一、什么是MES
制造執(zhí)行系統(tǒng) (manufacturing execution system,簡稱MES);是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。MES可以為企業(yè)提供包括制造數(shù)據(jù)管理、計劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫存管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、工作中心/設備管理、工具工裝管理、采購管理、成本管理、項目看板管理、生產(chǎn)過程控制、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等管理模塊,為企業(yè)打造一個扎實、可靠、全面、可行的制造協(xié)同管理平臺。
二、MES的由來
美國AMR公司(Advanced Manufacturing Research,Inc.)在20世紀90年代初提出的MES的概念,旨在加強ERP計劃的執(zhí)行功能,把ERP計劃通過執(zhí)行系統(tǒng)同車間作業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)(現(xiàn)場控制系統(tǒng)包括:PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計量及檢測儀器、機械手、各種上位機軟件等)聯(lián)系起來。
三、MES的定義:
(一)、美國先進制造研究機構AMR(AdvancedManufacturing Research)將MES定義為“位于上層的計劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的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)行、跟蹤以及所有資源(人、設備、物料、客戶需求等)的當前狀態(tài)。
(二)、制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會MESA (Manufacturing Execution System Association)對MES所下的定義:“MES能通過信息傳遞對從訂單下達到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理。當工廠發(fā)生實時事件時,MES能對此及時做出反應、報告,并用當前的準確數(shù)據(jù)對它們進行指導和處理。這種對狀態(tài)變化的迅速響應使MES能夠減少企業(yè)內(nèi)部沒有附加值的活動,有效地指導工廠的生產(chǎn)運作過程,從而使其既能提高工廠及時交貨能力,改善物料的流通性能,又能提高生產(chǎn)回報率。MES還通過雙向的直接通訊在企業(yè)內(nèi)部和整個產(chǎn)品供應鏈中提供有關產(chǎn)品行為的關鍵任務信息。”
MESA在MES定義中強調(diào)了以下三點:
1、MES是對整個車間制造過程的優(yōu)化,而不是單一的解決某個生產(chǎn)瓶頸;
2、MES必須提供實時收集生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的功能,并作出相應的分析和處理。
3、MES需要與計劃層和控制層進行信息交互,通過企業(yè)的連續(xù)信息流來實現(xiàn)企業(yè)信息全集成。
MES的功能及在中國的發(fā)展
一、MES的生成時機:
由于市場環(huán)境的變化和現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念的不斷更新,一個制造型企業(yè)能否良性運營,關鍵是使“計劃”與“生產(chǎn)”密切配合,企業(yè)和車間管理人員可以在最短的時間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的變化,作出準確的判斷和快速的應對措施,保證生產(chǎn)計劃得到合理而快速修正。
雖然ERP和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了非常成熟的程度,但是由于ERP系統(tǒng)的服務對象是企業(yè)管理的上層,一般對車間層的管理流程不提供直接和詳細的支持。而現(xiàn)場自動化系統(tǒng)的功能主要在于現(xiàn)場設備和工藝參數(shù)的監(jiān)控,它可以向管理人員提供現(xiàn)場檢測和統(tǒng)計數(shù)據(jù),但是本身并非真正意義上的管理系統(tǒng)。所以,ERP系統(tǒng)和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)之間出現(xiàn)了管理信息方面的“斷層”,對于用戶車間層面的調(diào)度和管理要求,它們往往顯得束手無策或功能薄弱。
例如,我們的生產(chǎn)線經(jīng)常出現(xiàn)如下問題時,就不是自動化系統(tǒng)及ERP系統(tǒng)可以解決的了的:
1、出現(xiàn)用戶產(chǎn)品投訴的時候,能否根據(jù)產(chǎn)品文字號碼追溯這批產(chǎn)品的所有生產(chǎn)過程信息?能否立即查明它的:原料供應商、操作機臺、操作人員、經(jīng)過的工序、生產(chǎn)時間日期和關鍵的工藝參數(shù)?
2、同一條生產(chǎn)線需要混合組裝多種型號產(chǎn)品的時候,能否自動校驗和操作提示以防止工人部件裝配錯誤、產(chǎn)品生產(chǎn)流程錯誤、產(chǎn)品混裝和貨品交接錯誤?
3、過去12小時之內(nèi)生產(chǎn)線上出現(xiàn)最多的5種產(chǎn)品缺陷是什么?次品數(shù)量各是多少?
4、目前倉庫以及前工序、中工序、后工序線上的每種產(chǎn)品數(shù)量各是多少?要分別供應給哪些供應商?何時能夠及時交貨?
5、生產(chǎn)線和加工設備有多少時間在生產(chǎn),多少時間在停轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)?影響設備生產(chǎn)潛能的最主要原因是:設備故障?調(diào)度失誤?材料供應不及時?工人培訓不夠?還是工藝指標不合理?
6、能否對產(chǎn)品的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)自動進行統(tǒng)計和分析,精確區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量的隨機波動與異常波動,將質(zhì)量隱患消滅于萌芽之中?
7、能否廢除人工報表,自動統(tǒng)計每個過程的生產(chǎn)數(shù)量、合格率和缺陷代碼?【歡迎訂閱e-works公眾號,每天帶給您前衛(wèi)、生動、實用的工業(yè)和信息化知識】
針對以上問題,1990年11月,美國先進制造研究中心AMR(Advanced Manufacturing Research)就提出了MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))概念。
二、MES的定位
它是處于計劃層和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)之間的執(zhí)行層,主要負責車間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。一個設計良好的MES系統(tǒng)可以在統(tǒng)一平臺上集成諸如生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品跟蹤、質(zhì)量控制、設備故障分析、網(wǎng)絡報表等管理功能,使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和通過網(wǎng)絡聯(lián)接可以同時為生產(chǎn)部門、質(zhì)檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理信息服務。系統(tǒng)通過強調(diào)制造過程的整體優(yōu)化來幫助企業(yè)實施完整的閉環(huán)生產(chǎn),協(xié)助企業(yè)建立一體化和實時化的ERP/MES/SFC信息體系。
它是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略和實現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的基本技術手段。MES可以為用戶提供一個快速反應、有彈性、精細化的制造業(yè)環(huán)境,幫助企業(yè)減低成本、按期交貨、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和提高服務質(zhì)量。
三、MES的國內(nèi)發(fā)展趨勢
國內(nèi)最早的MES是20世紀80年代寶鋼建設初期從SIEMENS公司引進的。中國工業(yè)信息化基本上是沿著西方工業(yè)國家的軌跡前進,只是慢半拍而已。幾乎絕大多數(shù)大學和工業(yè)自動化研究單位,甚至于國家、省、市級政府主管部門都開始跟蹤、研究MES。從中央到地方,從學會到協(xié)會,從IT公司到制造生產(chǎn)廠,從綜合網(wǎng)站到專業(yè)網(wǎng)站,從綜合大學到??圃盒?,都卷入了MES熱潮之中。
近年來,隨著JIT(Just In Time)、BTO(面向訂單生產(chǎn))等新型生產(chǎn)模式的提出,以及客戶、市場對產(chǎn)品質(zhì)量提出更高要求,企業(yè)開始認識到要從最基礎的生產(chǎn)管理上提升競爭力,即只有將數(shù)據(jù)信息從產(chǎn)品級(基礎自動化級)取出,穿過操作控制級,送達管理級,通過連續(xù)信息流來實現(xiàn)企業(yè)信息集成才能使企業(yè)在日益激烈的競爭中立于不敗之地。
目前國外知名企業(yè)應用MES系統(tǒng)已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象,國內(nèi)許多企業(yè)也逐漸開始采用這項技術來增強自身的核心競爭力。
四、總結(jié)
制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)旨在提升企業(yè)執(zhí)行能力,具有不可替代的功能,競爭環(huán)境下的流程行業(yè)企業(yè)應分清不同制造管理系統(tǒng)的目標和作用,明確MES在集成系統(tǒng)中的定位,重視信息的準確及時、規(guī)范流程、利用工具、管理創(chuàng)新,根據(jù)MES成熟度模型對自身的執(zhí)行能力進行分析,按照信息集成、事務處理、制造智能三階段循序漸進地實施MES系統(tǒng),才能充分發(fā)揮企業(yè)信息化的作用,提高企業(yè)競爭力,為企業(yè)帶來預期效益。
MES為制造企業(yè)解決什么問題?
1計劃
?一、背景:
一般未上MES的制造企業(yè)生產(chǎn)流程如下:
制造型企業(yè)整體業(yè)務流程概覽(綠色部分是MES涉及的部分)
下面將針對以上流程闡述MES在整個流程中的應用。
二、MES在整個制造業(yè)業(yè)務流程中的應用
1、下達采購訂單(PO,下同):
1)、現(xiàn)狀:根據(jù)制造企業(yè)的信息化水平,目前分以下幾種情況:
A、未上ERP的企業(yè):PO一般都是通過轉(zhuǎn)化CO(客戶訂單)而來,再通過郵箱或紙制的傳統(tǒng)方式進行傳遞;
B、上了ERP的企業(yè):對于上了ERP的企業(yè),一般在ERP中進行CO的接收和PO的轉(zhuǎn)化;
2)、可革新內(nèi)容:目前業(yè)界很少有MES產(chǎn)品在此流程位置增加相關功能,當然如果可行,MES通過二次開發(fā)還是可以替代部分功能,這具體要看制造企業(yè)的信息化規(guī)劃及MES產(chǎn)品廠商的可擴展性了。
3)、評價:如果此位置使用MES,僅替代了ERP的部分功能,沒有太多的優(yōu)勢可言,但對于未上ERP的公司而言,可以實現(xiàn)無紙化辦公,信息的可追溯性增強。
2、擬定生產(chǎn)訂單(WO,下同):
1、現(xiàn)狀:在上了ERP,沒上MES的公司,一般在下達了PO后,通過人工排產(chǎn)后,再通過EXCEL的方式保存下來;
2、可革新內(nèi)容:由于MES的生產(chǎn)訂單需要細化到每天,生產(chǎn)線方能有條不紊的執(zhí)行;因此,MES中必須有可以直接執(zhí)行的WO;目前WO有分為兩種實現(xiàn)方式:
1)、未上APS(高級計劃排程)的公司又分為兩種實現(xiàn)方式:
A、ERP中直接下達WO,然后再傳遞至MES中;大部分的MES系統(tǒng)已經(jīng)支持此功能,不需要二次開發(fā)。
B、ERP將PO下達至MES,專業(yè)的計劃人員或調(diào)度人員再在MES中將PO分解成WO;此種模式在有的MES產(chǎn)品中需要二次開發(fā)方能實現(xiàn);有的MES產(chǎn)品已經(jīng)有相關的經(jīng)驗,且已經(jīng)具備此功能,不需要再開發(fā)。
2)、上了APS的公司:
目前部分MES廠商已經(jīng)可以根據(jù)ERP中的PO,綜合物料,設備,人員,供應,客戶需求,運輸、產(chǎn)能、不良率等等一切資源,給出綜合的WO下達建議,此功能有的公司將之分開為APS,有的公司將之合并在MES中計劃管理模塊中;
3、評價:上了APS的公司,需要人工再參與的機會比較少計劃人員工作量相對較小、工作效率較高;但對制造企業(yè)的管理要求較高。未上APS的公司,計劃人員工作量相對較大,工作效率較低,但對管理的要求較低。具體要根據(jù)企業(yè)的管理水平和具體的信息化規(guī)劃而定。
三、傳遞生產(chǎn)訂單(WO):
1、現(xiàn)狀:在未上MES的公司,當計劃完畢后,一般計劃的傳遞方式通過紙檔的工作指令單、傳遞至生產(chǎn)線;當然也有的公司是通過郵件發(fā)送至產(chǎn)線,產(chǎn)線打印后再傳遞到生產(chǎn)線執(zhí)行者。
2、可革新內(nèi)容:
1)、在上了MES系統(tǒng)后,當計劃員在系統(tǒng)中維護好PO后,系統(tǒng)一般會自動傳遞至生產(chǎn)線員工操作界面及倉庫備料員工的操作界面上,不再需要郵件發(fā)送和打印后再傳遞了;
2)、當然,此位置的傳遞功能,可以在員工刷新界面時直接顯示,也可以在員工操作界面做一監(jiān)控任務,監(jiān)控到有新計劃產(chǎn)生時,提供彈出等功能。
3、評價:
未使用MES前的計劃傳遞非常傳統(tǒng),溝通成本很高;如果使用了MES的功能,溝通一步到位,減少計劃員及跟單員的工作量,甚至減少人員。
四、接收生產(chǎn)訂單(WO):
1、現(xiàn)狀:在未上MES系統(tǒng)的公司,一般是在拿到跟單員的計劃后,生產(chǎn)線一線負責人或倉庫配料責任人安排進行生產(chǎn)或備料等;
2、可革新內(nèi)容:
1)、MES同設備集成,當計劃人員在MES中有下達訂單至指定的機臺時,設備自動接收,不需要再人為干預;當然這需要設備廠商提供支持,方能夠深度集成,如果不能夠深度集成,也是不能實現(xiàn)的;此處要求在設備購買時,同設備供應商要求明白,否則后續(xù)再增加此需求,會導致項目成本的提升。
2)、MES同設備不能集成,當計劃人員在MES中有下達訂單至指定設備時,負責該設備的操作人員在MES的操作界面接收指定的計劃;但此方法一般會導致手誤等原因,接收到其它機臺或設備的計劃,導致精益生產(chǎn)錯誤等問題;目前優(yōu)秀的MES系統(tǒng)產(chǎn)品對于此種情況均有考慮,功能有日趨完善;解決方法有以下兩種:
A、每臺設備一個操作界面,此操作界面僅代表一臺設備;
B、同樣的操作界面,需要員工在接收計劃前先選擇目前的機臺是什么,然后再選擇計劃。
3、評價:
1)、對設備可以集成的MES解決方案,需要使用方或客戶方有遠大的信息化規(guī)劃能力;目前國內(nèi)的制造業(yè)有此能力的不多,如果沒有強有力的信息化人才,事先規(guī)劃好系統(tǒng)的發(fā)展方向,則會導致后期實施成本的增加(如購買此集成能力或設備改造)或者項目的質(zhì)量降低或失敗;建議各公司在新建工廠前,如果要實施MES,則建議聯(lián)合MES廠商進行先期咨詢,然后再對設備供應商進行解決方案的要求;聯(lián)合MES廠商進行咨詢,許多公司都以節(jié)約成本為先,希望廠商免費提供,但目前眾多廠商發(fā)現(xiàn)免費的并不能帶來好的回報,因此大的公司已經(jīng)在轉(zhuǎn)變是以低成本投入的咨詢方式進行咨詢。
2)、對于不能集成的MES解決方案:從使用方角度而言,第1種的解決方案最好,因為可以防止員工誤選導致的生產(chǎn)錯誤,但對實施人員來講,開發(fā)或配置(優(yōu)秀的系統(tǒng),界面是可以配置出來的)的工作量會隨著設備數(shù)量的加大而加大。對于第2種方案,維護成本較低,但不能完全防呆;因此對于使用方而言,需要綜合各方面的信息進行判斷。
2倉庫備料
五、生產(chǎn)訂單(WO)執(zhí)行:
1、倉庫備料:
1)、現(xiàn)狀:
A、當倉庫人員接收到郵件或打印出來的計劃后,根據(jù)該材料的BOM(產(chǎn)品開發(fā)人員處獲取),人工計算或通過Excel計算當天的需求數(shù)量,然后打印出來;
B、根據(jù)打印出來的備料清單執(zhí)行備料工作;
C、備料完成后,倉庫人員配送至生產(chǎn)線線邊庫或等待生產(chǎn)線線邊加人員至倉庫領取;
D、在未上MES、但上ERP的公司,通常此工作由倉管人員在ERP中手工完成過帳操作,但不能對物料追溯起到實質(zhì)作用;
E、在兩個系統(tǒng)都未上的公司,通過都是Excel做的記賬操作,通常是通過頻繁盤點來實現(xiàn)庫存的管理。
2)、可革新內(nèi)容:
A、上了WMS系統(tǒng)的公司;
a)、上了WMS系統(tǒng)的公司,如果ERP或MES中下達了具體可執(zhí)行的WO,那么WO也應該傳給WMS系統(tǒng);
b)、當WMS系統(tǒng)接收到此WO后,可以根據(jù)BOM(當然同時將BOM從ERP中傳輸至WMS系統(tǒng)中)計算該計劃的備料量,并計算出來生產(chǎn)備料清單,同時如果同ERP集成,還可以知曉物料是否具備,以便提前向采購或供應商催促物料到位;
c)、根據(jù)計算出來的各種原材料用量,提醒倉庫人員掃描每種原材料的批次(或包裝箱號);實現(xiàn)原材料批次同計劃的綁定及數(shù)量的扣除,從而實現(xiàn)產(chǎn)品與原材料的綁定;但此處只能說明該計劃使用什么批次的原材料,當原材料批次存在多批時,不能追溯至具體每個產(chǎn)品所用的原材料;如果要追溯精確,不能使用此方法;
d)、在發(fā)料或配送物料完成后,自動將發(fā)料或配送完畢的數(shù)量向ERP過賬,實現(xiàn)ERP同WMS系統(tǒng)庫存數(shù)量的一致。
B、未上WMS系統(tǒng)的公司:可以在上MES系統(tǒng)時,同時上MES的庫存管理模塊;一般優(yōu)秀的MES系統(tǒng)是具備此功能的;庫存管理模塊的功能,類似于WMS系統(tǒng)的功能,一般操作流程如下:
a)、當有原材料至倉庫時,需要首先做一個收料的動作,即為庫存接收的概念;通常是先掃描原材料物料號(如果WMS系統(tǒng)同SCM系統(tǒng)或其它供應商系統(tǒng)接口,在此位置是不需要掃描原材料物料號的),再掃描包裝箱號進行庫存的接收;
b)、在a)實現(xiàn)的前提下,當MES中下達了可執(zhí)行的WO,MES系統(tǒng)可以根據(jù)WO的數(shù)量,根據(jù)BOM的用量,計算出備料清單;同時提示目前物料庫存是否具備;如果不具備需要提醒采購及供應商送貨。
c)、然后根據(jù)計算出來的各種原材料用量,提醒倉庫人員掃描每種原材料的批次(或包裝箱號);實現(xiàn)原材料批次同計劃的綁定及數(shù)量的扣除,從而實現(xiàn)產(chǎn)品與原材料的綁定;同樣此處只能說明該計劃使用什么批次的原材料,當原材料批次存在多批時,不能追溯至具體每個產(chǎn)品所用的原材料;如果要追溯精確,不能使用此方法。
d)、在發(fā)料或配送物料完成后,自動將發(fā)料或配送完畢的數(shù)量向ERP過賬,實現(xiàn)ERP同WMS系統(tǒng)庫存數(shù)量的一致。
3)、評價:
A、在使用系統(tǒng)進行備料操作后,不僅可以自動計算出該計劃的備料數(shù)量,提升了備料計算的效率及準確性,還可以自動檢查庫存是否恰當;當然最重要的是實現(xiàn)原材料的追溯及庫存數(shù)量的管理;
B、目前國內(nèi)的企業(yè)鮮有在此處實現(xiàn)較為順利的,主要原因在于缺乏統(tǒng)一的信息化規(guī)劃;
C、同時做MES項目是一個革新性的項目,不可避免會對原有流程帶來沖擊,甚至會對流程鏈上的利益點帶來破壞性的影響;缺乏強有力支持的MES實施項目,很難達到最后的滿意;還是最后一句話,在欲實施MES項目的公司,建議做一次咨詢項目,明白優(yōu)缺點,再點項目的實施內(nèi)容。
3生產(chǎn)之生產(chǎn)實績監(jiān)控
(五)、生產(chǎn)訂單(WO)執(zhí)行:
1. 生產(chǎn):
生產(chǎn)是我們MES中存在的必然,目前大大小小的MES產(chǎn)品都是圍繞生產(chǎn)的業(yè)務進行,目前主要的功能有以下幾點:
生產(chǎn)實績監(jiān)控;
在制品監(jiān)控;
產(chǎn)品的追溯;
設備管理;
人力資源管理;
庫存管理;
品質(zhì)管理;
生產(chǎn)智能分析;
1)、首先我們來看下生產(chǎn)實績監(jiān)控;
A、生產(chǎn)現(xiàn)狀:
A)、沒有生產(chǎn)實績監(jiān)控,不知曉生產(chǎn)線目前的生產(chǎn)實績,不能實時知曉計劃的完成情況;
B)、有實績監(jiān)控的,也分成好幾種情況:
i.在關鍵的幾個工序同設備集成,讀取設備完成信號,然后通過LED或LCD面板,將生產(chǎn)實績展示出來,計劃生產(chǎn)數(shù)量,往往是不在面板中顯示出來;
ii.在某個關鍵的工序安裝一按鈕,當生產(chǎn)完畢一個產(chǎn)品時,員工通過按鈕的方式進行生產(chǎn)實績的上報,以展示在監(jiān)控面板上;計劃生產(chǎn)的數(shù)理,往往不在面板中展示出來;
iii.也有的工廠,是有人專門定期統(tǒng)計,定期上報;
iv.其它。。。。。。
B、可革新內(nèi)容:
A) 、 生產(chǎn)的前提是MES中已經(jīng)有生產(chǎn)計劃,在工藝流程第一個工位接收生產(chǎn)計劃后,當工藝流程的最后一個工位掃描SN號完成時,系統(tǒng)自動識別當前生產(chǎn)計劃完成一個;
B)、 生產(chǎn)實績包括:等待加工的數(shù)量、已經(jīng)完成的數(shù)量;
C)、 當然掃描的工作可以是人工掃描SN、自動掃描SN,還可以是中設備集成,讀取設備的每一次信息以進行識別;
C、評價:
A)、 對于沒有實施MES項目的工廠,不能知曉某個計劃的完成情況或不能準確知曉某個計劃的完成情況;
B)、在實施的MES項目的工廠,不僅可以知曉當前計劃的完成情況,還可以知曉排隊等待中的生產(chǎn)計劃,以便生產(chǎn)操作人員通過看板,即可知曉后續(xù)的工作任務。
當然,如果是同設備集成,還需要設備廠商提供同MES的接口以進行交互,否則MES也孤掌難鳴。
4在制品監(jiān)控
(五)、生產(chǎn)訂單(WO)執(zhí)行
2、生產(chǎn)
2)、在制品監(jiān)控
A、生產(chǎn)現(xiàn)狀:
目前未上MES的公司,對于在制品的監(jiān)控基本沒有,或僅限于IE考慮,在某工序某時間點的在制品數(shù)量,不能識別正在加工的數(shù)量和等待加工的數(shù)量,即使可以識別也是不準確、不及時的;
即使做了數(shù)量的監(jiān)控,也不能監(jiān)控每個產(chǎn)品的開始生產(chǎn)時間、結(jié)束生產(chǎn)時間、排隊時間,不能協(xié)助IE部門監(jiān)控產(chǎn)線的平衡,以進行精益生產(chǎn)的改善。
B、可革新內(nèi)容:
a) MES對于在制品的監(jiān)控可以分成三種情況:等待加工的數(shù)量監(jiān)控、在制品數(shù)量監(jiān)控、完成品數(shù)量監(jiān)控;
b) MES系統(tǒng)通過自動、人工掃描或同設備集成的方式,可以實時知曉具體的每個產(chǎn)品的加工時間;還可以通過MES系統(tǒng)的FLOW或Routing的方式監(jiān)控每個產(chǎn)品的排隊時間;
c) 以上信息來的更準確、更及時,對于我們做IE的人員來講,做生產(chǎn)周期的計算,對革新生產(chǎn)是非常有用的。
C. 評價:
a) 上MES可以更準確、更及時知曉生產(chǎn)周期、在制品監(jiān)控;
b) 但實施MES時,如果設備不能集成、不能增加自動掃描裝置,數(shù)據(jù)的準確性很大程度上依賴的是人工操作,不僅帶來整個生產(chǎn)效率的降低,而且數(shù)據(jù)的準確性也受質(zhì)疑;如果設備不能集成,但可以增加自動掃描裝置,工作效率也會大大提升,但這可能是增加了硬件的成本,相當于項目成本的加大;許多廠商在上MES項目前,均考慮自動從設備讀取的功能,但在實施過程中發(fā)現(xiàn)大部分的設備無法接口,導致在成本的壓力面前更多的選擇人工掃描的方式進行在制品監(jiān)控,最終導致項目的質(zhì)量降低,在制品監(jiān)控不能準確指導生產(chǎn)的革新。
c) 建議后續(xù)在實施MES項目前,工廠內(nèi)部先進行自評,以選擇合適的方式;如果不具備此能力時,可以花費少量成本,邀請咨詢公司進行咨詢后實施。
5在制品管理
昨天有朋友咨詢說,在制品監(jiān)控是否可以升級為在制品管理;在此可以肯定的回答各位,可以的。當然實現(xiàn)也是有條件的,詳解如下:
關于在制品管理,目前一般的企業(yè)分為自動線、手工線或半人工半自動線;在我們實施的項目中:
1. 按對客戶的幫助程度,排名如下:自動線>半自動線>手工線;
2. 按客戶投入成本分析,排名如下:自動線>半自動線>手工線;
對于在制品管理,應該是一個閉環(huán)的管理,即當生產(chǎn)線監(jiān)控在制品不平衡時,能夠通知到設備的控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)再下發(fā)給設備執(zhí)行不平衡后的處理操作;如A→B→C三個工序,當MES監(jiān)控到C工序出現(xiàn)大量在制品等待加工時,會直接發(fā)送產(chǎn)線不平衡信息給設備的控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)能夠根據(jù)MES提供的數(shù)據(jù)通知A工序、B工序暫停生產(chǎn)可減慢節(jié)拍等;當然系統(tǒng)執(zhí)行的相關規(guī)則需要同客戶方的IE部門共同制定。所謂的設備控制系統(tǒng),可以是MES系統(tǒng)來承擔此任(目前優(yōu)秀的MES系統(tǒng)已經(jīng)有此功能),也可以是其它任何的控制系統(tǒng),但要實現(xiàn)在制品監(jiān)控,控制系統(tǒng)一定要同MES進行接口。
從上面的分析可以看出,是針對工序的在制品監(jiān)控,也就是說在實施過程中,如果該工序沒有設置相對應的數(shù)據(jù)采集點,也就沒有辦法監(jiān)控到該工序所謂的在制品狀況了。也就無法起到實時控制設備保證產(chǎn)線平衡了。
自動線是最方便同MES進行接口的類型,因為他可以監(jiān)控到每一個工序;但這需要自動線設計時,同設備提供商、MES實施商共同商議確定整體自動線設計方針,否則后續(xù)再提,一般設備廠商是需要重新簽訂合同的。在設備廠商無法提供接口數(shù)據(jù)時,一般的企業(yè)會放棄自動線同MES接口事宜,在制品監(jiān)控也就因此失去意義;當然有能力的企業(yè)會自己做設備改造,但這也意味著需要投入人力、物力,實施成本依然會增加。
如果是手工線或半自動線,需要設置相對應的數(shù)據(jù)采集點,也就意味著要增加掃描槍、采集PC、PDA等終端硬件設備;同時還可能要增加人手去手工掃描、人工錄入等操作,因此會增加項目實施的成本。
6物料追溯
可以直接講,追溯是MES的基本和核心,追溯對制造企業(yè)來講,是提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低品質(zhì)成本的基本數(shù)據(jù)來源。
從追溯的批次準確度上來講,支持精確追溯和模糊追溯;對于精確追溯批次來講,指可以準確追溯至其中一個產(chǎn)品所用的原材料批次,當原材料批次切換時,也能準確追溯至切換原材料批次時所生產(chǎn)的那個產(chǎn)品。
所謂模糊追溯,是指只需要知道其中一批產(chǎn)品所對應的其中一批或多批原材料,不能準確追溯于切換原材料時所生產(chǎn)的那個產(chǎn)品。
精確追溯可以協(xié)助客戶、品質(zhì)管理人員、工藝開發(fā)人員在發(fā)現(xiàn)品質(zhì)問題后,可以最大范圍的縮小問題問題產(chǎn)品,可以精確至數(shù)量問題產(chǎn)品的控制。
模糊追溯相對于精確追溯而言,出現(xiàn)問題后,問題產(chǎn)品數(shù)量會增大,會超過精確追溯,也就是所謂的α風險增加,會出現(xiàn)為了避免客戶抱怨,擴大問題點,造成“寧可錯殺三千,不可放過一人”。
當然現(xiàn)在也有不做追溯的,那就更不易控制問題,因為根本不知道有多少問題產(chǎn)品。
從實施角度來考慮,精確追溯的實施方式很多,一般做精確追溯需要在每生產(chǎn)一個產(chǎn)品時,就需要掃描一次所用的原材料批次或SN號(單個追溯);當然還有一種方式是嚴格按WO(工單)生產(chǎn),所有配送物料批次一致,數(shù)量一一同生產(chǎn)產(chǎn)品所需數(shù)量一致,但通常由于管理水平等原因,這種方式很難實現(xiàn)。
當然采集批次或SN號的方法也會為人工和自動兩種,具體要結(jié)合我們的生產(chǎn)線的實際自動化程度、成本承受能力來定。
同理,具體我們要采取哪一種追溯方式,要看我們的生產(chǎn)線的自動線程度還要看成本的投入。
從追溯的數(shù)量上來看,又分為全部追溯和部分追溯,全部追溯的含義即所有產(chǎn)品的零部件全部一一掃描原材料批次,實現(xiàn)追溯;還有一種是僅掃描部分零部件的批次來實現(xiàn)追溯。
對于一件成品,不可避免其零部件數(shù)量偏大,甚至上千種,上萬種;如果全部追溯,就意味著如下信息:
1. 所有來料的原材料需要有批次(或最小包裝箱號),且所有的原材料批次均需要在原材料上或包裝上做上標識;
2. 所有在需要上料的位置,均需要一一掃描原材料批次,也就意味著整條產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集點要增加。
對于第一個問題,由于原材料的批次或包裝箱號來源于供應商;因此也就要求供應商在來料時,必須對原材料進行批次標識或包裝箱號標識;相信對于很多企業(yè)來講應該是沒有問題的,但對于某些原材料來源于壟斷性供應商來講,他們不執(zhí)行廠商的要求(愛買不買),也就意味著追溯無法繼續(xù);
對于第二個問題,是需要實施方及應用方必須知曉的事宜,由于原材料上料點可能隨著零部件的數(shù)量增加而增加;即使不增加,也意味著一個點一個點會一次性掃描采集多個原材料批次,那么采集的方式如果是人為掃描,即不可避免增加人的工作量,降低工作效率;如果采集方式是自動,也需要有人或機器進行喂料操作,工作量依然加大,同時由于掃描多種原材料,生產(chǎn)線的節(jié)拍也是會在掃描的過程中降低。
綜上所述,全部追溯是對自己管理上的挑戰(zhàn)和成本的挑戰(zhàn);需要應用方在選擇時,自己明確自己的生產(chǎn)線水平,自己明白自己的管理能力和成本承受能力,再考慮是否要實現(xiàn)全部追溯的功能。
目前大多數(shù)的企業(yè)鑒于無法要求壟斷性的公司按項目要求的業(yè)務流程執(zhí)行,而被迫選擇部分追溯;也有部分企業(yè)考慮到成本的壓力,選擇部分追溯;當然部分追溯也是基于一定的考量之后決定下來的關鍵原材料(具體的指標有對產(chǎn)品安全影響的物料、有對產(chǎn)品關鍵性能影響的物料等),具體要根據(jù)行業(yè)或企業(yè)的特征去分析。
當大家明白了物料追溯全部追溯還是部分追溯,精確追溯還是模糊追溯后,現(xiàn)在就到了追溯的實現(xiàn)階段,也就是數(shù)據(jù)采集階段;數(shù)據(jù)采集階段要做的工作其實就是原材料批次或原材料包裝箱號的采集,那么數(shù)據(jù)的采集方式有幾種呢?我們現(xiàn)在一一分析:
1. 按訂單追溯:
按訂單追溯,其原材料批次或包裝箱條碼在計劃下達至倉庫(配送中心)時,需要倉庫人員或領料人員至MES中掃描每個原材料批次或包裝箱條碼至相對應的訂單中,系統(tǒng)同時根據(jù)生產(chǎn)訂單數(shù)量及BOM數(shù)量進行扣減。
那么,此種操作方式的優(yōu)點就在于相對于第2種方式最大限度的降低生產(chǎn)線員工的工作量,提升生產(chǎn)線人員的工作效率,甚至減少人員,降低成本。但缺點是需要將此工作轉(zhuǎn)移至倉庫或配送中心進行,倉庫人員或配送人員的工作量稍微加大;當然如果使用更先進的追溯方式,也不需要增加太多的人員工作量,如使用托盤+RFID的方式只需要在出倉庫時讀取RFID號、選擇生產(chǎn)訂單號,即可實現(xiàn);還有一個缺點是當一個生產(chǎn)訂單過程存在兩個原材料批次切換時,不知道具體該原材料批次切換時的產(chǎn)品的切換點,對于需要精確追溯的公司而言是不合適的。
2. 按個追溯:
即在生產(chǎn)線生產(chǎn)每一個產(chǎn)品時,在添加裝配每個原材料時,掃描原材料的批次或包裝箱號以對每個產(chǎn)品同原材料批次和包裝箱號對應,數(shù)量同時根據(jù)BOM數(shù)量進行扣減;
此種方式的優(yōu)點在于相對于第一種方式而言不管是否有切換原材料批次,均能夠準確追溯,但致命的問題在于生產(chǎn)線員工的工作量加大或需要增加大量的采集硬件方能實現(xiàn),可能工作效率降低或?qū)嵤╉椖砍杀驹黾印?/p>
3. 按批次追溯:
此種追溯方式類似于訂單追溯,有的制造業(yè),每天會生成一個生產(chǎn)批次,該批次并不代表生產(chǎn)訂單號;僅是內(nèi)部追溯用的一個代碼;可能一個生產(chǎn)訂單對應多個生產(chǎn)批次,也可能多個生產(chǎn)訂單對應一個生產(chǎn)批次。此時作業(yè)方式類同于第1種方式,按訂單追溯;當然所謂的訂單就轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)批次。其優(yōu)缺點同第1種方式。
4. 按時間追溯:
此種追溯方式意思為,當生產(chǎn)線新增一原材料時,生產(chǎn)員工在系統(tǒng)中掃描該原材料批次或包裝箱號,系統(tǒng)默認該原材料批次及包裝箱號的掃描時間開始生產(chǎn)的所有成品均為該原材料批次或包裝箱號;數(shù)量依據(jù)BOM數(shù)量及產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束后進行后臺扣減。
此種方式的優(yōu)點在于生產(chǎn)線員工的操作相對第2條要小很多,倉庫人員或物料中心人員的工作量也不會加大;但致命的問題在于如果生產(chǎn)線不是自動線,整個過程全部人工掃描原材料批次,則有可能人工由于忘記掃描,而導致生產(chǎn)出來的產(chǎn)品無法同原材料批次或包裝箱條碼一一對應。
綜上所述,每種的追溯方式均有優(yōu)缺點,項目實施具體采用哪一種,需要根據(jù)應用方的實施決心及項目的成本投入,當選擇其中一種時,可能涉及大量的變更原有業(yè)務流程,可能帶來革命性的影響。因此需要應用方及實施方共同商討,以保證項目成功。
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