雖然現(xiàn)在很多企業(yè)都已經(jīng)上了MES系統(tǒng)或者正在上的路上,但是難免會存在疑惑:“到底為什么要用MES系統(tǒng)?它能為我們企業(yè)帶來什么?”
20世紀(jì)80年代之后,消費(fèi)者對產(chǎn)品的需求越來越多樣化,全球市場競爭也日漸激烈,企業(yè)信息化在各個領(lǐng)域發(fā)展的過程中越發(fā)重要,然而在企業(yè)信息集成的實(shí)踐中,仍然存在瓶頸等帶來的各種問題,使企業(yè)的發(fā)展受阻,產(chǎn)生這些問題的主要原因仍然是由于生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)與生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)相分離,計劃系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)之間的界限不確定、 聯(lián)系不緊密。隨后美國先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)AMR在20世紀(jì)90年代提出了MES的概念,在解決企業(yè)信息集成問題時提供了一個方法,這就是制造執(zhí)行系統(tǒng)。
MES系統(tǒng)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(hù)和利用實(shí)時準(zhǔn)確的制造信息來指導(dǎo)、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。MESA對MES系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)功能有12項概述:資源分配與狀態(tài)、操作/詳細(xì)調(diào)度、分派生產(chǎn)單位、文檔管理、數(shù)據(jù)采集/獲取、員工管理、質(zhì)量管理、過程管理、維護(hù)管理、產(chǎn)品跟蹤和譜系、性能分析、物料管理。
作為一種計算機(jī)輔助生產(chǎn)管理系統(tǒng),MES系統(tǒng)重要使命就是實(shí)現(xiàn)企業(yè)的連續(xù)信息流。它包含了許多功能模塊。通過實(shí)踐,MESA(MES國際聯(lián)合會)歸納了十一個主要的MES功能模塊,包括工序詳細(xì)調(diào)度、資源分配和狀態(tài)管理、生產(chǎn)單元分配、過程管理、人力資源管理、維護(hù)管理、質(zhì)量管理、文檔控制、產(chǎn)品跟蹤和產(chǎn)品清單管理、性能分析和數(shù)據(jù)采集等模塊。后來又添加了第十二個功能模塊:物料管理功能。
MES系統(tǒng)歸納總結(jié)下來,主要有這么幾個原因會驅(qū)使企業(yè)想要上線MES系統(tǒng)。
成本的驅(qū)動
早些年,很多傳統(tǒng)的企業(yè)都是靠增加作業(yè)員數(shù)量來提高生產(chǎn)效率,甚至有些企業(yè)認(rèn)為手工快、手工效率高、更靈活,而且中國的人口紅利使得相對投資計算機(jī)集成制造系統(tǒng)來說使用人力成本更低。但是,現(xiàn)在隨著中國現(xiàn)在人力成本越來越高,人員素質(zhì)的普遍提高,作業(yè)員越來越不容易以低成本招聘,很多企業(yè)都在往外遷移,但也有很多企業(yè)尤其是引領(lǐng)計算機(jī)集成制造的半導(dǎo)體制造行業(yè),通過改造或更新智能設(shè)備,組建智能生產(chǎn)線,引進(jìn)機(jī)器人,逐步達(dá)到全面實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)作業(yè)。隨著人力成本越來越高,每年薪酬都要漲,用工成本都在增加,但是產(chǎn)品激烈競爭導(dǎo)致價格卻每年都在降,一旦超過了臨界點(diǎn)企業(yè)就活不下去了。所以必須減少人力的成本,通過以MES系統(tǒng)為中心的計算機(jī)集成制造系統(tǒng)來顯著提高企業(yè)生產(chǎn)效率,增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力。
實(shí)時監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場、達(dá)到生產(chǎn)現(xiàn)場透明化
通過基礎(chǔ)定義,用戶在組織生產(chǎn)時只需要確定產(chǎn)品,系統(tǒng)自動確定相關(guān)的物料信息和生產(chǎn)路線。生產(chǎn)過程中所有的操作信息也由系統(tǒng)實(shí)時地記錄下來,大大減少隨工單數(shù)量,保證信息傳遞的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)提供車間管理人員將物料或半成品安排到指定設(shè)備進(jìn)行作業(yè),并在作業(yè)中提供作業(yè)指導(dǎo),提示工作人員作業(yè)步驟。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集功能能夠?qū)崟r收集現(xiàn)場的質(zhì)量、物料信息,并自動記錄作業(yè)人員與作業(yè)時間等作業(yè)信息。生產(chǎn)作業(yè)中的異常情況也在系統(tǒng)中實(shí)時記錄,以保證日后的統(tǒng)計分析。
改善品質(zhì)管理的效果、提高產(chǎn)品質(zhì)量
系統(tǒng)能夠約束設(shè)備的使用,設(shè)定設(shè)備的用戶權(quán)限,避免由于人為判斷的錯誤和無權(quán)限人員的操作導(dǎo)致的設(shè)備使用錯誤。生產(chǎn)作業(yè)中出現(xiàn)與目標(biāo)不一致的異常品,系統(tǒng)可以通過WIP管理,立刻暫停現(xiàn)場所有潛在批次的作業(yè),減少損失。根據(jù)異常處理約束,系統(tǒng)將禁止超出約束范圍的操作?,F(xiàn)場的異常處理信息可以被迅速地傳遞到其他相關(guān)部門,以便于做出調(diào)整與準(zhǔn)備?,F(xiàn)場數(shù)據(jù)還可提供給SPC系統(tǒng),幫助品質(zhì)工程師及時地對現(xiàn)有的產(chǎn)品、流程進(jìn)行調(diào)整,避免并預(yù)防品質(zhì)事故的發(fā)生。
提供完整準(zhǔn)確制造數(shù)據(jù)、建立完整產(chǎn)品追溯體系
MES廠商的MES系統(tǒng)通過現(xiàn)場的數(shù)據(jù)收集,建立起物料、設(shè)備、人員、工具、半成品、成品之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,保證信息的繼承性與可追溯性。系統(tǒng)提供的實(shí)時數(shù)據(jù),既可以向生產(chǎn)管理人員提供車間作業(yè)和設(shè)備的實(shí)際狀況,也可以向業(yè)務(wù)部門提供客戶訂單的生產(chǎn)情況,還能夠根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的情況計算出直接物料耗用成本。基于現(xiàn)場數(shù)據(jù)的報表和查詢功能,能為高層管理人員的決策提供支持。減少了大量的統(tǒng)計工作,并增加了統(tǒng)計的全面性與可靠性。實(shí)現(xiàn)制造數(shù)據(jù)的可追溯性。
企業(yè)需要對供應(yīng)商企業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行稽核
如蘋果、聯(lián)想、戴爾等巨頭企業(yè),他們的產(chǎn)品生產(chǎn)以及產(chǎn)品零部件的生產(chǎn)遍布世界各地,很多中國的工廠都是他們的供應(yīng)鏈廠商。作為自己不進(jìn)行生產(chǎn),但又要保證產(chǎn)品質(zhì)量的巨頭企業(yè),如何確保供應(yīng)商的生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)過程符合自己的要求?生產(chǎn)過程稽核就變得比較重要。如果能安排相關(guān)稽核人員到車間盯著企業(yè)生產(chǎn),那是挺好,但這樣的質(zhì)量人員規(guī)模是相當(dāng)龐大的,而且能不能盯牢也不好說。現(xiàn)在是一個互聯(lián)網(wǎng)的時代,稽核人員不用到車間,通過各個供應(yīng)鏈產(chǎn)商的MES系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù),對整個生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)離線稽核,對生產(chǎn)歷史進(jìn)行隨時追溯,實(shí)時跟蹤交貨生產(chǎn)進(jìn)度,甚至在家里就可以知道企業(yè)現(xiàn)在的生產(chǎn)狀況。
巨頭企業(yè)的稽核要求也越來越高,當(dāng)前越來越傾向于互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云制造稽核。舉個例子,比如說要求供應(yīng)商做破壞性試驗(yàn)、首檢、抽樣檢或是相關(guān)檢驗(yàn)測試,到底供應(yīng)商有沒有落實(shí)執(zhí)行,這些都是稽核的要求。通過MES系統(tǒng)把相關(guān)稽核數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳、集成,還可以評估哪些供應(yīng)商能優(yōu)先滿足巨頭企業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)稽核要求,而供應(yīng)商也有可能接到更多的訂單。另外,從企業(yè)本身角度來看,如果預(yù)先稽核到問題,也可以反饋給供應(yīng)商企業(yè)及時整改,減少或避免雙方的更大損失,合作也更加愉快。
其實(shí)驅(qū)動力還是來源于企業(yè)需要以MES系統(tǒng)為中心的計算機(jī)集成制造系統(tǒng)對生產(chǎn)效率進(jìn)行提高
生產(chǎn)企業(yè)主要工作是搞好生產(chǎn),而非耗費(fèi)大量時間和人員去記錄怎么做生產(chǎn),制作報表來統(tǒng)計和記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)。很多企業(yè)建立了以MES系統(tǒng)為中心的計算機(jī)集成制造系統(tǒng),采用智能的生產(chǎn)設(shè)備、物流設(shè)備、存儲設(shè)備、機(jī)器人等,通過計算機(jī)來控制設(shè)備替代作業(yè)員進(jìn)行生產(chǎn)過程控制,避免人為犯錯。由MES管理復(fù)雜的生產(chǎn)過程,通過控制程序精準(zhǔn)地控制設(shè)備作業(yè),自動采集和記錄生產(chǎn)過程中所需要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)。而MES系統(tǒng)就是整個集成制造系統(tǒng)的心臟,沒有這個心臟的話,計算機(jī)集成制造系統(tǒng)甚至自動化生產(chǎn)作業(yè)的脈搏是跳動不起來的。要記得,企業(yè)自始至終都在為提高生產(chǎn)效率而引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備、技術(shù)、改進(jìn)生產(chǎn)過程,而不是為了上系統(tǒng)而上系統(tǒng)。
所以,從這些需求來看也是制造業(yè)改革發(fā)展的一個過程。從大量依靠人工作業(yè),慢慢地發(fā)覺不論是從企業(yè)自身發(fā)展要求還是其客戶需求來看,都需要基于一個生產(chǎn)企業(yè)的心臟系統(tǒng)MES,來逐步實(shí)現(xiàn)滿足數(shù)據(jù)要求,企業(yè)管理的要求,再到提高生產(chǎn)效率,圍繞心臟系統(tǒng)而搭建的全自動化生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)。所以MES系統(tǒng)是心臟系統(tǒng),也是基礎(chǔ)系統(tǒng),先把生產(chǎn)企業(yè)的MES系統(tǒng)先搭建好,用好,為企業(yè)的生產(chǎn)制造逐步改革升級。