微締裝備制造MES系統解決方案

　1 裝備制造行業特點

　　裝備制造與流程制造的特性，決定了兩類企業在建設MES信息系統方面有著天淵之別。

　　裝備制造是將不同的現成元部件及子系統裝配加工成較大型系統。例如制造一臺空調，需要將面板、壓縮機、電機、風輪、冷凝器等組裝在一起，而這些可供組裝的元配件又是通過子加工而來，例如冷凝器又需要銅管、面板等原材料加工而來。諸如汽車、電腦及工業用品制造等。

　　流程式制造是通過一條生產線將原料制成成品。例如牛奶食品加工，需要通過固定的工藝路線，將鮮奶經過各環節調配最終得到成品包裝奶。諸如集成電路、藥品、涂料、油墨、飲料制造等，屬于典型的流程制造。

　　國際上知名的MES廠商有瑞士的ABB、美國的ASPENTECH、Honeywell等，這些軟件所專著的行業多數于流程制造，在國內的很多半導體企業，也是使用如上歐美產品居多，國內大多數裝備企業，比較少建設MES系統。那么，裝備制造企業對MES系統的建設是否沒有迫切的期望？非也，筆者通過國內一些領先的裝備制造企業的生產、車間、品質管理難題，發現這些企業正在利用MES的理念大刀闊斧的突破著自身的難題。本文將以順德家電制造群中一家領先國內的企業改革，作為實例，來分析裝備制造企業如何實戰MES系統建設。

　　2 企業面臨的困難

　　該裝備制造企業早在1997年實施ERP系統以來，不僅對ERP建設進行過多次升級，IT建設部門尤其注重根據企業的發展目標，持續優化了覆蓋各類業務領域及其銜接領域的IT基礎建設，務實打造IT支持業務流程、IT驅動管理改革的優勢經營模式。

　　即便如此，企業在進步的過程還是遇到一些亟待解決的問題，例如：該裝備制造企業的ERP高級排程系統能夠考慮多種生產約束資源下配置最優的生產計劃，給計劃管理層提供了有力的支持，但細化到車間執行層的日排產以及日排產任務跟蹤，還存在斷層；ERP高級功能備料平臺從計劃層面考慮物料齊套缺料，但圍繞JIT生產的產線按需配送還缺乏信息系統支撐；生產和銷售部門通常希望實時監控生產訂單的執行過程，做到哪一個產品，出現了哪些問題；質量部門希望做到基于現場裝配過程質量控制過程的追溯問題,例如防錯/返修缺陷分析；車間希望做到基于產品生產的人員工作效率精確統計。

　　3 建設模式遭遇尷尬

　　針對企業的管理難題，IT部門也曾組織廣泛評估，充分借鑒國際先進的MES建設模式，尤其是在國內取得優異成績的電子、半導體行業的MES模式。但發現有如下水土不服的隱患：

　　1）MES的基礎優勢就是準確采集。裝備線上，不同生產線通過自動化機器控制的很少，都需要人工裝配、人工作業。推行MES，需要的就是產線工藝比較確切、產線操作人為因素少、物料追溯嚴謹、控制參數精準。。。。。。如何規避人為操作帶了的數據不準確風險？

　　2）源材料物流供應鏈的問題。生產所需的各種原材料及外協件都會因產品多樣化而不能穩定供應，例如一張為歐洲冷凍行業客戶定制的商用空調訂單，需要立即根據產品特點制定不同的工藝，從而要求特別的原材料及外協件供應，如果供應商沒有完備成熟的生產控制系統，很難確保這張訂單能夠按照預期的生產計劃執行。如何化解生產計劃的不確定行給車間制造帶來的困惑？

　　4 典型方案介紹

　　1）關注關重物料，平衡投資效益

　　MES建設的基礎作用之一，是要揭示車間生產過程各工序的物料存量、追蹤各工序的質量問題，以便打通車間與計劃、車間與品質各層次的信息流。那么通過掃描條形碼來記錄這些細節是唯一手段。企業是否要對所有物料所有環節都掃碼？是否需求對所有物料都用標簽標識？使用很多標簽是否增加了成本，最關鍵是否帶來增值的效益？如果是笨拙的掃碼方式，產線員工是否還能以之前的效率干活？

　　解決以上問題，需要企業根據自身實力進行評估。制造企業云集各種原材料，總有那么一些裝備材料是決定產品品質、成本較高的關鍵重要物料。企業可以采取措施，將各類物料區分出級別，哪些物料在哪些環節一定通過貼標簽來流通，哪些物料在哪些環節一定要將標簽掃描記下；裝備制造行業競爭壓力較大，成本領先戰略是不二法寶，市面上眾多的形碼產品價格不菲，選用實惠的產品來解決自身難題是上策；在生產線上指定關重物料上料的工位，使其執行生產采集；在生產線上產品下線的工位，采集下線產品的標簽。

　　如上方案，既讓關重物料充當了揭示產線進度、質量問題的角色，又平衡了硬件投資與效益之間的關系。

　　2）生產采集及其卓有成效的放大鏡作用

　　生產采集旨在搭建起車間生產管理的基礎業務板塊，以作為生產管理、質量管理分析數據的來源，同時完成實時向計劃層展現生產過程訂單執行情況、任務完成情況、設備資源的利用效率、生產缺料、質量缺陷問題，從功能上涵蓋了所有需要彌補的計劃層和執行層之間的斷層，當之無愧的是一把輔助車間管理的好手。

　　該方案包括：日上線作業生產掃碼（含工位上料采集、性能檢測、打包下線）、返修作業登記追溯、班組資源應用情況采集（出勤登記、排班情況、班組實際上線情況）、看板展示（產線作業執行情況、產線物料按需配送情況）。

　　該方案達成了以下效果：a）生產掃碼可以實時記錄每個作業的完工裝配情況，向管理層展示實時的訂單完成情況；b）生產掃碼可以對關鍵工序的關鍵物料進行防錯，同時可以追溯到產品使用的關鍵物料以及關鍵物料的供應廠商；c）返修登記可以記錄下產線生產過程的所有返修原因及缺陷，向工藝、質量提供可靠精確的分析數據；d）班組人力資源利用情況的采集，可以與生產掃碼結合起來，實現按產量統計分析員工工作效率；e）看板更是一個生產問題的展現窗口，您走在車間、坐在辦公室，都能隨時隨地看到產線的生產情況，是否缺料；是否有異常停線；是否有重大質量缺陷；完工了多少任務還有多少；每條產線上有哪些人在現場負責。

　　3）質量采集平臺搭建強大的追溯機制

　　質量采集揭示品質管理的黑匣。該方案包括：IQC進貨檢驗采集；生產過程首檢和巡檢；OQC成品檢驗；產品追溯；合格率趨勢分析；供應商不合格率分析登。

　　該辦案達成以下效果：a）檢驗數據現場采集，質量信息管理落實到現場，提高制造品質；b）檢驗數據實時、化結構化，為質量體系的現場管控提供了強大的數據支撐；c)由質量模塊發起的產品完整的生產生命周期追溯，對于關重物料可以追溯到原材料供應商以及生產中的每一個細節，大大深化了客戶投訴及時準確處理的機制，從而提高了客戶滿意度。

　　5 穩中求進實施策略

　　鑒于市面上沒有特別成熟的、正好適合于裝備制造行業應用的MES產品，企業必須具備高度的創新能力和持續改進能力。筆者接觸的企業，采取多期實施的策略：一期從一個總裝車間作為試點，挖掘比較不同車間生產模式下需要抽象的業務流程和需要細化的功能特點；二期推廣到更多總裝車間；三期實施推廣到部裝車間；四期推廣到國內外其他工廠。每期推廣都涵蓋對前期實施問題的優化，使業務部門有在逐步實踐中，優化自身的管理模式。多期推廣的方式，不僅有利于逐步培養各模塊的關鍵用戶，更利于建立持續改進的IT發展模式。

裝備制造行業背景：

①產品結構及工藝復雜

②零部件數量眾多

③批量小、種類多、工序多、生產周期長

④典型的訂單生產，計劃排產工作量大、不確定因素多

⑤自動化程度較低、資源協調困難

裝備制造MES解決方案

①通過數據采集模塊，以條碼為載體，采集車間的生產數據、設備信息、人員信息、關鍵件追溯信息、質量信息等，并匯總至云平臺進行大數據分析；

②通過與周邊軟件（例如ERP、PDM、CAPP等）及硬件設備（生產設備、智能感知設備等）進行集成，打通信息流；

③通過引入APS，將從ERP接收的生產訂單進行科學的分解及生產計劃的排程，提前安排好生產；

④通過在制品管理模塊的應用，完成對線上在制品的生產信息進行實時的監控；

⑤通過生產追溯模塊的應用，對全生產流程中的物料、生產人員、生產設備、質量等信息進行實時記錄，為停發管制及后期正反向追溯提供信息支撐；

效益提升

有形：

①數控設備利用率提升 20%

②計劃執行力提升 25%

③零件制造周期縮短 20%-30%

④總成本削減10%

無形：

強化工藝信息的現場指導作用，減少誤操作，降低技術協調成本，有效促進企業的技術創新和管理創新，為全面打通數字化制造生產線奠定了基礎

6 結束語

　　裝備制造行業利用MES的理念揭示和優化自身存在的管理問題，是企業IT規劃中不可或卻的一個里程碑。如何做、如何有效的做，需要更多理性思考和實戰。

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