微締裝備制造MES系統(tǒng)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(shè)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(tái)空調(diào)，需要將面板、壓縮機(jī)、電機(jī)、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(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(guó)際上知名的MES廠(chǎng)商有瑞士的ABB、美國(guó)的ASPENTECH、Honeywell等，這些軟件所專(zhuān)著的行業(yè)多數(shù)于流程制造，在國(guó)內(nèi)的很多半導(dǎo)體企業(yè)，也是使用如上歐美產(chǎn)品居多，國(guó)內(nèi)大多數(shù)裝備企業(yè)，比較少建設(shè)MES系統(tǒng)。那么，裝備制造企業(yè)對(duì)MES系統(tǒng)的建設(shè)是否沒(méi)有迫切的期望？非也，筆者通過(guò)國(guó)內(nèi)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(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(lǐng)先國(guó)內(nèi)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(zhàn)MES系統(tǒng)建設(shè)。

　　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(tǒng)以來(lái)，不僅對(duì)ERP建設(shè)進(jìn)行過(guò)多次升級(jí)，IT建設(shè)部門(mén)尤其注重根據(jù)企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，持續(xù)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(chǔ)建設(shè)，務(wù)實(shí)打造IT支持業(yè)務(wù)流程、IT驅(qū)動(dòng)管理改革的優(yōu)勢(shì)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(jí)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(jì)劃，給計(jì)劃管理層提供了有力的支持，但細(xì)化到車(chē)間執(zhí)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(jí)功能備料平臺(tái)從計(jì)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(tǒng)支撐；生產(chǎn)和銷(xiāo)售部門(mén)通常希望實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)訂單的執(zhí)行過(guò)程，做到哪一個(gè)產(chǎn)品，出現(xiàn)了哪些問(wèn)題；質(zhì)量部門(mén)希望做到基于現(xiàn)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(cuò)/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(tǒng)計(jì)。

　　3 建設(shè)模式遭遇尷尬

　　針對(duì)企業(yè)的管理難題，IT部門(mén)也曾組織廣泛評(píng)估，充分借鑒國(guó)際先進(jìn)的MES建設(shè)模式，尤其是在國(guó)內(nèi)取得優(yōu)異成績(jī)的電子、半導(dǎo)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(chǔ)優(yōu)勢(shì)就是準(zhǔn)確采集。裝備線(xiàn)上，不同生產(chǎn)線(xiàn)通過(guò)自動(dòng)化機(jī)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(yán)謹(jǐn)、控制參數(shù)精準(zhǔn)。。。。。。如何規(guī)避人為操作帶了的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確風(fēng)險(xiǎn)？

　　2）源材料物流供應(yīng)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(wěn)定供應(yīng)，例如一張為歐洲冷凍行業(yè)客戶(hù)定制的商用空調(diào)訂單，需要立即根據(jù)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(yīng)，如果供應(yīng)商沒(méi)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(yù)期的生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行。如何化解生產(chǎn)計(jì)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(shè)的基礎(chǔ)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(jì)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(xì)節(jié)是唯一手段。企業(yè)是否要對(duì)所有物料所有環(huán)節(jié)都掃碼？是否需求對(duì)所有物料都用標(biāo)簽標(biāo)識(shí)？使用很多標(biāo)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(jù)自身實(shí)力進(jìn)行評(píng)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(qū)分出級(jí)別，哪些物料在哪些環(huán)節(jié)一定通過(guò)貼標(biāo)簽來(lái)流通，哪些物料在哪些環(huán)節(jié)一定要將標(biāo)簽掃描記下；裝備制造行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力較大，成本領(lǐng)先戰(zhàn)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(zhí)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(biāo)簽。

　　如上方案，既讓關(guān)重物料充當(dāng)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(chǔ)業(yè)務(wù)板塊，以作為生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理分析數(shù)據(jù)的來(lái)源，同時(shí)完成實(shí)時(shí)向計(jì)劃層展現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程訂單執(zhí)行情況、任務(wù)完成情況、設(shè)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(bǔ)的計(jì)劃層和執(zhí)行層之間的斷層，當(dāng)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(cè)、打包下線(xiàn)）、返修作業(yè)登記追溯、班組資源應(yīng)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(zhí)行情況、產(chǎn)線(xiàn)物料按需配送情況）。

　　該方案達(dá)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(duì)關(guān)鍵工序的關(guān)鍵物料進(jìn)行防錯(cuò)，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(yīng)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(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(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)按產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)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(xiàn)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(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)。

　　3）質(zhì)量采集平臺(tái)搭建強(qiáng)大的追溯機(jī)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(yàn)采集；生產(chǎn)過(guò)程首檢和巡檢；OQC成品檢驗(yàn)；產(chǎn)品追溯；合格率趨勢(shì)分析；供應(yīng)商不合格率分析登。

　　該辦案達(dá)成以下效果：a）檢驗(yàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集，質(zhì)量信息管理落實(shí)到現(xiàn)場(chǎng)，提高制造品質(zhì)；b）檢驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、化結(jié)構(gòu)化，為質(zhì)量體系的現(xiàn)場(chǎng)管控提供了強(qiáng)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(duì)于關(guān)重物料可以追溯到原材料供應(yīng)商以及生產(chǎn)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，大大深化了客戶(hù)投訴及時(shí)準(zhǔn)確處理的機(jī)制，從而提高了客戶(hù)滿(mǎn)意度。

　　5 穩(wěn)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(yīng)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(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(xì)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(guó)內(nèi)外其他工廠(chǎng)。每期推廣都涵蓋對(duì)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(yǎng)各模塊的關(guān)鍵用戶(hù)，更利于建立持續(xù)改進(jìn)的IT發(fā)展模式。

裝備制造行業(yè)背景：

①產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工藝復(fù)雜

②零部件數(shù)量眾多

③批量小、種類(lèi)多、工序多、生產(chǎn)周期長(zhǎng)

④典型的訂單生產(chǎn)，計(jì)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(diào)困難

裝備制造MES解決方案

①通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊，以條碼為載體，采集車(chē)間的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)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(tái)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析；

②通過(guò)與周邊軟件（例如ERP、PDM、CAPP等）及硬件設(shè)備（生產(chǎn)設(shè)備、智能感知設(shè)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(jì)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(yīng)用，完成對(duì)線(xiàn)上在制品的生產(chǎn)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控；

⑤通過(guò)生產(chǎn)追溯模塊的應(yīng)用，對(duì)全生產(chǎn)流程中的物料、生產(chǎn)人員、生產(chǎn)設(shè)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(shù)控設(shè)備利用率提升 20%

②計(jì)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(wú)形：

強(qiáng)化工藝信息的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)作用，減少誤操作，降低技術(shù)協(xié)調(diào)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(shù)字化制造生產(chǎn)線(xiàn)奠定了基礎(chǔ)

6 結(jié)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(guī)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(zhàn)。

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