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      制造執行系統MES是生產制造企業信息化的關鍵

      發布時間 : 2022-11-08     來源 : 網絡

        為了滿足市場需求,提高產品質量,擴大和加強業務,新建的大型產業園引進了大量先進設備和組裝工藝,但生產管理模式的固化限制了8萬臺/年的大規模生產能力,原有的生產組織模式和質量管理模式已不能滿足先進制造水平的要求。

        同時,為確保公司戰略目標的實現,有必要借助信息技術加強對各種業務流程的管理,使科技能夠在公司運營層面提供廣泛深入的支持,真正為公司價值鏈的附加值服務??紤]到設備先進性與生產管理模式的對應性,決定采用新的管理手段,引入新的管理模式,在此基礎上,在工業園區建設的同時,同步規劃工業園區電腦化方案的實施,經過反復研究論證,最終決定采用一套成熟可靠的制造執行系統(MES)來支持生產管理的計算機化控制。

        1?企業MES系統功能架構

        針對企業而言,MES的組織架構是不可或缺的,這決定著這一項工作實行是否能夠落實到每一個部門單位,并能夠嚴格進行。MES的三層軟件架構的系統架構示意圖如圖1所示。

      MES的三層軟件系統架構

        圖 1?MES的三層軟件系統架構

        而單單這幾點還是遠遠不夠完善的,還很需要重新進行企業生產組織管理中的功能內容重新提煉,以下的這11個主要方面則基本上就囊括了企業所有可能的重要生產經營管理能力要素,這些管理功能因素的優劣取舍將取決于當前特定環境的企業環境特點和我們期望企業的管理產出效益。

        (1)預測生產資源分配并跟蹤資源狀況。公司幾乎所有主要資源的各種日常生產和活動資料都可以由專人進行跟蹤和管理,以確保各種生產要素有序、隨時準備在公司日常運營中使用。同時還負責實時記錄設備資源占用過程中全公司及各系統的重要歷史信息,以做到充分保證企業各環節生產全要素設備合理有序的實時動態配置,并要定期地對有關生產中設備資源占用方面的企業各項系統實時狀態信息記錄等數據進行跟蹤。

        (2)工序/生產細節調度。根據每個生產工藝單元生產的生產優先級、屬性和特征,對所有生產過程工序資源進行綜合優化,使企業生產全過程資源配置成本的相對變化程度降制到盡可能最低。

        (3)制定生產活動計劃組織和實施調度。制定月生產作業計劃,并同時以作業任務、工單、批次、訂單計劃等文件形式分別下劃發給當月各作業生產作業單元??梢悦吭赂鶕露壬a經營實際動態實時動態調整作業原始調度計劃,產生出新單的生產調度動態信息。

        (4)文檔控制。對生產工廠的所有相關的或與企業各種具體生產過程操作及單元活動直接有關的數據檔案的各種原始信息資料一定要同步進行數字化存儲管理,包括企業生產車間工作指令、圖紙、配方、標準設備的制造操作方法和制造流程、設計記錄及圖紙變更、產品出廠記錄的資料數據以及所有相關的ISO信息數據資料等,并保證同時能夠進行整個工廠歷史數據檔案文件的存儲。

        (5)現場數據采集/自動獲取。實時現場采集現場生產系統數據,記錄每個生產操作單元生產的過程各種關鍵參數,并記錄保存記錄在系統相應位置的相關表格文件和記錄中。數據信息可以同時由機器人工直接錄入數據和機器從生產設備數據庫中直接自動完成采集。該功能僅需向外網提供的一個數據接口,以便于其他生產應用廠商可以輕松通過用它輕松獲得生產實時數據。

        (6)執行員工績效管理。記錄前一天公司所有員工的出勤表現和專業技能。實時記錄每個公司員工第一天的日常情況,實現與企業資源配置平臺的無縫交互。以快速實現企業產生的人力資源的最優配置。

        (7)質量跟蹤管理。提供企業生產質量的跟蹤實時監測分析,保證了嚴格高效的全面產品全程質量控制。能夠提前發現企業潛在中的產品質量問題。對已出現產品的所有質量問題一一進行系統診斷、分析,并迅速提出有效改進之方法。包括基于SPC/SQC技術的在線實時跟蹤分析和實時離線跟蹤分析兩個功能。

        (8)生產過程跟蹤管理。對整個企業的生產過程進行實時監控,讓其預防在遇到特殊情況時自動糾正或自動報警相關操作和人員,消除生產管理中的嚴重缺陷。提供報警控制接口,以及與其他智能設備的MES系統接口。

        (9)日常維護運行管理。跟蹤檢測并適時指導清潔生產,以改進維護保養設備工藝和維修工具。對日常突發問題迅速作出系統快速處理響應。建立維護歷史事件信息和日常故障處理記錄等數據庫,協助工程師完成維護故障快速診斷。

        (10)產品跟蹤與記錄。是可供企業內部可生產的產品的跟蹤控制手段,監視該產品的技術狀態情況及用途。

        (11)性能綜合分析。對實際生產運行實際指標和企業歷史信息等進行跟蹤分析,以預測得到企業現實優化生產發展狀況帶來的綜合效果,并可以與所預計產生的實際效果數據進行有效比較。

        2?MES在制造產業中的應用

        企業的制造及執行自控系統智能化的網絡建設將是整個企業走向信息化與發展一體化的第一個關鍵戰略環節,是一個企業如何從單一工藝設備控制﹑單一制造與過程自動化控制逐步向生產信息化管理與系統全面及綜合過程自動化控制技術發展的兩條必然之路。

        現在,制造業生產信息化應用系統架構已初步從較初級層次的生產MIS控制發展延伸到一個以工業生產運行控制、調度流程優化、營銷、經營預測和綜合決策控制等業務位于一體的綜合性企業經營綜合過程控制及其自動化服務系統,企業信息化的技術框架結構通常由工業經營層企業ERP信息化系統﹑工業生產運營層MES系統及過程控制運營層PCS系統組成。

        MES系統作為一個執行分析機構,對由生產計劃命令開始下一步發令到最終產品裝配完成之前的整個企業生產作業過程數據進行了優化,實時有效的實時將各種生產工作過程信息直接反饋傳輸給生產上層執行系統,其執行時間維度上主要還是集中分布在車間班組部門和車間生產執行系統部門。制造服務型企業在正式實施了MES規范以后,生產企業管理能力將會被上升到另外一個更新高的發展水平,歸納概括起來主要特征如下。

        (1)提高增強了工業生產全過程管理部門的專業技術含量程度和現代企業管理手段的現代信息化建設水平,適應建設現代化大型企業現代生產信息化管理平臺需要。

        (2)能根據生產工作現場取得的多種實時數據動態進行調度排產分析和實時調度,提高了實時排產數據和生產調度工作的處理效率。

        (3)提高到了企業生產運行管理過程的動態實時性和﹑科學性。

        (4)實現了物料遠程跟蹤。

        (5)加強了質量控制。

        (6)為計算生產成本提供了依據。

        3?MES系統的實施

        3.1?MES在中國的現狀

        目前,在先進制造技術企業質量控制的信息化集成領域建設中,所體現起著的管理MES理論思想,仍然主要還是只停留在了關于管理MES管理思想的﹑內涵以及理論研究發展階段基礎上,軟件應用集成應用分析能力等還顯得仍然顯得比較相對的薄弱。很少看到應用MES進行制造裝備技術研究開發應用研究開發領域應用上,MES系統的具體產品研究應用研究開發方法設計理論和具體產品的應用研發技術設計還大多只是處于研究和起步和試驗階段。

        (1)總部人員需要登錄基地賬號才可以查詢本地數據。很多情況下企業分部是不具備數據共享的權限的,因為需要總部的管理人員登錄本部基地的本地數據才可以查詢到,很多情況下都會延緩企業生產的進度。

        (2)業務流程不統一,總部無法根據統一指標管控子公司企業在運營方面,面對大量的客戶很多企業會選擇將企業分部建立,企業分為幾個區塊開展不同的業務,但這也代表了各個公司可能無法直接參與到子公司的業務流程當中,因為很多都是不匹配的,總部介入相對困難。

        3.2?如何實施MES系統

        在項目獲得批準、演示并決定實施MES系統后,公司制定了實施MES的總體計劃,設定了總體目標,并制定了總體實施政策。

        (1)建立MES項目實施團隊。MES系統的設計實施基本上涵蓋到了整個公司整個生產運營過程當中的基本所有控制要素,部門間和部門人員之間系統的設計協調配合非常十分重要。因此,有必要先組建好一個項目團隊。

        (2)選擇MES供應商。選擇真正適合軟件公司運營的供應鏈管理的軟件產品和服務尋找一家強大優秀的大型軟件公司作為軟件供應商也是我們早期成長階段中的一道重要準備工作。作為主要供應,企業應該著重選擇一支技術實力足夠強、熟悉整個業務流程系統的核心軟件供應商,關注核心軟件供應商獨立解決業務實際運行問題能力的研發能力,并經常檢查核心軟件供應商產品的潛在盈利預測能力。

        (3)進行業務流程體系重新設計分析和新系統應用開發。實施新MES管理信息系統后,公司原來的企業生產運營管理控制模式結構將因此發生許多重大戰略性變化。公司業務流程也需要全面重組,職能互相交叉關聯的相關部門人員要實行合理崗位分工,明確部門職責,確保各類信息得以及時正確處理,實現整個MES管理系統平臺的整體最佳集成運行控制效果。由于中國每家軟件公司面臨的客戶情況也不同,我們都需要通過與專業軟件制造商緊密合作,做好中國MES系統業務需求調查研究,以便專業制造商真正能夠盡快為我們公司設計開發定制出一種真正的合適公司的中國MES業務軟件系統。

        (4)有全面負責的財會人員崗前培訓。MES的具體實施環境包括現場的計算機、網絡工廠和車間人員。該專業員工應該具有兩種不同方面的文化知識水平、業務水平、對現代MES管理的全面理解度和高級計算機綜合應用知識水平。

        (5)注意數據準備。MES生產系統還特別強調重視對現場進行生產作業組織進行管理組織設計指導和作業組織溝通協調。生產過程環節產生的計算機各項有關基本工藝控制和信息文件內容(如材料、設備、工藝路線和質量標準)等也同樣必須首先被自動輸入傳遞至現場計算機,并同時要求計算機系統為現場輸入的這些有關信息數據內容事先編碼建立的一種高度科學與合理協調的生產信息自動編碼系統。

        4?MES的未來展望

        從近期的國際MESA協會等組織在對MES制造系統提出的許多新功能和要求進行重新描述之事上我們已經可以較為清晰地發現,基本已經不會再去重點強調這種系統在制造功能要求上的主次之分,而是開始更加突出和強調協同化制造系統這個全新的功能概念,這其實更加主要的是想讓其更好地適應當前經濟日益全球化而帶來的新技術發展。

        同時,也可能是為了進一步適應目前這種更加激烈與復雜多樣的中小型企業市場和信息化應用競爭,MES協會已經決定要由原來單純的MES應用系統外延而再次擴大,加入了另外一些在原來就只屬于傳統管理ERP軟件服務應用范疇之外的現代管理信息化內容,如供應鏈與運營精細化管理、客戶關系管理CRM軟件服務系統等,從而也逐步形成發展出了這樣一套系統更為成熟、完整、全面的現代制造型的企業解決方案。因此,MES系統概念也應正式轉變定義為現代制造服務型的企業解決方案。傳統的企業生產系統流程圖如圖2所示。

      傳統企業生產系統流程圖

        圖 2?傳統企業生產系統流程圖

        同時,原來國內一些主要提供整套ERP解決方案產品的軟件公司現在也逐步意識到了原ERP系統和現有PCS軟件之間存在的一個信息斷層,在他們原來設計的系統功能上又包含了現在大部分的MES的功能,這樣也就慢慢形成了現在ERP軟件系統公司和現在MES系統公司之間的功能互相交叉滲透的競爭局面,雙方企業都是希望通過為現有用戶企業提供這一整套的企業全面信息化整體解決方案,最大限度地減少雙方企業在信息這幾個方面之間的投資,以使自己能夠在競爭中立于不敗之地。

        5?結語

        信息化已經是當今世界發展的大趨勢,也是我國實現工業現代化的關鍵環節。目前,只有大力推廣MES的理念和應用,以促進MES的普及,才能促進制造企業信息化的深入開展,使我國制造企業信息化的建設邁向更高層次。

        隨著網絡技術飛速發展,MES可以將物資的儲藏速率與排單精準度有很大程度上的提升,通過與ERP技術優勢的有效結合,將ERP技術的全局性與MES的精準化有機整合,針對企業現存的生產管理問題提供有效的管理,同時提高企業在管理方面的信息化水平,繼而實現技術的長遠應用。

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