微締裝備制造MES系統(tǒng)解決方案

　1 裝備制造行業(yè)特點

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

　　裝備制造是將不同的現(xiàn)成元部件及子系統(tǒng)裝配加工成較大型系統(tǒng)。例如制造一臺空調(diào)，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(yè)用品制造等。

　　流程式制造是通過一條生產(chǎn)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(jīng)過各環(huán)節(jié)調(diào)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(yè)多數(shù)于流程制造，在國內(nèi)的很多半導體企業(yè)，也是使用如上歐美產(chǎn)品居多，國內(nèi)大多數(shù)裝備企業(yè)，比較少建設MES系統(tǒng)。那么，裝備制造企業(yè)對MES系統(tǒng)的建設是否沒有迫切的期望？非也，筆者通過國內(nèi)一些領先的裝備制造企業(yè)的生產(chǎn)、車間、品質(zhì)管理難題，發(fā)現(xiàn)這些企業(yè)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(nèi)的企業(yè)改革，作為實例，來分析裝備制造企業(yè)如何實戰(zhàn)MES系統(tǒng)建設。

　　2 企業(yè)面臨的困難

　　該裝備制造企業(yè)早在1997年實施ERP系統(tǒng)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(jù)企業(yè)的發(fā)展目標，持續(xù)優(yōu)化了覆蓋各類業(yè)務領域及其銜接領域的IT基礎建設，務實打造IT支持業(yè)務流程、IT驅(qū)動管理改革的優(yōu)勢經(jīng)營模式。

　　即便如此，企業(yè)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(yè)的ERP高級排程系統(tǒng)能夠考慮多種生產(chǎn)約束資源下配置最優(yōu)的生產(chǎn)計劃，給計劃管理層提供了有力的支持，但細化到車間執(zhí)行層的日排產(chǎn)以及日排產(chǎn)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(chǎn)的產(chǎn)線按需配送還缺乏信息系統(tǒng)支撐；生產(chǎn)和銷售部門通常希望實時監(jiān)控生產(chǎn)訂單的執(zhí)行過程，做到哪一個產(chǎn)品，出現(xiàn)了哪些問題；質(zhì)量部門希望做到基于現(xiàn)場裝配過程質(zhì)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(chǎn)品生產(chǎn)的人員工作效率精確統(tǒng)計。

　　3 建設模式遭遇尷尬

　　針對企業(yè)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(nèi)取得優(yōu)異成績的電子、半導體行業(yè)的MES模式。但發(fā)現(xiàn)有如下水土不服的隱患：

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

　　2）源材料物流供應鏈的問題。生產(chǎn)所需的各種原材料及外協(xié)件都會因產(chǎn)品多樣化而不能穩(wěn)定供應，例如一張為歐洲冷凍行業(yè)客戶定制的商用空調(diào)訂單，需要立即根據(jù)產(chǎn)品特點制定不同的工藝，從而要求特別的原材料及外協(xié)件供應，如果供應商沒有完備成熟的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，很難確保這張訂單能夠按照預期的生產(chǎn)計劃執(zhí)行。如何化解生產(chǎn)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(chǎn)過程各工序的物料存量、追蹤各工序的質(zhì)量問題，以便打通車間與計劃、車間與品質(zhì)各層次的信息流。那么通過掃描條形碼來記錄這些細節(jié)是唯一手段。企業(yè)是否要對所有物料所有環(huán)節(jié)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(chǎn)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(yè)根據(jù)自身實力進行評估。制造企業(yè)云集各種原材料，總有那么一些裝備材料是決定產(chǎn)品品質(zhì)、成本較高的關鍵重要物料。企業(yè)可以采取措施，將各類物料區(qū)分出級別，哪些物料在哪些環(huán)節(jié)一定通過貼標簽來流通，哪些物料在哪些環(huán)節(jié)一定要將標簽掃描記下；裝備制造行業(yè)競爭壓力較大，成本領先戰(zhàn)略是不二法寶，市面上眾多的形碼產(chǎn)品價格不菲，選用實惠的產(chǎn)品來解決自身難題是上策；在生產(chǎn)線上指定關重物料上料的工位，使其執(zhí)行生產(chǎn)采集；在生產(chǎn)線上產(chǎn)品下線的工位，采集下線產(chǎn)品的標簽。

　　如上方案，既讓關重物料充當了揭示產(chǎn)線進度、質(zhì)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(chǎn)采集及其卓有成效的放大鏡作用

　　生產(chǎn)采集旨在搭建起車間生產(chǎn)管理的基礎業(yè)務板塊，以作為生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理分析數(shù)據(jù)的來源，同時完成實時向計劃層展現(xiàn)生產(chǎn)過程訂單執(zhí)行情況、任務完成情況、設備資源的利用效率、生產(chǎn)缺料、質(zhì)量缺陷問題，從功能上涵蓋了所有需要彌補的計劃層和執(zhí)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(yè)生產(chǎn)掃碼（含工位上料采集、性能檢測、打包下線）、返修作業(yè)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(chǎn)線作業(yè)執(zhí)行情況、產(chǎn)線物料按需配送情況）。

　　該方案達成了以下效果：a）生產(chǎn)掃碼可以實時記錄每個作業(yè)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)線生產(chǎn)過程的所有返修原因及缺陷，向工藝、質(zhì)量提供可靠精確的分析數(shù)據(jù)；d）班組人力資源利用情況的采集，可以與生產(chǎn)掃碼結合起來，實現(xiàn)按產(chǎn)量統(tǒng)計分析員工工作效率；e）看板更是一個生產(chǎn)問題的展現(xiàn)窗口，您走在車間、坐在辦公室，都能隨時隨地看到產(chǎn)線的生產(chǎn)情況，是否缺料；是否有異常停線；是否有重大質(zhì)量缺陷；完工了多少任務還有多少；每條產(chǎn)線上有哪些人在現(xiàn)場負責。

　　3）質(zhì)量采集平臺搭建強大的追溯機制

　　質(zhì)量采集揭示品質(zhì)管理的黑匣。該方案包括：IQC進貨檢驗采集；生產(chǎn)過程首檢和巡檢；OQC成品檢驗；產(chǎn)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(shù)據(jù)現(xiàn)場采集，質(zhì)量信息管理落實到現(xiàn)場，提高制造品質(zhì)；b）檢驗數(shù)據(jù)實時、化結構化，為質(zhì)量體系的現(xiàn)場管控提供了強大的數(shù)據(jù)支撐；c)由質(zhì)量模塊發(fā)起的產(chǎn)品完整的生產(chǎn)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(chǎn)中的每一個細節(jié)，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(wěn)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(yè)應用的MES產(chǎn)品，企業(yè)必須具備高度的創(chuàng)新能力和持續(xù)改進能力。筆者接觸的企業(yè)，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(chǎn)模式下需要抽象的業(yè)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(nèi)外其他工廠。每期推廣都涵蓋對前期實施問題的優(yōu)化，使業(yè)務部門有在逐步實踐中，優(yōu)化自身的管理模式。多期推廣的方式，不僅有利于逐步培養(yǎng)各模塊的關鍵用戶，更利于建立持續(xù)改進的IT發(fā)展模式。

裝備制造行業(yè)背景：

①產(chǎn)品結構及工藝復雜

②零部件數(shù)量眾多

③批量小、種類多、工序多、生產(chǎn)周期長

④典型的訂單生產(chǎn)，計劃排產(chǎn)工作量大、不確定因素多

⑤自動化程度較低、資源協(xié)調(diào)困難

裝備制造MES解決方案

①通過數(shù)據(jù)采集模塊，以條碼為載體，采集車間的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設備信息、人員信息、關鍵件追溯信息、質(zhì)量信息等，并匯總至云平臺進行大數(shù)據(jù)分析；

②通過與周邊軟件（例如ERP、PDM、CAPP等）及硬件設備（生產(chǎn)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(chǎn)訂單進行科學的分解及生產(chǎn)計劃的排程，提前安排好生產(chǎn)；

④通過在制品管理模塊的應用，完成對線上在制品的生產(chǎn)信息進行實時的監(jiān)控；

⑤通過生產(chǎn)追溯模塊的應用，對全生產(chǎn)流程中的物料、生產(chǎn)人員、生產(chǎn)設備、質(zhì)量等信息進行實時記錄，為停發(fā)管制及后期正反向追溯提供信息支撐；

效益提升

有形：

①數(shù)控設備利用率提升 20%

②計劃執(zhí)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(xiàn)場指導作用，減少誤操作，降低技術協(xié)調(diào)成本，有效促進企業(yè)的技術創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，為全面打通數(shù)字化制造生產(chǎn)線奠定了基礎

6 結束語

　　裝備制造行業(yè)利用MES的理念揭示和優(yōu)化自身存在的管理問題，是企業(yè)IT規(guī)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(zhàn)。

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