制造執(zhí)行系統(tǒng)介紹和實施案例

1、制 造 執(zhí) 行 系 統(tǒng)介紹和實施案例報告內(nèi)容 一、 MES 是什么？ 二、 為什么需要 MES ？ 六、 企業(yè)如何實施 MES ？ 七、 MES 實施案例 三、 MES 能夠做什么？ 四、 MES 在國內(nèi)外的發(fā)展與應(yīng)用情況 八、 我們正在做什么？ 五、 MES 能給企業(yè)帶來什么？一、 MES 是什么？MES是“Manufacturing Execution System”的英文縮寫，中文翻譯為“制造執(zhí)行系統(tǒng)”、“生產(chǎn)實施系統(tǒng)”等。簡單地講，MES是面向車間的生產(chǎn)過程管理與實時信息系統(tǒng)。它主要解決車間生產(chǎn)任務(wù)的執(zhí)行問題。MES發(fā)展大事記20世紀80年代末，美國先進制造研究機構(gòu)(AMT)首先提出M

2、ES的概念；1992年，美國成立以宣傳MES思想和產(chǎn)品為宗旨的貿(mào)易聯(lián)合會MES國際聯(lián)合會（MESA International）；1997年，MESA發(fā)布修訂后的6個關(guān)于MES的白皮書，對MES的定義與功能、MES與相關(guān)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)流程、應(yīng)用MES的效益、MES軟件評估與選擇以及MES發(fā)展趨勢等問題進行了詳盡的闡述；1999年，美國國家標準與技術(shù)研究所（NIST）在MESA白皮書的基礎(chǔ)上，發(fā)布有關(guān)MES模型的報告，將MES有關(guān)概念標準化。 MES 的定義美國先進制造研究機構(gòu)(AMR)： MES是位于上層計劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間、面向車間層的管理信息系統(tǒng)。它為操作人員、管理人員提供計劃的執(zhí)

3、行、跟蹤以及所有資源(人、設(shè)備、物料、客戶需求等)的當前狀態(tài)信息。MES 國際聯(lián)合會(MESA International)： MES 是一些能夠完成車間生產(chǎn)活動管理及優(yōu)化的硬件和軟件的集合，這些生產(chǎn)活動覆蓋從訂單發(fā)放到出產(chǎn)成品的全過程。它通過維護和利用實時準確的制造信息來指導、傳授、響應(yīng)并報告車間發(fā)生的各項活動，同時向企業(yè)決策支持過程提供有關(guān)生產(chǎn)活動的任務(wù)評價信息。Michael McClellan (曾任MESA主席)： MES是一個集成的計算機化的系統(tǒng)，它是用來完成車間生產(chǎn)任務(wù)的各種方法和手段的集合。二、 MES 產(chǎn)生的背景車間層生產(chǎn)管理系統(tǒng)本身發(fā)展的需要MRPII/ERP進一步發(fā)展的需

4、要其它先進制造及管理模式發(fā)展的需要相關(guān)技術(shù)的發(fā)展為MES提供了技術(shù)支撐MES 產(chǎn)生的背景在MES出現(xiàn)之前, 車間生產(chǎn)管理依賴若干獨立的單一功能軟件，如車間作業(yè)計劃系統(tǒng)、工序調(diào)度、工時管理、設(shè)備管理、庫存控制、質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)采集等軟件來完成。這些軟件之間缺乏有效的集成與數(shù)據(jù)共享，難以達到車間生產(chǎn)過程的總體優(yōu)化。為了提高車間生產(chǎn)過程管理的自動化與智能化水平，必須對車間生產(chǎn)過程進行集成化管理，實現(xiàn)信息集成與共享，從而達到車間生產(chǎn)過程整體全局優(yōu)化的目標。（1）車間層生產(chǎn)管理系統(tǒng)本身發(fā)展的需要MES 產(chǎn)生的背景MRPII/ERP強調(diào)企業(yè)的計劃性，好的計劃應(yīng)該建立在實時、準確、全面信息的基礎(chǔ)之上。MRPI

5、I/ERP無法及時獲取車間生產(chǎn)現(xiàn)場的實時信息，造成“生產(chǎn)計劃”與“生產(chǎn)信息”不同步，使得計劃的合理性大打折扣。因此，必須把“生產(chǎn)”與“計劃”實時關(guān)聯(lián)起來。但MRPII/ ERP本身無法直接與生產(chǎn)現(xiàn)場的控制層相聯(lián)系，作為連接兩者的橋梁，MES應(yīng)運而生。（2） MRPII/ERP進一步發(fā)展的需要MES填補了計劃與控制之間的鴻溝MES 產(chǎn)生的背景計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）：對車間層制造過程及管理自動化以及與其它分系統(tǒng)集成的需求； JIT/精益生產(chǎn)：對生產(chǎn)現(xiàn)場實施“零庫存”控制的需求；網(wǎng)絡(luò)化制造：對車間生產(chǎn)過程及數(shù)據(jù)管理信息化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化的需求；敏捷制造：對車間生產(chǎn)過程集成化、智能化、柔性化的

6、需求。（3） 其它先進制造與管理模式發(fā)展的需要MES 產(chǎn)生的背景計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫及計算機軟件技術(shù)的發(fā)展：Internet /Intranet/LAN/Field Bus/MAP，大型分布式數(shù)據(jù)庫，分布式對象計算、軟總線及組件技術(shù)等；自動控制與傳感檢測技術(shù)：PLC/DCS/SCADA， 智能儀表，數(shù)字傳感器，網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)等；計算機輔助生產(chǎn)管理技術(shù)的普及與發(fā)展：生產(chǎn)計劃與控制，設(shè)備管理，工具管理，質(zhì)量管理與控制，過程管理及工作流技術(shù)等。（4） 相關(guān)技術(shù)的發(fā)展為MES提供了技術(shù)支撐三、 MES 的功能與作用Controls車間設(shè)備控制SCM供應(yīng)鏈管理MRPII/ERP企業(yè)資源規(guī)劃SSM服務(wù)銷售管理

7、MES制造執(zhí)行系統(tǒng)P/PE產(chǎn)品及工藝設(shè)計MES定位及功能模型MES功能概述MES功能詳解資源分配與狀態(tài)：該功能跟蹤資源狀態(tài)并維護一個詳細的歷史記錄。它保證設(shè)備能夠適時地安裝調(diào)整以及其它資源（如文檔）能夠及時獲取。對上述資源的管理包括對操作/詳細調(diào)度功能的支持。操作/詳細調(diào)度：提供基于優(yōu)先級、屬性、特性以及制造方法與工藝等的作業(yè)排序功能，負責生成工序計劃（即詳細計劃）以滿足用戶定義的運行目標。分派生產(chǎn)單位：根據(jù)生產(chǎn)計劃和詳細排程，指導作業(yè)、訂單、批次、工作指令等形式的生產(chǎn)單位的工作流程。以適當?shù)捻樞蚍峙尚畔?，使在正確的時間到達正確的地點。它具有變更預(yù)定排程/生產(chǎn)計劃、以及通過緩沖管理來控制在制品

8、數(shù)量的能力。文檔管理：控制、管理與交付與生產(chǎn)單位關(guān)聯(lián)的信息包，包括工作指令、制造方法、圖紙、標準操作規(guī)程、零件加工程序、批次記錄、工程更改通知以及交班信息等。它支持編輯預(yù)定信息和維護文檔歷史版本。數(shù)據(jù)采集/獲?。韩@取和更新用于產(chǎn)品跟蹤、維護生產(chǎn)歷史記錄以及其它生產(chǎn)管理功能的生產(chǎn)信息。它可使用掃描儀、輸入終端、與制造控制者的軟件界面以及其它軟件等方式相結(jié)合來完成上述功能。它以手工或自動方式在車間采集最新的數(shù)據(jù)。人力管理：提供最新的人員狀態(tài)信息，包括時間和出勤記錄、資質(zhì)跟蹤以及追蹤起其間接活動的能力。它與資源分配進行交互以確定最優(yōu)的人員分派。質(zhì)量管理：及時提供產(chǎn)品和制造工序測量尺寸分析以保證產(chǎn)品質(zhì)

9、量控制，并辨別需要引起注意的問題。它可推薦一些矯正問題的措施。也可以包括SPC/SQC跟蹤、離線檢測操作以及在實驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS)中分析。過程管理：監(jiān)視生產(chǎn)過程，自動糾偏或為操作者提供決策支持以糾正和改善在制活動。它可包括報警管理?？赡芡ㄟ^數(shù)據(jù)采集/獲取提供智能設(shè)備與MES的接口。（NIST認為過程管理活動已在分派與質(zhì)量管理中描述；MESA將其單列，是因為該活動可能由一個單獨的系統(tǒng)來執(zhí)行）維護管理：跟蹤和指導設(shè)備及工具的維護活動以保證這些資源在制造進程中的可獲性，保證周期性或預(yù)防性維護調(diào)度，以及對應(yīng)急問題的反應(yīng)（報警），并維護事件或問題的歷史信息以支持故障診斷。產(chǎn)品跟蹤和譜系：提供所

10、有時期工作及其處置的可視性。其狀態(tài)信息可包括：誰在進行該工作；供應(yīng)者提供的零件、物料、批量、序列號；任何警告、返工或與產(chǎn)品相關(guān)的其它例外信息。其在線跟蹤功能也創(chuàng)建一個歷史記錄，該記錄給予零件和每個末端產(chǎn)品使用的可跟蹤性。性能分析：提供實際制造操作活動的最新報告，以及與歷史記錄和預(yù)期經(jīng)營結(jié)果的比較。運行性能結(jié)果包括對諸如資源利用率、資源可獲取性、產(chǎn)品單位周期、與排程表的一致性、與標準的一致性等指標的度量。物料管理：管理物料（原料、零件、工具）及可消耗品的運動、緩沖與儲存。這些運動可能直接支持過程操作或其它功能，如設(shè)備維護或安裝調(diào)整。 （該功能為NIST所追加，它認為上述物料管理活動與資源分配和跟

11、蹤功能的關(guān)系并不明確）？MES 的主要作用填補了上層生產(chǎn)計劃與底層工業(yè)控制之間的鴻溝上層生產(chǎn)計劃層底層設(shè)備控制層生產(chǎn)什么控制指令計劃控制執(zhí)行車間計劃/執(zhí)行/控制三層之間的信息流MRPII/ERP時間因子：100XMES時間因子：10X控制層時間因子：1X人員設(shè)備要生產(chǎn)什么？生產(chǎn)方法指令生產(chǎn)了什么操作結(jié)果操作狀態(tài)生產(chǎn)了什么？是如何生產(chǎn)的？ 生產(chǎn)方法及人員指令生產(chǎn)結(jié)果及人員反饋 設(shè)備操縱控制輸入/輸出傳感器值MRPII/ERP與MES之間的信息流MRPII/ERP預(yù)測成本生產(chǎn)計劃產(chǎn)品定義工藝定義人力資源采購分銷MES資源分配/狀態(tài)操作調(diào)度生產(chǎn)分派文檔控制數(shù)據(jù)采集在制品狀態(tài)/跟蹤質(zhì)量管理性能分析過程

12、管理產(chǎn)品跟蹤及譜系維護管理產(chǎn)品需求BOM/圖紙/零件程序生產(chǎn)方法/資源工藝規(guī)程人員特性庫存狀態(tài)生產(chǎn)指令訂單狀態(tài)/完成情況資源狀態(tài)/利用情況人員狀況/利用情況物料狀況/利用情況實際的BOM/圖紙/方法實際的加工路線/工藝產(chǎn)品譜系，廢品/次品MES與控制層之間的信息流CONTROL監(jiān)視與傳感過程，設(shè)備，環(huán)境人員，物料控制機器控制調(diào)整控制實時質(zhì)量控制高級過程控制操作過程排序機器與過程指令人員指令人機接口安全，維護MES資源分配/狀態(tài)操作調(diào)度生產(chǎn)分派文檔控制數(shù)據(jù)采集在制品狀態(tài)/跟蹤質(zhì)量管理性能分析過程管理產(chǎn)品跟蹤及譜系維護管理過程指令：方法/工作指令/零件程序操作員指令：預(yù)定/預(yù)防性維護物料安全指令（

13、文檔）機器操作指令（文檔）過程狀態(tài)（工序進展）批次結(jié)束報告特別查詢（設(shè)備運行參數(shù)）物料分析（使用狀況）事件: 時間/日期/批/警報數(shù)據(jù)采集四、 MES 的發(fā)展與應(yīng)用情況生產(chǎn)管理系統(tǒng)的演進MES技術(shù)國際上的發(fā)展歷程MES在國際上的應(yīng)用情況MES在中國的發(fā)展與應(yīng)用情況MES技術(shù)的發(fā)展趨勢生產(chǎn)管理系統(tǒng)的演進財務(wù)系統(tǒng)MRPP/SMESMRPII預(yù)測DRPI-MESERP新一代解決方案 同步化 模塊化 面向?qū)ο?行業(yè)集中 具有伸縮性 基于戰(zhàn)略SCM1960197019801990未來MES 技術(shù)在國際上的發(fā)展歷程專用MES（Point MES）集成化MES（Integrated MES）可集成的I-ME

14、S（Integratable MES）智能化第二代MES（MESII）下一代MES19852000200319901995專用MES（Point MES）專用MES是一種自成一體的應(yīng)用系統(tǒng)，它針對某個單一的生產(chǎn)問題(如制造周期缺乏競爭力、在制品庫存過大、產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證、設(shè)備利用率低、缺乏過程控制等）提供相應(yīng)的軟件系統(tǒng)（如作業(yè)計劃與控制、物料管理、質(zhì)量管理、設(shè)備維護、過程管理等）加以解決。集成化MES（Integrated MES）該類系統(tǒng)起初是針對特定的行業(yè)(如航空、裝配、半導體、食品和衛(wèi)生等)的特定的規(guī)范化環(huán)境而設(shè)計，目前已拓展到整個工業(yè)領(lǐng)域。在功能上它已實現(xiàn)了與上層事務(wù)處理和下層實時控

15、制系統(tǒng)的集成。集成化MES具有豐富的應(yīng)用功能、統(tǒng)一的邏輯數(shù)據(jù)庫、單一的車間產(chǎn)品及過程模型等優(yōu)點成為商品化MES產(chǎn)品的主流。但該類系統(tǒng)依賴特定的車間環(huán)境，柔性差，缺少通用性和廣泛的集成能力。可集成的MES（I-MES）它將模塊化應(yīng)用組件技術(shù)應(yīng)用到MES的系統(tǒng)開發(fā)中, 是前兩類MES系統(tǒng)的結(jié)合：既具有專用MES系統(tǒng)的特點，即I-MES中的部分功能作為可重用組件單獨銷售；又具有集成化MES的特點，即能實現(xiàn)上下兩層之間的集成。I-MES還具有能實現(xiàn)客戶化、可重構(gòu)、可擴展和互操作等特性，能方便地實現(xiàn)不同廠商之間的集成和遺產(chǎn)系統(tǒng)的保護，以及即插即用等功能。智能化第二代MES（MESII）其核心目標是通過更

16、精確的過程狀態(tài)跟蹤和更完整的數(shù)據(jù)記錄以獲取更多的數(shù)據(jù)來更方便地進行生產(chǎn)管理，它通過分布在設(shè)備中的智能來保證車間生產(chǎn)的自動化。下一代MES（Next Generation MES）其顯著的特點是強調(diào)生產(chǎn)同步性（協(xié)同），支持網(wǎng)絡(luò)化制造。它通過MES引擎在一個和幾個地點來進行工廠的實時生產(chǎn)信息和過程管理以協(xié)同企業(yè)所有的生產(chǎn)活動，建立過程化、敏捷化、有效的組織和級別化的管理使企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營達到同步化。 MES 在國際上的應(yīng)用情況MES在發(fā)達國家已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，其應(yīng)用覆蓋離散與流程制造行業(yè)和領(lǐng)域:半導體、電子、機械、航空、汽車、醫(yī)療、食品、釀酒、石油、化工、冶金等，并給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。據(jù)AMR和M

17、ESA于1997年提供的數(shù)據(jù)： 1993年MES的市場銷售額為1.5億美元，1994-1995年的銷售額以大約30%的速度增長，這一增長速度將繼續(xù)保持到2000年。MES的出現(xiàn)和普及，對國外生產(chǎn)管理界也產(chǎn)生了深遠的影響。在國外很多行業(yè)應(yīng)用中MES已和ERP相提并論。MES是目前世界工業(yè)自動化領(lǐng)域的重點研究內(nèi)容之一。MES 在中國的發(fā)展與應(yīng)用情況MES思想在20世紀90年代中期引入我國， 1999年國家863高技術(shù)發(fā)展計劃首次將MES納入CIMS主題進行探索性研究。國家“十五”863將MES作為重點項目進行資助，取得了一批研究與應(yīng)用成果（如可集成的MES、基于構(gòu)件的可重構(gòu)MES、知識化MES、基

18、于WEB的MES、敏捷化MES理論等），應(yīng)用范圍覆蓋離散制造與流程工業(yè)。但我國在MES應(yīng)用方面與西方發(fā)達國家相比，無論是在技術(shù)深度與應(yīng)用廣度上都存在較大差距，主要還停留在MES技術(shù)的早期階段（專用MES和集成化MES）。MES 技術(shù)的發(fā)展趨勢進一步強化系統(tǒng)的可集成性；可配置性與可重構(gòu)性；柔性與自適應(yīng)性；開放性與可擴展性，即插即用；進一步提高系統(tǒng)的可靠性； 強調(diào)過程管理，支持生產(chǎn)協(xié)同（同步性：Synchronous）；面向客戶，支持電子商務(wù)；支持網(wǎng)絡(luò)化制造模式。五、 MES 給企業(yè)帶來的利益MESA分別在1993年和1996年以問卷方式對若干典型企業(yè)進行了兩次有關(guān)MES應(yīng)用情況的調(diào)查這些典型企業(yè)

19、覆蓋如下七大行業(yè)：醫(yī)療產(chǎn)品，塑料與化合物，金屬制造，電氣/電子，汽車，玻璃纖維，通訊這些企業(yè)中，75%為離散制造企業(yè)，16%為批量/流程制造企業(yè)，9%為混合型企業(yè)，它們平均應(yīng)用MES以下數(shù)據(jù)是這兩次調(diào)查的結(jié)果可量化的直接經(jīng)濟利益難以量化的間接經(jīng)濟利益滿足客戶要求的高質(zhì)量響應(yīng)；提高制造系統(tǒng)對變化的響應(yīng)能力以及客戶服務(wù)水平；均衡企業(yè)資源的利用率，優(yōu)化產(chǎn)能，提高運作效率；大大縮短企業(yè)投資回報周期；通過員工授權(quán)，大大提高企業(yè)員工的工作能力與效率；提高企業(yè)敏捷性，增強企業(yè)核心競爭力。某金屬制造企業(yè)的觀點頗具代表性：“MES的實時數(shù)據(jù)不僅給工廠日復一日的運作帶來了顯著的優(yōu)勢，更重要的是改善了對客戶的服務(wù)”

20、。MES對生產(chǎn)運作管理的最大影響實時的訂單狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)、庫存可視性；實時的作業(yè)優(yōu)先級，提供對工廠管理的實時信息；調(diào)度，分派，發(fā)到車間的e-mail；客戶訂單的跟蹤與可跟蹤性；實時的車間數(shù)據(jù)采集。另一個顯著發(fā)現(xiàn)：知識化和員工授權(quán)改變了員工的精神狀態(tài)，減少了監(jiān)督，提高了工作效率。MES給生產(chǎn)運作人員帶來的好處某汽車供應(yīng)制造企業(yè)：“生產(chǎn)線上的員工操縱數(shù)據(jù)，工頭做他們自己的作業(yè)分派對所有的班次都是如此”。某扣件系統(tǒng)制造企業(yè)：“工頭現(xiàn)在能夠批準薪水冊，并且不用離開辦公室就可以對其手下員工的工作進行調(diào)度”。某醫(yī)療產(chǎn)品制造企業(yè)：“它允許操作者訪問e-mail信息并參與到該系統(tǒng)中來，而不是抵觸”。某電氣設(shè)備

21、制造企業(yè)：“每個操作者可以完全訪問所有的訂單信息和過程/裝配信息，操作者不再被動地從工頭那里等 信息”。人們不再問：下一步干什么？積極適應(yīng)新系統(tǒng)，操作者成為主人對定單和庫存的更好控制即時可獲的更多信息使員工成為“知識工人”，他們熱情高漲工頭可在線訪問更好的信息（不再通過手工方式），有更多時間從事管理工作生產(chǎn)流程可視化，工頭成為了教練便于進行庫存控制，利于減低成本、規(guī)劃生產(chǎn)更快的反應(yīng)時間，生產(chǎn)經(jīng)理能夠下到車間而不是在桌子處理數(shù)字豐富的員工授權(quán)，人們不必等事做，即時可獲的信息使工作更有效，能作出更好的決策知道下一步工作是什么，并且能夠獲得更好的準備時間改善了制造和計劃調(diào)度之間的通訊條形編碼的容器提

22、高操作自動化，它沒有MES系統(tǒng)將無法運行能夠從桌面獲得信息，車間不必有MRP，減少了文書工作，具有更好的責任性及時提供的信息使員工能夠?qū)崟r看到有什么，需要干什么數(shù)據(jù)的訪問率從10%提高到100%整個車間對每個人而言都是“可見的”六、 對我國企業(yè)實施 MES 的建議基本理念：實施MES不僅僅是一項技術(shù)工作，更是車間的一次生產(chǎn)運作管理模式的變革；MES是錦上添花（對現(xiàn)有工作流程信息化），不是雪中送炭（通過MES改變工作流程），實施MES不可本末倒置；不能期望MES能夠解決企業(yè)或車間的所有重大問題（如技術(shù)和工藝問題、基礎(chǔ)管理問題等），對MES技術(shù)應(yīng)當有合適的預(yù)期；人的因素是決定MES成功實施的關(guān)鍵。

23、應(yīng)加強人員培訓，熟練掌握技術(shù)，轉(zhuǎn)變觀念。企業(yè)實施MES三步曲準備工作軟件選型系統(tǒng)實施1、充分的準備工作基本條件：面向市場的產(chǎn)品定位；開拓進取的領(lǐng)導班子；對MES內(nèi)涵認識明確；良好的管理基礎(chǔ)；持續(xù)的員工培訓；管理人員與計算機人員的密切配合；合適的軟件，有充分的指導與支持。需求明確：總體預(yù)期目標和分階段目標；管理層需求分析；流程需求分析；軟件功能需求分析；硬件配置需求分析；挑選系統(tǒng)的準則，二次開發(fā)與系統(tǒng)集成。管理基礎(chǔ)：車間組織機構(gòu)、規(guī)章制度、運行機制；MRPII/ERP系統(tǒng)；車間作業(yè)計劃與控制系統(tǒng)；質(zhì)量管理與控制系統(tǒng)；人力資源管理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集與獲取系統(tǒng)。資金條件：實施MES需要在應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟

24、件、硬件平臺、培訓、實施費用上投資。所以企業(yè)必須有充分的預(yù)算，這是實施ERP系統(tǒng)的必要條件。人員素質(zhì)：良好的員工素質(zhì)是企業(yè)實施MES的必備條件，可以從以下方面進行評估：領(lǐng)導素質(zhì)、員工素質(zhì)、企業(yè)員工凝聚力?；A(chǔ)數(shù)據(jù)：包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、物料（包括編碼規(guī)則、零件、毛坯、在制品、刀具、工裝、工具、量檢具等）、工藝路線、工時、物料庫存、設(shè)備與人員、各種例外代碼等信息。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)：除了一般局域網(wǎng)外，還涉及車間現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與控制網(wǎng)絡(luò)。車間現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)可采用多種形式，如工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、RS-485網(wǎng)絡(luò)或RS-232網(wǎng)絡(luò)等。2、合適的軟件選型軟件功能滿足程度好；軟件技術(shù)水平高（具通用性、適應(yīng)性、開放性、可擴展性），

25、具有二次開發(fā)功能；軟件可集成性好，便于與計劃層和控制層的集成；軟件界面友好、簡單易用；服務(wù)質(zhì)量好（供應(yīng)商技術(shù)開發(fā)能力強、信譽好、產(chǎn)品升級有保障、價格體系明晰、合作態(tài)度積極）；軟件性價比高，投入產(chǎn)出效益大；與現(xiàn)有MRPII/ERP系統(tǒng)的配套性。強烈推薦中淵科技MES3、有效的系統(tǒng)實施工作流程調(diào)查與需求分析工作流程重組與優(yōu)化設(shè)計客戶化改造與IT技術(shù)方案MES解決方案用戶培訓系統(tǒng)實施與上線績效監(jiān)控與管理持續(xù)改進系統(tǒng)維護與升級系統(tǒng)實施成功的標志：系統(tǒng)運行集成化；工作流程合理化；績效監(jiān)控動態(tài)化；管理改善持續(xù)化。MES實施要點上層的決心與推動：車間信息化過程中，沒有領(lǐng)導的關(guān)心和鼎力推進，MES系統(tǒng)是不可能

26、實施成功的。確切的需求分析：企業(yè)當前最迫切需要解決的問題是什么？MES系統(tǒng)是否能夠解決？實施MES后到底能夠解決哪些問題、達到哪些目標？出現(xiàn)問題后如何解決？建立合理的工作流程：這是計算機系統(tǒng)在企業(yè)內(nèi)有效運行的關(guān)鍵，最好同咨詢公司和高校合作。制定合理的目標：上MES不能貪大求全，要與ERP緊密結(jié)合，要根據(jù)企 業(yè)自身的實際條件設(shè)計建設(shè)目標。不僅要有完整性，還要具有可操作性。創(chuàng)造良好的實施和應(yīng)用環(huán)境：從企業(yè)的硬件設(shè)施，人員配置，員工的心態(tài)到工作氛圍、企業(yè)文化等方面予以重視。完善的教育培訓：強化全員培訓，包括對生產(chǎn)第一線的物流管理員、檢驗員工進行不間斷的循環(huán)培訓；召集中高層管理人員反復討論、了解MES

27、。由淺而深，由線而面，建立階段里程碑標志：MES涵蓋很廣，先找一能立竿見影的部份導入，使用成功是最好的教育推廣方式。貫徹執(zhí)行力：要求各階層各部門確實將此系統(tǒng)做為管理作業(yè)上 的重要工具，彼此互相督促，施予正面的壓力。實施項目變更管理：在任何一個階段，如果對系統(tǒng)功能說明書中的任何功能進行合理的、必需的變更，則必須通過必要的變更步驟對其管理。建立MES的實施維護團隊：培養(yǎng)自己的人才隊伍，建立MES實施團隊，以確保MES的順利實施，減少系統(tǒng)失敗的風險。典型的MES實施進程領(lǐng)導與管理層培訓MES原理培訓軟硬件產(chǎn)品培訓操作培訓 持續(xù)培訓現(xiàn)場問題需求分析 目標確定軟件選型項目組織基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)備MES網(wǎng)絡(luò)建設(shè)系

28、統(tǒng)原型測試系統(tǒng)安裝系統(tǒng)二次開發(fā)集成開發(fā)模擬運行及客戶化并行運行工作規(guī)則驗收分布切換運行切換運行業(yè)績評估改進方案典 型 的 MES 實 施 進 程前期工作準備工作模擬運行與試運行新系統(tǒng)運行七、 MES 實施案例青島海爾集團是一家很受尊重的企業(yè)，其不斷革新的管理理念一直為業(yè)界所推崇。海爾冰箱更是家喻戶曉，是國內(nèi)知名品牌。海爾集團冰箱本部貴州海爾冰箱事業(yè)部是其開拓西部市場的重要戰(zhàn)略。本案例將詳細介紹貴州海爾冰箱事業(yè)部成功實施MES項目的過程： 現(xiàn)狀分析、解決方案 MES實施內(nèi)容 效益、經(jīng)驗困 惑 貴州海爾冰箱早在前些年就率先引進了ERP，并根據(jù)ERP的邏輯來規(guī)范工廠管理流程。前前后后他們還引用了諸如

29、工廠監(jiān)控系統(tǒng)、售后條碼跟蹤系統(tǒng)等來進行生產(chǎn)管理?？墒羌幢闶呛洗酥?，仍然留有一塊未墾之地。無論是ERP還是其他系統(tǒng)，都不能全面實時地管理生產(chǎn)過程。怎么還是不行?。?？存在的問題企業(yè)生產(chǎn)原材料的庫存太大，不同原材料常常堆放得“滿坑滿谷”；而生產(chǎn)訂單下達之后，又常常出現(xiàn)原材料供應(yīng)不足的問題。尤其是每年春夏季節(jié)是冰箱生產(chǎn)的黃金期，生產(chǎn)計劃趕不上變化，常有緊急訂單加進來，導致企業(yè)生產(chǎn)的采購、物流和庫存等后勤部門應(yīng)接不暇。上述局面為按時完成訂單生產(chǎn)任務(wù)帶來很大的風險，而且容易出現(xiàn)質(zhì)量隱患。 原因分析這是ERP系統(tǒng)的應(yīng)用問題？還是自身的管理存在薄弱環(huán)節(jié)？開始公司確實不十分清楚問題出在什么地方，因為當時還處于

30、ERP系統(tǒng)與管理體制的磨合期。于是，在內(nèi)部，企業(yè)的業(yè)務(wù)部門和信息中心聯(lián)合起來反復到生產(chǎn)現(xiàn)場調(diào)研，掌握第一手資料，研究生產(chǎn)計劃變化與生產(chǎn)過程、原材料庫存等環(huán)節(jié)之間的關(guān)系。同時，外部邀請咨詢公司、ERP廠商，共同探討問題的癥結(jié)所在。 結(jié)論：ERP存在盲區(qū)！ERP到了工廠制造車間這一層陷入了“斷流”的困境和生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)不得不靠統(tǒng)計員的人工盤點輸入。這就好像一個黑匣子，整個生產(chǎn)過程的進度、狀態(tài)等都不在ERP的管轄范圍之內(nèi)。如果說整個工廠管理在ERP的帶動下是一條高速傳送的運輸鏈，那么到了生產(chǎn)制造這一段就不得不驟然減速，接受手工處理。當天的生產(chǎn)信息只能用于明天的生產(chǎn)計劃制定，有一天的時間延遲。這使得

31、“生產(chǎn)計劃”與“生產(chǎn)信息”不同步。顯而易見，如果讓生產(chǎn)與計劃實時關(guān)聯(lián)起來，上述矛盾會大大緩解。但如何取消計劃和生產(chǎn)過程之間的“手工環(huán)節(jié)”？顯然ERP已經(jīng)力所不及：以整合企業(yè)資源、提供資源計劃為己任的ERP，無法直接與生產(chǎn)現(xiàn)場的控制層聯(lián)系起來。解決方案那么，能否通過增加庫存以“緩沖”生產(chǎn)過程的意外變化或訂單的調(diào)整呢？答案是否定的。公司現(xiàn)有的生產(chǎn)模式是：按照訂單要求小批量靈活生產(chǎn)。常常每天要生產(chǎn)幾十個品種，涉及的原材料種類也達到500600種。尤其對于類似果菜盒類的半成品，體積較大，專用性強，即每一個冰箱型號都不一樣, 如果都多做庫存，簡直難以想像。所以增加庫存不是解決之道。正確答案：需要一個能夠

32、銜接ERP與生產(chǎn)一線流程控制系統(tǒng)的新系統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）！實施MES項目目標：將在生產(chǎn)線的各個重要環(huán)節(jié)相關(guān)的數(shù)據(jù)用終端硬件以一定的數(shù)據(jù)格式記錄下來（如條碼槍和專用的數(shù)據(jù)采集器），經(jīng)過系統(tǒng)歸類整理和分析后，轉(zhuǎn)化成有效的信息，及時提供給各個生產(chǎn)職能及管理部門使用。需求：公司仔細調(diào)查研究并征求各部門的意見后提出“系統(tǒng)維護需求、生產(chǎn)管理需求、生產(chǎn)報表需求、質(zhì)量管理需求、3E計酬需求以及和ERP無縫結(jié)合的需求”。軟件選型：在總部的推介下，公司選用了愛康公司的制造信息整合系統(tǒng)（ICON-MES）。 MES系統(tǒng)軟硬件總投入達100萬元。 實施內(nèi)容1.實時準確的數(shù)據(jù)采集和獲取，有效的產(chǎn)品跟蹤和過程管理在

33、生產(chǎn)車間中采用了條碼形式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。從箱門發(fā)泡(產(chǎn)品組裝開始)到打包整個生產(chǎn)過程安裝了24個條碼掃描點。每一個主關(guān)件(如壓縮機、箱體、門體等)都有一個自己的身份(唯一的條碼)，通過掃描點時，數(shù)據(jù)采集器會自動記錄信息，不僅生產(chǎn)過程的物料消耗可以直接而實時的進入與MES系統(tǒng)相連的ERP,還可實現(xiàn)主關(guān)件從生產(chǎn)、銷售、到維修、銷毀的全程跟蹤。MES對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行實時采集和刷新，線上產(chǎn)品的生產(chǎn)、維修情況，用料情況，進度等等，隨時都可以以最新的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、呈現(xiàn)出來。 對于ERP來說，據(jù)此所做出的生產(chǎn)計劃也就不至于是昨日黃花的無用功了。日計劃指導生產(chǎn)，周計劃控制產(chǎn)量，不僅完全可以做到按單生產(chǎn)，而且實時掌控

34、計劃執(zhí)行進度和精確產(chǎn)量。實施內(nèi)容(續(xù))2.物料供應(yīng)追溯、主要制程記錄及品質(zhì)管理分析，三面夾擊產(chǎn)品質(zhì)量根據(jù)各冰箱裝配過程中用到的主關(guān)件上的條碼信息與該種冰箱產(chǎn)品制程中預(yù)先設(shè)定的內(nèi)容是否匹配，來判斷、防止產(chǎn)品生產(chǎn)過程中人為的裝配錯誤。3.實現(xiàn)員工3E計酬管理，提升工作效率，降低廢品率所謂3E計酬管理就是分操作工、檢驗員和返修工三類人員進行在崗查詢、產(chǎn)品責任追溯和計酬管理。3E管理提升了員工工作積極性并減少了廢品損失。4.信息資源共享，網(wǎng)絡(luò)傳送自動報表，大幅提升管理效率通過網(wǎng)絡(luò)，連接生產(chǎn)管理各部門和外部上下游廠商。 具有相應(yīng)權(quán)限的各相關(guān)部門可以在局域網(wǎng)終端即時獲得其所需的報表料。雖然還不能與客戶和供

35、應(yīng)商做到遠程共享訂單完成情況以及物料空缺等生產(chǎn)信息，但這完全是 MES可以實現(xiàn)的功能。實施效益獲得了較高的投入產(chǎn)出比。比如原來每天生產(chǎn)幾個冰箱型號時, 企業(yè)的庫存資金占用已達到上千萬元，有7個庫存管理員；現(xiàn)在每天生產(chǎn)幾十個產(chǎn)品型號，占用的庫存資金才幾十萬元，庫存管理員只有6個,不增反減。而且絕大多數(shù)原材料沒有庫存，根據(jù)生產(chǎn)情況由供應(yīng)商2小時配送一次。僅此一項，節(jié)約資金上千萬元。提高了生產(chǎn)效率。定單執(zhí)行率提高15%，縮短各環(huán)節(jié)執(zhí)行時間，減少停機、提高設(shè)備使用效率15%，迅速追查質(zhì)量原因，總體提高生產(chǎn)效率25%，折合人民幣20萬元。提升產(chǎn)品質(zhì)量。一次性交付合格率提高至97%以上，廢品率下降，實現(xiàn)效

36、益提升10%，折合人民幣萬元。降低成本。減少庫存時間和數(shù)量，減少輔料儲備，減少人工，合計降低成本1%，折合人民幣42萬元。其它效益。實現(xiàn)員工計酬管理，提高員工工作效率并減少工具和備件的損失，提升效率5%，折合人民幣10萬元。成功經(jīng)驗最重要的都是要贏得全員支持，特別是生產(chǎn)第一線的操作工人。只有高素質(zhì)的一線員工才能保證“數(shù)據(jù)源頭”的質(zhì)量。首先強化全員培訓，包括對生產(chǎn)第一線的物流管理員、檢驗員等員工進行不間斷的循環(huán)培訓；召集中高層管理人員反復交流討論、了解MES。其次，公司進行了績效考核改革。即規(guī)定條碼數(shù)據(jù)的采集工作取代原來的手工報表，并與員工的績效考核掛鉤，真正樹立MES的權(quán)威。走一條“MES帶動ERP發(fā)展的道路”。MES不能貪大求全，要與ERP緊密結(jié)合，要根據(jù)企業(yè)自身的實際條件設(shè)計建設(shè)目標。從具體應(yīng)用者的角度考慮，不能只考慮系統(tǒng)的完整性，還要考慮可操作性等，才能真正利于MES的應(yīng)用。 為了避免走ERP的老路，實施MES需要具備幾點：切實的需求、合理的目標，創(chuàng)造好實施和應(yīng)用環(huán)境，培養(yǎng)一支自己的人才隊伍。八、 我們正在做的有關(guān)工作1998年本課題組開始涉及MES領(lǐng)域，5年來先后承擔了多項有關(guān)MES的研發(fā)課題：1998年：基于Multi-Agent的車間管控系統(tǒng)建模及其實現(xiàn)（國家863/CIMS項目）2001年：車間非常規(guī)信息條件下的決策機制及其M