司已经在三个制造工厂中协调了自身的技术，他们同时也在评估在其他工厂实施 Rockwell Automation 解决方案的可能性。

“从战略的角度来看，我们看到了将我们其他工厂的技术复制到浦那工厂的显著优势，”Belwal 说道， “我们在这里所做的工作有可能会复制到其他工厂中。”

以上仅说明塔塔汽车公司使用 Rockwell Automation 产品和服务以及其它产品所取得的结果。 其他客户取得的成果可能会有所不同。

商标信息：   

FactoryTalk 和 ProductionCentre 是 Rockwell Automation 有限公司的商标。