爲了(le)滿足市場(chǎng)需求,提高(gāo)産品質量,擴大(dà)和(hé)加強業務,新建的(de)大(dà)型産業園引進了(le)大(dà)量先進設備和(hé)組裝工藝,但生産管理(lǐ)模式的(de)固化(huà)限制了(le)8萬台/年的(de)大(dà)規模生産能力,原有的(de)生産組織模式和(hé)質量管理(lǐ)模式已不能滿足先進制造水(shuǐ)平的(de)要求。
同時(shí),爲确保公司戰略目标的(de)實現,有必要借助信息技術加強對(duì)各種業務流程的(de)管理(lǐ),使科技能夠在公司運營層面提供廣泛深入的(de)支持,真正爲公司價值鏈的(de)附加值服務。考慮到設備先進性與生産管理(lǐ)模式的(de)對(duì)應性,決定采用(yòng)新的(de)管理(lǐ)手段,引入新的(de)管理(lǐ)模式,在此基礎上,在工業園區(qū)建設的(de)同時(shí),同步規劃工業園區(qū)電腦(nǎo)化(huà)方案的(de)實施,經過反複研究論證,*終決定采用(yòng)一套成熟可(kě)靠的(de)制造執行系統(MES)來(lái)支持生産管理(lǐ)的(de)計算(suàn)機化(huà)控制。
1 企業MES系統功能架構
針對(duì)企業而言,MES的(de)組織架構是不可(kě)或缺的(de),這(zhè)決定著(zhe)這(zhè)一項工作實行是否能夠落實到每一個(gè)部門單位,并能夠嚴格進行。MES的(de)三層軟件架構的(de)系統架構示意圖如圖1所示。
圖 1 MES 的(de)三層軟件系統架構
而單單這(zhè)幾點還(hái)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠完善的(de),還(hái)很需要重新進行企業生産組織管理(lǐ)中的(de)功能内容重新提煉,以下(xià)的(de)這(zhè)11個(gè)主要方面則基本上就囊括了(le)企業所有可(kě)能的(de)重要生産經營管理(lǐ)能力要素,這(zhè)些管理(lǐ)功能因素的(de)優劣取舍将取決于當前特定環境的(de)企業環境特點和(hé)我們期望企業的(de)管理(lǐ)産出效益。
(1)預測生産資源分(fēn)配并跟蹤資源狀況。公司幾乎所有主要資源的(de)各種日常生産和(hé)活動資料都可(kě)以由專人(rén)進行跟蹤和(hé)管理(lǐ),以确保各種生産要素有序、随時(shí)準備在公司日常運營中使用(yòng)。同時(shí)還(hái)負責實時(shí)記錄設備資源占用(yòng)過程中全公司及各系統的(de)重要曆史信息,以做(zuò)到充分(fēn)保證企業各環節生産全要素設備合理(lǐ)有序的(de)實時(shí)動态配置,并要定期地對(duì)有關生産中設備資源占用(yòng)方面的(de)企業各項系統實時(shí)狀态信息記錄等數據進行跟蹤。
(2)工序/生産細節調度。根據每個(gè)生産工藝單元生産的(de)生産優先級、屬性和(hé)特征,對(duì)所有生産過程工序資源進行綜合優化(huà),使企業生産全過程資源配置成本的(de)相對(duì)變化(huà)程度降制到盡可(kě)能*低。
(3)制定生産活動計劃組織和(hé)實施調度。制定月(yuè)生産作業計劃,并同時(shí)以作業任務、工單、批次、訂單計劃等文件形式分(fēn)别下(xià)劃發給當月(yuè)各作業生産作業單元。可(kě)以每月(yuè)根據月(yuè)度生産經營實際動态實時(shí)動态調整作業原始調度計劃,産生出新單的(de)生産調度動态信息。
(4)文檔控制。對(duì)生産工廠的(de)所有相關的(de)或與企業各種具體生産過程操作及單元活動直接有關的(de)數據檔案的(de)各種原始信息資料一定要同步進行數字化(huà)存儲管理(lǐ),包括企業生産車間工作指令、圖紙、配方、标準設備的(de)制造操作方法和(hé)制造流程、設計記錄及圖紙變更、産品出廠記錄的(de)資料數據以及所有相關的(de)ISO信息數據資料等,并保證同時(shí)能夠進行整個(gè)工廠曆史數據檔案文件的(de)存儲。
(5)現場(chǎng)數據采集/自動獲取。實時(shí)現場(chǎng)采集現場(chǎng)生産系統數據,記錄每個(gè)生産操作單元生産的(de)過程各種關鍵參數,并記錄保存記錄在系統相應位置的(de)相關表格文件和(hé)記錄中。數據信息可(kě)以同時(shí)由機器人(rén)工直接錄入數據和(hé)機器從生産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(de)一個(gè)數據接口,以便于其他(tā)生産應用(yòng)廠商可(kě)以輕松通(tōng)過用(yòng)它輕松獲得(de)生産實時(shí)數據。
(6)執行員(yuán)工績效管理(lǐ)。記錄前一天公司所有員(yuán)工的(de)出勤表現和(hé)專業技能。實時(shí)記錄每個(gè)公司員(yuán)工**天的(de)日常情況,實現與企業資源配置平台的(de)無縫交互。以快(kuài)速實現企業産生的(de)人(rén)力資源的(de)*優配置。
(7)質量跟蹤管理(lǐ)。提供企業生産質量的(de)跟蹤實時(shí)監測分(fēn)析,保證了(le)嚴格高(gāo)效的(de)全面産品全程質量控制。能夠提前發現企業潛在中的(de)産品質量問題。對(duì)已出現産品的(de)所有質量問題一一進行系統診斷、分(fēn)析,并迅速提出有效改進之方法。包括基于SPC/SQC技術的(de)在線實時(shí)跟蹤分(fēn)析和(hé)實時(shí)離線跟蹤分(fēn)析兩個(gè)功能。
(8)生産過程跟蹤管理(lǐ)。對(duì)整個(gè)企業的(de)生産過程進行實時(shí)監控,讓其預防在遇到特殊情況時(shí)自動糾正或自動報警相關操作和(hé)人(rén)員(yuán),消除生産管理(lǐ)中的(de)嚴重缺陷。提供報警控制接口,以及與其他(tā)智能設備的(de)MES系統接口。
(9)日常維護運行管理(lǐ)。跟蹤檢測并适時(shí)指導清潔生産,以改進維護保養設備工藝和(hé)維修工具。對(duì)日常突發問題迅速作出系統快(kuài)速處理(lǐ)響應。建立維護曆史事件信息和(hé)日常故障處理(lǐ)記錄等數據庫,協助工程師完成維護故障快(kuài)速診斷。
(10)産品跟蹤與記錄。是可(kě)供企業内部可(kě)生産的(de)産品的(de)跟蹤控制手段,監視該産品的(de)技術狀态情況及用(yòng)途。
(11)性能綜合分(fēn)析。對(duì)實際生産運行實際指标和(hé)企業曆史信息等進行跟蹤分(fēn)析,以預測得(de)到企業現實優化(huà)生産發展狀況帶來(lái)的(de)綜合效果,并可(kě)以與所預計産生的(de)實際效果數據進行有效比較。
2 MES在制造産業中的(de)應用(yòng)
企業的(de)制造及執行自控系統智能化(huà)的(de)網絡建設将是整個(gè)企業走向信息化(huà)與發展一體化(huà)的(de)**個(gè)關鍵戰略環節,是一個(gè)企業如何從單一工藝設備控制﹑單一制造與過程自動化(huà)控制逐步向生産信息化(huà)管理(lǐ)與系統全面及綜合過程自動化(huà)控制技術發展的(de)兩條必然之路。
現在,制造業生産信息化(huà)應用(yòng)系統架構已初步從較初級層次的(de)生産MIS控制發展延伸到一個(gè)以工業生産運行控制、調度流程優化(huà)、營銷、經營預測和(hé)綜合決策控制等業務位于一體的(de)綜合性企業經營綜合過程控制及其自動化(huà)服務系統,企業信息化(huà)的(de)技術框架結構通(tōng)常由工業經營層企業ERP信息化(huà)系統﹑工業生産運營層MES系統及過程控制運營層PCS系統組成。
MES系統作爲一個(gè)執行分(fēn)析機構,對(duì)由生産計劃命令開始下(xià)一步發令到*終産品裝配完成之前的(de)整個(gè)企業生産作業過程數據進行了(le)優化(huà),實時(shí)有效的(de)實時(shí)将各種生産工作過程信息直接反饋傳輸給生産上層執行系統,其執行時(shí)間維度上主要還(hái)是集中分(fēn)布在車間班組部門和(hé)車間生産執行系統部門。制造服務型企業在正式實施了(le)MES規範以後,生産企業管理(lǐ)能力将會被上升到另外一個(gè)更新高(gāo)的(de)發展水(shuǐ)平,歸納概括起來(lái)主要特征如下(xià)。
(1)提高(gāo)增強了(le)工業生産全過程管理(lǐ)部門的(de)專業技術含量程度和(hé)現代企業管理(lǐ)手段的(de)現代信息化(huà)建設水(shuǐ)平,适應建設現代化(huà)大(dà)型企業現代生産信息化(huà)管理(lǐ)平台需要。
(2)能根據生産工作現場(chǎng)取得(de)的(de)多(duō)種實時(shí)數據動态進行調度排産分(fēn)析和(hé)實時(shí)調度,提高(gāo)了(le)實時(shí)排産數據和(hé)生産調度工作的(de)處理(lǐ)效率。
(3)提高(gāo)到了(le)企業生産運行管理(lǐ)過程的(de)動态實時(shí)性和(hé)﹑科學性。
(4)實現了(le)物(wù)料遠(yuǎn)程跟蹤。
(5)加強了(le)質量控制。
(6)爲計算(suàn)生産成本提供了(le)依據。
3 MES系統的(de)實施
3.1 MES在中國的(de)現狀
目前,在先進制造技術企業質量控制的(de)信息化(huà)集成領域建設中,所體現起著(zhe)的(de)管理(lǐ)MES理(lǐ)論思想,仍然主要還(hái)是隻停留在了(le)關于管理(lǐ)MES管理(lǐ)思想的(de)﹑内涵以及理(lǐ)論研究發展階段基礎上,軟件應用(yòng)集成應用(yòng)分(fēn)析能力等還(hái)顯得(de)仍然顯得(de)比較相對(duì)的(de)薄弱。很少看到應用(yòng)MES進行制造裝備技術研究開發應用(yòng)研究開發領域應用(yòng)上,MES系統的(de)具體産品研究應用(yòng)研究開發方法設計理(lǐ)論和(hé)具體産品的(de)應用(yòng)研發技術設計還(hái)大(dà)多(duō)隻是處于研究和(hé)起步和(hé)試驗階段。
(1)總部人(rén)員(yuán)需要登錄基地賬号才可(kě)以查詢本地數據。很多(duō)情況下(xià)企業分(fēn)部是不具備數據共享的(de)權限的(de),因爲需要總部的(de)管理(lǐ)人(rén)員(yuán)登錄本部基地的(de)本地數據才可(kě)以查詢到,很多(duō)情況下(xià)都會延緩企業生産的(de)進度。
(2)業務流程不統一,總部無法根據統一指标管控子公司企業在運營方面,面對(duì)大(dà)量的(de)客戶很多(duō)企業會選擇将企業分(fēn)部建立,企業分(fēn)爲幾個(gè)區(qū)塊開展不同的(de)業務,但這(zhè)也(yě)代表了(le)各個(gè)公司可(kě)能無法直接參與到子公司的(de)業務流程當中,因爲很多(duō)都是不匹配的(de),總部介入相對(duì)困難。
3.2 如何實施MES系統
在項目獲得(de)批準、演示并決定實施MES系統後,公司制定了(le)實施MES的(de)總體計劃,設定了(le)總體目标,并制定了(le)總體實施政策。
(1)建立MES項目實施團隊。MES系統的(de)設計實施基本上涵蓋到了(le)整個(gè)公司整個(gè)生産運營過程當中的(de)基本所有控制要素,部門間和(hé)部門人(rén)員(yuán)之間系統的(de)設計協調配合非常十分(fēn)重要。因此,有必要先組建好一個(gè)項目團隊。
(2)選擇MES供應商。選擇真正适合軟件公司運營的(de)供應鏈管理(lǐ)的(de)軟件産品和(hé)服務尋找一家強大(dà)**的(de)大(dà)型軟件公司作爲軟件供應商也(yě)是我們早期成長(cháng)階段中的(de)一道重要準備工作。作爲主要供應,企業應該著(zhe)重選擇一支技術實力足夠強、熟悉整個(gè)業務流程系統的(de)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(de)研發能力,并經常檢查核心軟件供應商産品的(de)潛在盈利預測能力。
(3)進行業務流程體系重新設計分(fēn)析和(hé)新系統應用(yòng)開發。實施新MES管理(lǐ)信息系統後,公司原來(lái)的(de)企業生産運營管理(lǐ)控制模式結構将因此發生許多(duō)重大(dà)戰略性變化(huà)。公司業務流程也(yě)需要全面重組,職能互相交叉關聯的(de)相關部門人(rén)員(yuán)要實行合理(lǐ)崗位分(fēn)工,明(míng)确部門職責,确保各類信息得(de)以及時(shí)正确處理(lǐ),實現整個(gè)MES管理(lǐ)系統平台的(de)整體*佳集成運行控制效果。由于中國每家軟件公司面臨的(de)客戶情況也(yě)不同,我們都需要通(tōng)過與專業軟件制造商緊密合作,做(zuò)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(kuài)爲我們公司設計開發定制出一種真正的(de)合适公司的(de)中國MES業務軟件系統。
(4)有全面負責的(de)财會人(rén)員(yuán)崗前培訓。MES的(de)具體實施環境包括現場(chǎng)的(de)計算(suàn)機、網絡工廠和(hé)車間人(rén)員(yuán)。該專業員(yuán)工應該具有兩種不同方面的(de)文化(huà)知識水(shuǐ)平、業務水(shuǐ)平、對(duì)現代MES管理(lǐ)的(de)全面理(lǐ)解度和(hé)高(gāo)級計算(suàn)機綜合應用(yòng)知識水(shuǐ)平。
(5)注意數據準備。MES生産系統還(hái)特别強調重視對(duì)現場(chǎng)進行生産作業組織進行管理(lǐ)組織設計指導和(hé)作業組織溝通(tōng)協調。生産過程環節産生的(de)計算(suàn)機各項有關基本工藝控制和(hé)信息文件内容(如材料、設備、工藝路線和(hé)質量标準)等也(yě)同樣必須首先被自動輸入傳遞至現場(chǎng)計算(suàn)機,并同時(shí)要求計算(suàn)機系統爲現場(chǎng)輸入的(de)這(zhè)些有關信息數據内容事先編碼建立的(de)一種高(gāo)度科學與合理(lǐ)協調的(de)生産信息自動編碼系統。
4 MES的(de)未來(lái)展望
從近期的(de)國際MESA協會等組織在對(duì)MES制造系統提出的(de)許多(duō)新功能和(hé)要求進行重新描述之事上我們已經可(kě)以較爲清晰地發現,基本已經不會再去重點強調這(zhè)種系統在制造功能要求上的(de)主次之分(fēn),而是開始更加突出和(hé)強調協同化(huà)制造系統這(zhè)個(gè)全新的(de)功能概念,這(zhè)其實更加主要的(de)是想讓其更好地适應當前經濟日益全球化(huà)而帶來(lái)的(de)新技術發展。
同時(shí),也(yě)可(kě)能是爲了(le)進一步适應目前這(zhè)種更加激烈與複雜(zá)多(duō)樣的(de)中小型企業市場(chǎng)和(hé)信息化(huà)應用(yòng)競争,MES協會已經決定要由原來(lái)單純的(de)MES應用(yòng)系統外延而再次擴大(dà),加入了(le)另外一些在原來(lái)就隻屬于傳統管理(lǐ)ERP軟件服務應用(yòng)範疇之外的(de)現代管理(lǐ)信息化(huà)内容,如供應鏈與運營精細化(huà)管理(lǐ)、客戶關系管理(lǐ)CRM軟件服務系統等,從而也(yě)逐步形成發展出了(le)這(zhè)樣一套系統更爲成熟、完整、全面的(de)現代制造型的(de)企業解決方案。因此,MES系統概念也(yě)應正式轉變定義爲現代制造服務型的(de)企業解決方案。傳統的(de)企業生産系統流程圖如圖2所示。
圖 2 傳統企業生産系統流程圖
同時(shí),原來(lái)國内一些主要提供整套ERP解決方案産品的(de)軟件公司現在也(yě)逐步意識到了(le)原ERP系統和(hé)現有PCS軟件之間存在的(de)一個(gè)信息斷層,在他(tā)們原來(lái)設計的(de)系統功能上又包含了(le)現在大(dà)部分(fēn)的(de)MES的(de)功能,這(zhè)樣也(yě)就慢(màn)慢(màn)形成了(le)現在ERP軟件系統公司和(hé)現在MES系統公司之間的(de)功能互相交叉滲透的(de)競争局面,雙方企業都是希望通(tōng)過爲現有用(yòng)戶企業提供這(zhè)一整套的(de)企業全面信息化(huà)整體解決方案,*大(dà)限度地減少雙方企業在信息這(zhè)幾個(gè)方面之間的(de)投資,以使自己能夠在競争中立于不敗之地。
5 結語
信息化(huà)已經是當今世界發展的(de)大(dà)趨勢,也(yě)是我國實現工業現代化(huà)的(de)關鍵環節。目前,隻有大(dà)力推廣MES的(de)理(lǐ)念和(hé)應用(yòng),以促進MES的(de)普及,才能促進制造企業信息化(huà)的(de)深入開展,使我國制造企業信息化(huà)的(de)建設邁向更高(gāo)層次。
随著(zhe)網絡技術飛(fēi)速發展,MES可(kě)以将物(wù)資的(de)儲藏速率與排單精準度有很大(dà)程度上的(de)提升,通(tōng)過與ERP技術優勢的(de)有效結合,将ERP技術的(de)全局性與MES的(de)精準化(huà)有機整合,針對(duì)企業現存的(de)生産管理(lǐ)問題提供有效的(de)管理(lǐ),同時(shí)提高(gāo)企業在管理(lǐ)方面的(de)信息化(huà)水(shuǐ)平,繼而實現技術的(de)長(cháng)遠(yuǎn)應用(yòng)。
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