微締裝備制造MES系統解決方案

　1 裝備制造行業(yè)特點(diǎn)

　　裝備制造與流程制造的特性，決定了兩類(lèi)企業(yè)在建設MES信息系統方面有著(zhù)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(fēng)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(guò)子加工而來(lái)，例如冷凝器又需要銅管、面板等原材料加工而來(lái)。諸如汽車(chē)、電腦及工業(yè)用品制造等。

　　流程式制造是通過(guò)一條生產(chǎn)線(xiàn)將原料制成成品。例如牛奶食品加工，需要通過(guò)固定的工藝路線(xiàn)，將鮮奶經(jīng)過(guò)各環(huán)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(chǎng)商有瑞士的ABB、美國的ASPENTECH、Honeywell等，這些軟件所專(zhuān)著(zhù)的行業(yè)多數于流程制造，在國內的很多半導體企業(yè)，也是使用如上歐美產(chǎn)品居多，國內大多數裝備企業(yè)，比較少建設MES系統。那么，裝備制造企業(yè)對MES系統的建設是否沒(méi)有迫切的期望？非也，筆者通過(guò)國內一些領(lǐng)先的裝備制造企業(yè)的生產(chǎn)、車(chē)間、品質(zhì)管理難題，發(fā)現這些企業(yè)正在利用MES的理念大刀闊斧的突破著(zhù)自身的難題。本文將以順德家電制造群中一家領(lǐng)先國內的企業(yè)改革，作為實(shí)例，來(lái)分析裝備制造企業(yè)如何實(shí)戰MES系統建設。

　　2 企業(yè)面臨的困難

　　該裝備制造企業(yè)早在1997年實(shí)施ERP系統以來(lái)，不僅對ERP建設進(jìn)行過(guò)多次升級，IT建設部門(mén)尤其注重根據企業(yè)的發(fā)展目標，持續優(yōu)化了覆蓋各類(lèi)業(yè)務(wù)領(lǐng)域及其銜接領(lǐng)域的IT基礎建設，務(wù)實(shí)打造IT支持業(yè)務(wù)流程、IT驅動(dòng)管理改革的優(yōu)勢經(jīng)營(yíng)模式。

　　即便如此，企業(yè)在進(jìn)步的過(guò)程還是遇到一些亟待解決的問(wèn)題，例如：該裝備制造企業(yè)的ERP高級排程系統能夠考慮多種生產(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(chē)間執行層的日排產(chǎn)以及日排產(chǎn)任務(wù)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(xiàn)按需配送還缺乏信息系統支撐；生產(chǎn)和銷(xiāo)售部門(mén)通常希望實(shí)時(shí)監控生產(chǎn)訂單的執行過(guò)程，做到哪一個(gè)產(chǎn)品，出現了哪些問(wèn)題；質(zhì)量部門(mén)希望做到基于現場(chǎng)裝配過(guò)程質(zhì)量控制過(guò)程的追溯問(wèn)題,例如防錯/返修缺陷分析；車(chē)間希望做到基于產(chǎn)品生產(chǎn)的人員工作效率精確統計。

　　3 建設模式遭遇尷尬

　　針對企業(yè)的管理難題，IT部門(mén)也曾組織廣泛評估，充分借鑒國際先進(jìn)的MES建設模式，尤其是在國內取得優(yōu)異成績(jì)的電子、半導體行業(yè)的MES模式。但發(fā)現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(xiàn)上，不同生產(chǎn)線(xiàn)通過(guò)自動(dòng)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(xiàn)工藝比較確切、產(chǎn)線(xiàn)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(fēng)險？

　　2）源材料物流供應鏈的問(wèn)題。生產(chǎn)所需的各種原材料及外協(xié)件都會(huì )因產(chǎn)品多樣化而不能穩定供應，例如一張為歐洲冷凍行業(yè)客戶(hù)定制的商用空調訂單，需要立即根據產(chǎn)品特點(diǎn)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(méi)有完備成熟的生產(chǎn)控制系統，很難確保這張訂單能夠按照預期的生產(chǎn)計劃執行。如何化解生產(chǎn)計劃的不確定行給車(chē)間制造帶來(lái)的困惑？

　　4 典型方案介紹

　　1）關(guān)注關(guān)重物料，平衡投資效益

　　MES建設的基礎作用之一，是要揭示車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程各工序的物料存量、追蹤各工序的質(zhì)量問(wèn)題，以便打通車(chē)間與計劃、車(chē)間與品質(zhì)各層次的信息流。那么通過(guò)掃描條形碼來(lái)記錄這些細節是唯一手段。企業(yè)是否要對所有物料所有環(huán)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(guān)鍵是否帶來(lái)增值的效益？如果是笨拙的掃碼方式，產(chǎn)線(xiàn)員工是否還能以之前的效率干活？

　　解決以上問(wèn)題，需要企業(yè)根據自身實(shí)力進(jìn)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(guān)鍵重要物料。企業(yè)可以采取措施，將各類(lèi)物料區分出級別，哪些物料在哪些環(huán)節一定通過(guò)貼標簽來(lái)流通，哪些物料在哪些環(huán)節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(lǐng)先戰略是不二法寶，市面上眾多的形碼產(chǎn)品價(jià)格不菲，選用實(shí)惠的產(chǎn)品來(lái)解決自身難題是上策；在生產(chǎn)線(xiàn)上指定關(guān)重物料上料的工位，使其執行生產(chǎn)采集；在生產(chǎn)線(xiàn)上產(chǎn)品下線(xiàn)的工位，采集下線(xiàn)產(chǎn)品的標簽。

　　如上方案，既讓關(guān)重物料充當了揭示產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)度、質(zhì)量問(wèn)題的角色，又平衡了硬件投資與效益之間的關(guān)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(chē)間生產(chǎn)管理的基礎業(yè)務(wù)板塊，以作為生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理分析數據的來(lái)源，同時(shí)完成實(shí)時(shí)向計劃層展現生產(chǎn)過(guò)程訂單執行情況、任務(wù)完成情況、設備資源的利用效率、生產(chǎn)缺料、質(zhì)量缺陷問(wèn)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(wú)愧的是一把輔助車(chē)間管理的好手。

　　該方案包括：日上線(xiàn)作業(yè)生產(chǎn)掃碼（含工位上料采集、性能檢測、打包下線(xiàn)）、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(shí)際上線(xiàn)情況）、看板展示（產(chǎn)線(xiàn)作業(yè)執行情況、產(chǎn)線(xiàn)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(shí)時(shí)記錄每個(gè)作業(yè)的完工裝配情況，向管理層展示實(shí)時(shí)的訂單完成情況；b）生產(chǎn)掃碼可以對關(guān)鍵工序的關(guān)鍵物料進(jìn)行防錯，同時(shí)可以追溯到產(chǎn)品使用的關(guān)鍵物料以及關(guān)鍵物料的供應廠(chǎng)商；c）返修登記可以記錄下產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)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據；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(lái)，實(shí)現按產(chǎn)量統計分析員工工作效率；e）看板更是一個(gè)生產(chǎn)問(wèn)題的展現窗口，您走在車(chē)間、坐在辦公室，都能隨時(shí)隨地看到產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)情況，是否缺料；是否有異常停線(xiàn)；是否有重大質(zhì)量缺陷；完工了多少任務(wù)還有多少；每條產(chǎn)線(xiàn)上有哪些人在現場(chǎng)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(jìn)貨檢驗采集；生產(chǎn)過(guò)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）檢驗數據現場(chǎng)采集，質(zhì)量信息管理落實(shí)到現場(chǎng)，提高制造品質(zhì)；b）檢驗數據實(shí)時(shí)、化結構化，為質(zhì)量體系的現場(chǎng)管控提供了強大的數據支撐；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(guān)重物料可以追溯到原材料供應商以及生產(chǎn)中的每一個(gè)細節，大大深化了客戶(hù)投訴及時(shí)準確處理的機制，從而提高了客戶(hù)滿(mǎn)意度。

　　5 穩中求進(jìn)實(shí)施策略

　　鑒于市面上沒(méi)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 )新能力和持續改進(jìn)能力。筆者接觸的企業(yè)，采取多期實(shí)施的策略：一期從一個(gè)總裝車(chē)間作為試點(diǎn)，挖掘比較不同車(chē)間生產(chǎn)模式下需要抽象的業(yè)務(wù)流程和需要細化的功能特點(diǎn)；二期推廣到更多總裝車(chē)間；三期實(shí)施推廣到部裝車(chē)間；四期推廣到國內外其他工廠(chǎng)。每期推廣都涵蓋對前期實(shí)施問(wèn)題的優(yōu)化，使業(yè)務(wù)部門(mén)有在逐步實(shí)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各模塊的關(guān)鍵用戶(hù)，更利于建立持續改進(jìn)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

②零部件數量眾多

③批量小、種類(lèi)多、工序多、生產(chǎn)周期長(cháng)

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(dòng)化程度較低、資源協(xié)調困難

裝備制造MES解決方案

①通過(guò)數據采集模塊，以條碼為載體，采集車(chē)間的生產(chǎn)數據、設備信息、人員信息、關(guān)鍵件追溯信息、質(zhì)量信息等，并匯總至云平臺進(jìn)行大數據分析；

②通過(guò)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(jìn)行集成，打通信息流；

③通過(guò)引入APS，將從ERP接收的生產(chǎn)訂單進(jìn)行科學(xué)的分解及生產(chǎn)計劃的排程，提前安排好生產(chǎn)；

④通過(guò)在制品管理模塊的應用，完成對線(xiàn)上在制品的生產(chǎn)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控；

⑤通過(guò)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(jìn)行實(shí)時(shí)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(wú)形：

強化工藝信息的現場(chǎng)指導作用，減少誤操作，降低技術(shù)協(xié)調成本，有效促進(jìn)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng )新和管理創(chuàng )新，為全面打通數字化制造生產(chǎn)線(xiàn)奠定了基礎

6 結束語(yǔ)

　　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(wèn)題，是企業(yè)IT規劃中不可或卻的一個(gè)里程碑。如何做、如何有效的做，需要更多理性思考和實(shí)戰。

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