MES制造執(zhí)行系統(tǒng)-實現(xiàn)實時化企業(yè)利器

1、MES制造履行系統(tǒng)-實現(xiàn)及時化公司之利器一、MES簡介作為世界著名的IT咨詢顧問公司，Gartner在2002年終，經(jīng)過大批不一樣背景、不一樣學(xué)科的剖析員長久的檢查研究，Gartner總結(jié)概括出一個對公司管理勢必產(chǎn)生深遠影響的業(yè)務(wù)觀點RTE（及時公司）。Gartner將及時公司定義為：及時公司是一家經(jīng)過使用最新信息來踴躍地除去其重點性業(yè)務(wù)流程中的管理與履行中的延緩從而睜開競爭的公司。可是Gartner只告訴我們什么是RTE，而沒有告訴我們?nèi)绾蔚膶崿F(xiàn)RTE。于是大家議論紛紛，如某些軟件公司把自己的ERP軟件加上RTE觀點就聲稱自己是RTE解決方案等等，其實傳統(tǒng)的ERP系統(tǒng)有SFCS(車間管理)模

2、塊，可是如重點工藝的產(chǎn)量、良率、不良項目等均依靠于生產(chǎn)現(xiàn)場人員手工的統(tǒng)計、剖析與回報。所以ERP系統(tǒng)不論如何做都無法實現(xiàn)工廠及時化的。如工單到生產(chǎn)現(xiàn)場履行以后，工單的進度如何原物料的耗費狀況如何質(zhì)量狀況如何設(shè)備的運行狀況如何人員的狀況如何所有這些。工廠生產(chǎn)現(xiàn)場就像一個黑箱同樣的，信息回報不及時、不正確、不穩(wěn)固等；可是MES制造履行系統(tǒng)的出現(xiàn)填充了這個空白，使生產(chǎn)現(xiàn)場透明化，幫助制造公司實現(xiàn)及時化。MES制造履行系統(tǒng)由美國制造研究協(xié)會AMR于90年月初提出：MES(ManufacturingExecutionSystem)，其定義以下：由一組共享數(shù)據(jù)的程序所構(gòu)成的、經(jīng)過部署在生產(chǎn)現(xiàn)場的專用設(shè)備（

3、條碼采集器、PLC、傳感器、I/O、DCS、RFID、PC等）對從原資料上線到成品入庫的生產(chǎn)過程進行及時數(shù)據(jù)采集、控制和監(jiān)控的系統(tǒng)。是經(jīng)過控制包含物料、設(shè)備、人員、質(zhì)量、工藝、流程指令和設(shè)備在內(nèi)的所有工廠資源來提高制造競爭力，供應(yīng)了一種系統(tǒng)地在一致平臺上集成諸如質(zhì)量控制、文檔管理、生產(chǎn)調(diào)動、設(shè)備管理、制造物流等功能的方式。從而實現(xiàn)公司及時化的信息系統(tǒng)。MES系統(tǒng)及時接受來自ERP系統(tǒng)的工單、BOM、制程、供貨方、庫存、制造指令等信息，同時把生產(chǎn)方法、人員指令、制造指令等下達給人員、設(shè)備等控制層，再及時把生產(chǎn)結(jié)果、人員反應(yīng)、設(shè)備操作狀態(tài)與結(jié)果、庫存狀況、質(zhì)量狀況等動向地反應(yīng)給ERP系統(tǒng)。所以ME

4、S系統(tǒng)成立起制造公司的控制層各樣設(shè)備、儀器儀表、條碼采集設(shè)備、PLC等和ERP系統(tǒng)之間的橋梁，完好填充從傳感器到ERP之間的溝壑。以下列圖示二、MES系統(tǒng)在花費性電子制造行業(yè)的應(yīng)用自己以前參加過各樣不一樣制造業(yè)（電子、家電、機械、汽車、制鞋、制衣等）MES項目的咨詢、規(guī)劃、開發(fā)與實行，本文將花費性電子廠代表性事例，就MES導(dǎo)入前后狀況進行說明。希望能給各位居心讀者達到拋磚引玉、貫通融會的成效。當前國內(nèi)家電市場是市場開放程度與市場化程度最高的行業(yè)，其競爭之強烈，唯恐可稱之為完好的市場經(jīng)濟。產(chǎn)品銷售在這幾年間從生產(chǎn)導(dǎo)向快速地演變?yōu)槭袌鰧?dǎo)向、競爭導(dǎo)向、客戶導(dǎo)向、服務(wù)導(dǎo)向；廠家之間的競爭快速變?yōu)榱顺杀?/p>

5、、質(zhì)量、服務(wù)之間的競爭。近來幾年來隨著商業(yè)資本的日趨強盛，其必然追求更大的話事權(quán)，如蘇寧、國美、永樂等家電連鎖的日趨壯大給家電制造廠商巨大的降價壓力；這邊原資料漲價（如：銅、鐵等漲價超出40%）；龐大的成品庫存；而銷售、市場花費只好增不可以減等等，所有這些要素大大壓縮了家電制造廠商的收益，逼使家電制造廠商去采納新的管理手段與方法應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場來提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品制造成本。因此也使得生產(chǎn)現(xiàn)場的狀況起了很大的變化，傳統(tǒng)現(xiàn)場管理方式己無法對付這新的場面，我們可將當前生產(chǎn)型態(tài)及引申的問題概括成以下幾點：。(1)產(chǎn)品生命周期縮短該電子廠有500多人研發(fā)隊伍，共同致力改良現(xiàn)有產(chǎn)品功能及新產(chǎn)品研究，逢迎

6、市場需求。每年推出的新產(chǎn)品不計其數(shù)種，而且推出新產(chǎn)品的周期愈來愈短。產(chǎn)品汰舊換新加速迫使產(chǎn)品設(shè)計，工程及生產(chǎn)部門之間的關(guān)系愈來愈密切。生產(chǎn)單位不停面對新的零組件，新的設(shè)備，新的制造流程及常常性的工程更改，生產(chǎn)現(xiàn)場需要一套及時生產(chǎn)指示系統(tǒng)，有效地引導(dǎo)生產(chǎn)人員作業(yè)規(guī)范，同時能正確快速地將生產(chǎn)狀況反響給設(shè)計制造部門，及時找出新產(chǎn)品生產(chǎn)問題。(2)少許多樣生產(chǎn)型態(tài)該電子廠除了大批生產(chǎn)自己公司的自有品牌產(chǎn)品以外，還為Dell、HP、IBM、GE、Phlips等大廠做大批的OEM/ODM代工生產(chǎn),生產(chǎn)線達15條之多,每天每條生產(chǎn)線生產(chǎn)的工單有10多張,因為少許多樣的生產(chǎn)型態(tài)，現(xiàn)場隨時充滿著眾多不一樣的制造

7、工單，不一樣的在制品、零組件，生產(chǎn)單位一定具備混線生產(chǎn)能力，彈性而有效率地在一天中間對付不一樣產(chǎn)品生產(chǎn)所需。(3)市場變化快速難以展望花費電子產(chǎn)品是國際競爭壓力大的產(chǎn)品，市場變化快。銷售部門的銷售計劃常常變化，客戶的銷售展望、訂單更是常常變化。商場如戰(zhàn)場，過去大規(guī)模正規(guī)作戰(zhàn)已不復(fù)見，而此刻重申的是快速還擊隊伍，能對付全世界各地突發(fā)狀況。生產(chǎn)現(xiàn)場也是要能靈活地對付變化快速難以展望的訂單式生產(chǎn)型態(tài)。國際性競爭，日趨強烈中國大陸加入WTO，經(jīng)濟的發(fā)展國際化腳步進一步加速，所面對的不單是國內(nèi)競爭而是面對全世界各地一流產(chǎn)品的競爭壓力。就生產(chǎn)而言，所面對的是要不停提高產(chǎn)質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本。過去老板買賣好做

8、，只把生產(chǎn)現(xiàn)場看作是一黑箱作業(yè)，此刻在競爭壓力下一定將此黑箱作業(yè)透明化，找出任何影響質(zhì)量及成本的問題，并追求詳細的對策。5）原資料供應(yīng)JIT化需求因為產(chǎn)品品種多、生命周期短，為了降低原資料庫存，該廠要求其大多數(shù)供應(yīng)商在其四周設(shè)周轉(zhuǎn)倉。但其生產(chǎn)線有需要的話，供應(yīng)商才送貨。其靠提高送貨頻次來降低原資料成本，這要求供應(yīng)商能及時認識該廠的動向庫存，所以眾多供應(yīng)商希望能經(jīng)過該廠門戶網(wǎng)站及時認識其原資料在該廠各個庫房及生產(chǎn)現(xiàn)場的動向耗費狀況。（6）客戶及時信息需求該廠為Dell、HP、IBM、GE、Phlips等大廠做大批的OEM/ODM工生產(chǎn)，這些國際性的大公司要求能看到其向該廠所下訂單的生產(chǎn)進度以及訂

9、單的質(zhì)量剖析報告（SPC圖表）。該系統(tǒng)以條碼（barcode）為主要方式數(shù)據(jù)采集方式，聯(lián)合各樣數(shù)據(jù)機床、測試儀器等設(shè)備采集生產(chǎn)及時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對生產(chǎn)流程的控制，對質(zhì)量的監(jiān)控，并對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行采集、剖析和整理以供應(yīng)管理所需的報表。代（一）、鑒于TCP/IP智能工廠北京普天仁信息技術(shù)公司是國內(nèi)專業(yè)從事MES軟件產(chǎn)品的高新軟件公司，其依據(jù)客戶生產(chǎn)現(xiàn)場管理的需求，提出了鑒于TCP/IP智能化工廠解決方案。把工廠現(xiàn)場的影像監(jiān)控、電子看板系統(tǒng)、現(xiàn)場廣播系統(tǒng)、條碼采集系統(tǒng)、各樣現(xiàn)場自動化設(shè)備以及監(jiān)控電腦、門禁考勤系統(tǒng)等所有整合在鑒于TCP/IP以太網(wǎng)上，實現(xiàn)了工廠監(jiān)控、控制、管理的一體化。以下列圖：（二）實現(xiàn)

10、功能該場MES系統(tǒng)實現(xiàn)了十四個主要的MES功能模塊，包含：工廠門戶、工序詳盡調(diào)動、WIP資源分派和狀態(tài)管理、WC生產(chǎn)單元分派、過程管理、HR人力資源管理、設(shè)備保護管理、質(zhì)量管理、文檔管理、產(chǎn)品追蹤、物料清單管理、性能剖析、工業(yè)數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)采集。MES的功能模型如圖4所示。MES不是一個獨立的系統(tǒng)，而是整個公司信息化中的重要構(gòu)成部分，其跟公司的ERP、CRM、SCM、Logistics、Aotumation、CMC/PDM都有親密的管理，共同構(gòu)成整個公司的信息化系統(tǒng)。MES系統(tǒng)各模塊的功能簡述以下：1）工廠門戶，供應(yīng)商、客戶、工廠各級管理人員、工人、工程師等均能夠在該模塊認識到工廠的及時運行信息

11、；2）WIP資源分派和狀態(tài)管理：指導(dǎo)勞動者，機器，工具和物料如何協(xié)調(diào)的進行生產(chǎn)，并追蹤其此刻的工作狀態(tài)和剛才竣工狀況。鑒于計劃和實質(zhì)產(chǎn)品制造活動來指導(dǎo)工廠的工作流程。這一模塊的功能實質(zhì)上也可由生產(chǎn)單元分派和質(zhì)量管理來實現(xiàn)。這里是作為一個獨自的系統(tǒng)來實現(xiàn)。3）WC生產(chǎn)單元分派：經(jīng)過生產(chǎn)指令將物料或加工命令送到某一加工單元開始工序或工步的操作。（4）Routing工序詳盡調(diào)動：定義產(chǎn)品的加工工藝與流程，調(diào)動來優(yōu)化車間性能。經(jīng)過鑒于有限資源能力的作業(yè)排序和（5）HR人力資源管理：供應(yīng)按分鐘級更新的職工狀態(tài)信息數(shù)據(jù)（工時，出勤等），鑒于人員資歷，工作模式，業(yè)務(wù)需求的變化來指導(dǎo)人員的工作。（6）保護管理

12、：經(jīng)過活動監(jiān)控和指導(dǎo)保證機器和其余財產(chǎn)設(shè)備的正常運行以實現(xiàn)工廠的履行目標。（7）質(zhì)量管理：依據(jù)工程目標來及時記錄，追蹤和剖析產(chǎn)品和加工過程的質(zhì)量，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量控制和確立生產(chǎn)中需要注意的問題。采納QC七大手法、SPC對質(zhì)量進行剖析、統(tǒng)計，從而改良質(zhì)量。（8）文檔管理：管理和散發(fā)與產(chǎn)品，工藝規(guī)程，設(shè)計，SOP，或工作令相關(guān)的信息，同時也采集與工作和環(huán)境相關(guān)的標準信息。（9）產(chǎn)品追蹤：經(jīng)過監(jiān)督工件在隨意時刻的地點和狀態(tài)來獲得每一個產(chǎn)品的歷史紀錄，該記錄向用戶供應(yīng)產(chǎn)品組及每個最后產(chǎn)品使用狀況的可追憶性。10）工單管理：對ERP排產(chǎn)后的工單進行及時追蹤與管理，認識其生產(chǎn)進度、質(zhì)量狀況等信息。11）性

13、能剖析：將實質(zhì)制造過程測定的結(jié)果與過去的歷史記錄和公司擬訂的目標以及客戶的要求進行比較。其輸出的報告或在線顯示用以協(xié)助性能的改良和提高。12）工業(yè)數(shù)據(jù)庫：對生產(chǎn)現(xiàn)場采集上來的海量工業(yè)及時數(shù)據(jù)進儲存、壓縮、檢索、備份、恢復(fù)等管理；13）產(chǎn)品清單管理：將生產(chǎn)頂用到的原資料、半成品的標準用量、供應(yīng)商、批次等進行管理，再依據(jù)實質(zhì)的用量、供應(yīng)商、批次等進行比較，為動向庫存、JIT供應(yīng)供應(yīng)支持。（14）數(shù)據(jù)采集：監(jiān)督，采集和組織來自人員，機器和基層控制操作數(shù)據(jù)以及工序，物料信息。這些數(shù)據(jù)可由車間手工錄入或由各樣自動方式獲得。（三）實行MES后的前后比較聯(lián)合公司當前的生產(chǎn)管理現(xiàn)狀和需求，我們對行比較，從中不

14、難看出MES的效益來。MES上線前和上線后的生產(chǎn)現(xiàn)場管理進(1)流程卡管理導(dǎo)入前：當前公司在生產(chǎn)中沒有推行這一制度，在一般的電子、家電業(yè)中都會推行流程卡的管理。每一在制品附一流程卡片，作業(yè)員達成一制程須將日期、人員、生產(chǎn)信息填寫在流程卡上，在成品包裝前，采集起來，以備往后維修查問之用。導(dǎo)入后：不只好把流程卡管理這一制度成立起來，同時因為系統(tǒng)的大多數(shù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集均經(jīng)過條碼設(shè)備、自動化設(shè)備，大大加速了數(shù)據(jù)采集的速度，生產(chǎn)線的效率不只沒有降低，反而得到了大大的提高。每一流程卡附上該在制品序號條形碼，作業(yè)員達成一制程后，利用條形碼輸入序號，及生產(chǎn)數(shù)據(jù)(比如：不良代碼也印制成條形碼)，MES自動并入時

15、間，工作站，人員資料，存入流程卡數(shù)據(jù)庫中。工單追蹤管理導(dǎo)入前：利用每天生產(chǎn)表格由生產(chǎn)單位組長填寫各工單投入產(chǎn)出，人員出勤等資料，再匯總計算出各制令進度。但是組裝生產(chǎn)線流程快速，生產(chǎn)主管永久無法得悉各工單當前的進度。導(dǎo)入后：每站（需管束的站點）需刷流程卡序號，計算機可自動計算出其所屬工單在各生產(chǎn)單位詳盡過程及近來狀況，主管辦公室之計算機可得悉全廠一分鐘前工單最新狀況。假如主管遠在外國，只需其能進入MES工廠門戶系統(tǒng)，認識整個工廠的工單運行狀況變?yōu)榱宿D(zhuǎn)瞬之間的事。在制品追蹤管理導(dǎo)入前：當前公司沒有對WIP庫房進行有效的管理，常造成一堆不良品、待修品積壓在現(xiàn)場。導(dǎo)入后：利用流程卡完好數(shù)據(jù)，SFCS可

16、追蹤每一在制品最新地點、狀態(tài)，統(tǒng)計整理后，能夠依制令別，產(chǎn)品別或現(xiàn)場區(qū)段，追蹤在制品散布狀況。(4)設(shè)備管理導(dǎo)入前：不一樣機種設(shè)備時間長短不一樣，固然設(shè)備多用PLC控制，自動輸送帶控制,可是仍須由人在現(xiàn)場操作，掌握信息不足，無法對設(shè)備做有效地利用。導(dǎo)入后：透過普天MES時間及空間利用。(5)包裝監(jiān)察與生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)機，能夠利用MES直接控制PLC，進，能夠有效掌握設(shè)備導(dǎo)入前:同樣產(chǎn)品，因不一樣地域客戶，需配置不一樣文字手冊，電源等包裝資料，但因混線生產(chǎn)，易生錯誤（如擱置兩本文字手冊、電源線多放了一條等）。導(dǎo)入后：可立刻賜予包裝人員明確包裝指示，防止大意，或是進一步整合防呆系統(tǒng)可進一步當錯誤時立刻發(fā)

17、出警告。質(zhì)量監(jiān)控管理導(dǎo)入前：質(zhì)量資料由品管站輸入質(zhì)量表格中，但因是人工填寫，資料有限，而完好的檢修資料是填寫在流程卡中，數(shù)目多，罕有工廠輸入計算機，所以多是過后整理質(zhì)量報表做為將來質(zhì)量改良，但又因數(shù)據(jù)不完好、不正確,不簡單找到真實原由。依據(jù)我們與公司的溝通與生產(chǎn)現(xiàn)場觀光，質(zhì)量狀況得不到及時的更新，質(zhì)量管控中所需要的P管束圖、Pn管束圖、-R管束圖等重要的質(zhì)量圖表均有人工過后繪制，不可以及時認識生產(chǎn)現(xiàn)場的狀況，各樣質(zhì)量管束圖幾日得不到更新。導(dǎo)入后:檢測修護、維修資料全由條形碼，或計算機立刻輸入，或從測試檢測儀器中及時拿出數(shù)據(jù)進行剖析，現(xiàn)場可連結(jié)質(zhì)量看板，及時顯示最新質(zhì)量狀況，并可做完好詳盡統(tǒng)計剖

18、析，有效找出品責(zé)問題。為品管部門供應(yīng)及時、動向的P管束圖、Pn管束圖、-R管束圖；再也不用為了要向客戶供應(yīng)這些管束圖而驚慌失措了。(7)出貨管理導(dǎo)入前：須利用人工記錄那些出貨序號，給那一位客戶，以做售后服務(wù)，也因缺少及時查對能力，常在出貨之機種及數(shù)目上發(fā)生錯誤，造成不小的損失。導(dǎo)入后：出貨同時，刷讀外箱序號條形碼，可立刻查對，如不符出貨條件，可立刻告之出貨人員。同時把出貨信息上傳ERP系統(tǒng)。自動化設(shè)備整合導(dǎo)入前：公司用的SMT,、ICT、AI、ATE等設(shè)備多獨立運作，效益不高，設(shè)備管理也不好。導(dǎo)入后：將MES與SMT、AI等整合，可自動得取生產(chǎn)資訊及設(shè)備狀況，與ICT、ATE等整合，可自動得取

19、測試資料?，F(xiàn)場物料管理導(dǎo)入前：公司每天一條線生產(chǎn)10多張工單，因混線生產(chǎn)，無法掌握實質(zhì)生產(chǎn)狀況，常發(fā)生造缺料停線。導(dǎo)入后：MES能夠隨時掌握最新各制令，各機種組裝數(shù)目，能夠及時計算出現(xiàn)場物料狀況，以預(yù)做供料準備，有效降低這方面人力及缺料現(xiàn)象。售后服務(wù)導(dǎo)入前:也不知其何時出貨，很難供應(yīng)有效的售后服務(wù)?？蛻艋匦拗a(chǎn)品，公司能夠方便地找出出貨時間、出貨客戶（有出貨條碼管理系統(tǒng)）；但假如想認識該產(chǎn)品在生產(chǎn)時的信息，因為出貨沒有與生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行整合，要找出其本來的生產(chǎn)信息，須花銷相當大的人力。導(dǎo)入后：MES供應(yīng)追蹤功能，能夠掌握每一成品完好流程卡資料、當時生產(chǎn)現(xiàn)場的狀況及出貨時間、出貨客戶，追蹤成品在生產(chǎn)

20、中的各樣記錄，可供應(yīng)客戶完好的售后服務(wù)。（11）原料入庫管理假如要進行原料入庫方面的管控，MES能夠有特意的原資料入庫管理模塊。我們以為只需對主要的原資料進行條碼管理，次要的只需進行批號管理就能夠了。當主要原資料進行查收時，對其進行掃描，系統(tǒng)依據(jù)其供應(yīng)的資料，對其按產(chǎn)品、規(guī)格進行匯總，同時，系統(tǒng)會與ERP進行接口，將數(shù)據(jù)寫入到ERP的原料庫存檔中。（12）效益總結(jié)整體上來說，質(zhì)量得以及時改良提高，制造成本受控，交期縮短；同時因為該MES系統(tǒng)供應(yīng)給大客戶查問其訂單及時進度、訂單的詳盡質(zhì)量記錄、各樣品質(zhì)管束圖表，所以大客戶以為其是一個數(shù)字化的現(xiàn)代化工廠，能讓他們隨時隨處認識工廠的產(chǎn)能狀況、訂單生產(chǎn)

21、進度、足夠詳盡的質(zhì)量記錄剖析報告，從而給該工廠更多的訂單。（四）實行MES的效益剖析定性定量降低生產(chǎn)周期減少/除去數(shù)據(jù)錄入時間提高數(shù)據(jù)完好性降低庫存減少上述各過程的統(tǒng)計、記錄工作減少適應(yīng)時間減少過錯責(zé)任到個人減少過錯文書工作產(chǎn)品質(zhì)量在線報告降低25降低至3070%提高95以上降低1280的工作量減少試產(chǎn)磨合期降低至本來的10減少過錯70工人績效提高20%減少過錯文書工作80產(chǎn)品質(zhì)量在線報告，及時性提高99供應(yīng)ERP及時和正確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)變?yōu)榧皶r、動向數(shù)據(jù)刷新六、結(jié)論制造履行系統(tǒng)（MES）軟件彌合了公司計劃層和生產(chǎn)車間過程控制系統(tǒng)之間的間隔，是制造過程信息集成的紐帶。MES經(jīng)過重申制造過程的整體優(yōu)

22、化來幫助公司實行完好的閉環(huán)生產(chǎn)，同時也為矯捷制造公司的實行供應(yīng)了優(yōu)秀的基礎(chǔ)。鼎力推進MES在制造公司的應(yīng)用，將對我國成為世界制造中心作出貢獻。參照文件：MESAInternational,”MESExplained:AHighLevelVision,”WhitePaper6(Pittsburgh:ManufacturingExecutionSystemsAssoc.,1997).2MESAInternational,”MESFunctionalities&MRPtoMESDataFlowPossibilities,”WhitePaper2(Pittsburgh:ManufacturingExecutionSystemsAssoc.,1997).孫宇,陳杰,蔣曉春,李東波.略論制造履行系統(tǒng)研究.高技術(shù)通信.:60-62.4MESAInternational,”Execution-DrivenManufacturingMan