發(fā)表時(shí)間：2019-02-25 11:46:13
客戶(hù)需求在變化，產(chǎn)品在改型，訂單在不斷調(diào)整，制造業(yè)總是計(jì)劃跟不上變化。如何將生產(chǎn)執(zhí)行安排精確至秒，面臨激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，MES系統(tǒng)是不錯(cuò)的選擇。利用MES,企業(yè)能夠提高競(jìng)爭(zhēng)力，贏(yíng)得市場(chǎng),贏(yíng)得用戶(hù)。
對(duì)于制造企業(yè)而言，上層生產(chǎn)計(jì)劃部門(mén)面對(duì)市場(chǎng)的變化，客戶(hù)對(duì)交貨期的苛刻要求，產(chǎn)品的不斷改型，訂單的不斷調(diào)整，明顯感到計(jì)劃跟不上變化，企業(yè)越來(lái)越需要車(chē)間執(zhí)行層面更好地推進(jìn)生產(chǎn)計(jì)劃，反饋生產(chǎn)狀態(tài)信息，提高作業(yè)效率。因此，如何建立和運(yùn)行車(chē)間層的管理信息系統(tǒng)—制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES，Manufacturing Execution System)就成了許多企業(yè)關(guān)心的目標(biāo)。
MES打通雙層關(guān)系
在制造業(yè)信息平臺(tái)中, 制造執(zhí)行系統(tǒng)在計(jì)劃管理層與底層車(chē)間生產(chǎn)控制之間建立了聯(lián)系，填補(bǔ)了兩者之間的空隙。
目前，在制造企業(yè)往往存在這樣的情況，看似良好運(yùn)作的生產(chǎn)車(chē)間實(shí)際并沒(méi)在以最好的狀態(tài)運(yùn)行，設(shè)備和操作人員看似忙碌，但其效率存在很大的提升空間，無(wú)形中為企業(yè)帶來(lái)?yè)p失。
為解決這一問(wèn)題，國(guó)際制造業(yè)提出了綜合設(shè)備效率(OEE,Overall Equipment Effectiveness)的概念。利用OEE的一個(gè)最重要目的就是減少一般制造企業(yè)常常存在而又極易被忽略的六大損失：停工、設(shè)置/調(diào)節(jié)(有效率率損失)、微停工、減速(表現(xiàn)性損失)、調(diào)節(jié)機(jī)床設(shè)備生成的次品和生產(chǎn)正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的次品。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集的生產(chǎn)系統(tǒng)表現(xiàn)信息，按照OEE的分析方法，企業(yè)可以方便地知道自己工廠(chǎng)存在什么問(wèn)題，從而明確關(guān)注目標(biāo)。
建立制造執(zhí)行子系統(tǒng)
制造執(zhí)行子系統(tǒng)是MES的核心部分，它的任務(wù)是完成整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的在制品監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程跟蹤、流程控制、資源配置、零件加工過(guò)程和訂單管理等功能。
制造執(zhí)行系統(tǒng)能監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際情況。例如，它可以準(zhǔn)確反映每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)際用料情況、庫(kù)存情況，因而按照實(shí)際情況扣料而不是按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)扣料；它可以準(zhǔn)確反映每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)際出貨情況。
制造執(zhí)行子系統(tǒng)能與高級(jí)排程系統(tǒng)(APS)進(jìn)行信息交換和信息共享，充分實(shí)現(xiàn)車(chē)間排程和生產(chǎn)調(diào)度的有效管理。制造執(zhí)行子系統(tǒng)充分收集制程數(shù)據(jù)，為產(chǎn)品質(zhì)量事故分析和計(jì)劃統(tǒng)計(jì)分析提供充實(shí)的數(shù)據(jù)。
制造執(zhí)行子系統(tǒng)的典型功能是：生產(chǎn)系統(tǒng)建模、在制品狀態(tài)監(jiān)控、生產(chǎn)準(zhǔn)備配置、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集、產(chǎn)品狀態(tài)查詢(xún)、跟蹤和追溯、創(chuàng)建及管理日常報(bào)表所需的數(shù)據(jù)和條碼生成和打印等輔助功能。其中，生產(chǎn)系統(tǒng)建模包括定義最終產(chǎn)品、零件和部件、原材料和消耗品，定義生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備建立工藝過(guò)程和操作步驟。在制品狀態(tài)監(jiān)控是進(jìn)行庫(kù)存物料管理和狀態(tài)監(jiān)控。生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集要跟蹤到每一個(gè)工序而不是每一個(gè)工段的合格產(chǎn)品數(shù)、返修品數(shù)量、實(shí)際用料、操作者和使用設(shè)備等。產(chǎn)品狀態(tài)查詢(xún)、跟蹤和追溯，要準(zhǔn)確反映生產(chǎn)動(dòng)態(tài)過(guò)程及過(guò)程中各元素的狀態(tài)和活動(dòng)記錄。
建立產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度系統(tǒng)
許多企業(yè)的生產(chǎn)車(chē)間對(duì)于在制品的監(jiān)控、管理和統(tǒng)計(jì)往往由專(zhuān)職人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)巡視、清點(diǎn)和記錄來(lái)完成，車(chē)間計(jì)劃員和生產(chǎn)調(diào)度人員根據(jù)在制品巡視結(jié)果、計(jì)劃部當(dāng)月計(jì)劃、缺件和臨時(shí)件生產(chǎn)指令制訂生產(chǎn)計(jì)劃并調(diào)度安排。由于對(duì)在制品巡視的記錄不能及時(shí)反饋到車(chē)間計(jì)劃調(diào)度室，緊缺件的“插隊(duì)”需求和設(shè)備能力的未知性、人力資源的不確定性，導(dǎo)致生產(chǎn)排程和計(jì)劃調(diào)度經(jīng)常發(fā)生資源沖突，設(shè)備和人力負(fù)載不能有效平衡，因此整個(gè)車(chē)間生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度工作非常繁重，效率不高，為保證生產(chǎn)任務(wù)“后墻不倒”，加班現(xiàn)象非常嚴(yán)重。
因此，在MES實(shí)施過(guò)程中,應(yīng)建立APS。APS應(yīng)當(dāng)提供資源配置、零件加工過(guò)程導(dǎo)入、約束條件錄入、訂單跟蹤、甘特圖等多種排程和調(diào)度算法和資源結(jié)構(gòu)優(yōu)化建議等基本功能。
建立車(chē)間資源管理子系統(tǒng)
建立車(chē)間資源管理子系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際情況和實(shí)施MES系統(tǒng)的要求，并結(jié)合DNC(直接數(shù)字控制/分布式控制)子系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行。
車(chē)間資源主要包括加工用工具和技術(shù)資料兩類(lèi)，這兩類(lèi)資源的配置需求和管理模式均不相同,因此系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠分別處理。對(duì)于超期借用、資料屬性和借閱權(quán)限等進(jìn)行控制、查詢(xún)和分析，并對(duì)資料庫(kù)存進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和管理。
就報(bào)表子系統(tǒng)而言，標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的報(bào)表不可能完全滿(mǎn)足用戶(hù)的特殊需求，因此部分報(bào)表應(yīng)當(dāng)根據(jù)用戶(hù)實(shí)際要求和需求而量身定制。詳細(xì)的報(bào)表格式、字段含義和算法公式將在對(duì)用戶(hù)訪(fǎng)談和需求分析之后逐一定義。
MES效益明顯
許多制造企業(yè)機(jī)械加工車(chē)間為充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的功效，在實(shí)施MES項(xiàng)目的同時(shí)把DNC系統(tǒng)也一并規(guī)劃在內(nèi)，一方面實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序的集中管理，同時(shí)便于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，實(shí)現(xiàn)了MES與DNC系統(tǒng)的融合。
制造執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)行提供了從接受訂貨到制成最終產(chǎn)品的全過(guò)程的生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的信息。它采用當(dāng)前的和精確的數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行初始化，及時(shí)引導(dǎo)、響應(yīng)和報(bào)告工廠(chǎng)的活動(dòng)，對(duì)隨時(shí)可能發(fā)生變化的生產(chǎn)狀態(tài)和條件做出快速反應(yīng)，重點(diǎn)削減不會(huì)產(chǎn)生附加值的活動(dòng)，從而推動(dòng)有效的工廠(chǎng)運(yùn)行和過(guò)程。MES改善運(yùn)行設(shè)備的回報(bào)，以及改善及時(shí)交貨、庫(kù)存周轉(zhuǎn)、毛利和現(xiàn)金流通性能。MES通過(guò)雙向通信，提供整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)以及供應(yīng)鏈中以任務(wù)作為關(guān)鍵因素的信息。
制造企業(yè)成功實(shí)施MES 系統(tǒng)后將為企業(yè)帶來(lái)以下效益：生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間和生產(chǎn)周期大大縮短，產(chǎn)品質(zhì)量提高，設(shè)備利用率全面提升，生產(chǎn)排程和調(diào)度效率大幅度提高，車(chē)間資源得以更有效的利用，車(chē)間管理能力和管理效率快速提升，生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低，產(chǎn)品報(bào)廢和超差得到有效的控制，在制品追溯速度和準(zhǔn)確性大幅度提高，工時(shí)管理將更加科學(xué)合理。
根據(jù)美國(guó)MES標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)對(duì)國(guó)外眾多實(shí)施MES項(xiàng)目的用戶(hù)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，得到成功實(shí)施MES系統(tǒng)將為企業(yè)帶來(lái)以下效益：生產(chǎn)周期縮短45%，數(shù)據(jù)輸入工作減少75%，半成品的積壓減少24%，交接班的紙面工作減少61%，次品減少18%，交貨時(shí)間縮短27%
