華智分享：離散制造企業如何成功實施MES⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤？

發表于：2019/11/14 10:59:21  閱讀量：[關閉]

導讀：MES制造執行系統主要用來解決整體優化中❣❦❧♡۵，生產計劃與生產過程的脫節問題——這一問題長期以來不僅直接影響企業的生產效率❣❦❧♡۵，而且成為制約現代企業內部信息集成和企業之間供應鏈優化的瓶頸✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。

　　MESA國際聯合會對MES的定義是：MES能通過信息的傳遞對從生產命令下發到產品完成的整個生產過程進行優化管理♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃。當工廠中有實時事件發生時①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，MES能及時對這些事件做出反應✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥、報告❣❦❧♡۵，并用當前的準確數據對它們進行約束和處理♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃。

　　目前⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，MES關鍵技術的發展都已經相當成熟ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，在技術層面而言웃유ღ♋♂，開發MES✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，并不是問題☈⊙☉℃℉❅，困難的是如何制定出系統功能規格웃유ღ♋♂，及如何成功地使用MES以發揮它的功能㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉。

遇到的困難大致可分為下列幾項：

　　（1）工廠本身尚未有完整的制度⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，人員流動性大ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ，組織變更也大♀☿☼☀☁☂☄，前者定的規格⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，制作完成后✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，變更負責人員✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，其規格也隨之改變⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。

　　（2）MES在國內研發才剛起步ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，各制造業尚缺乏成功的范例ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，也缺少專業的實施公司⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，對其沒有正確的觀念與認識㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，推行信心及決心不夠⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。

　　（3）工廠性質多屬少量多樣㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，訂單式生產形態㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，生產現場多混亂☈⊙☉℃℉❅，經常有例外狀況㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，作業上較難配合⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。

　　（4）要達到實時準確的監控管理功能⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，須現場作業人員充分的配合☈⊙☉℃℉❅，一般而言✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，作業人員忙于生產♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，較難要求其實時輸入數據☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；。而一般MES或ERP系統多是on-line批次作業☾☽❄☃，而非實時作業☾☽❄☃，執行上較具彈性♀☿☼☀☁☂☄。

　　（5）MES現場一線管理者（如組長）可能難以正確理解MES導入的意義⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，反而因透明化使權力有被剝奪的感覺✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥。

　　（6）一般人習慣于用筆記錄㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，不習慣Paperless電子化作業☾☽❄☃。

　　（7）因MES強調實時數據收集☈⊙☉℃℉❅、監督及控制相較于一般數據處理的應用系統♀☿☼☀☁☂☄，其技術難度較高⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，須有專業計算機系統技術經驗者才足以勝任❣❦❧♡۵。對使用者而言✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，此系統包含現場實時作業的軟件ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、硬件✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，維護上也較困難些ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。

　　MES的應用♀☿☼☀☁☂☄，要充分考慮到企業的具體情況웃유ღ♋♂，以謀求合適的信息化解決方案ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。

　　企業的生產方式☾☽❄☃，主要可以分為按訂單生產✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、按庫存生產或上述兩者的組合ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。從生產類型上考慮✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，則可以分為批量生產和單件小批生產♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃。從產品類型和生產工藝組織方式上㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，企業的行業類型可分為流程生產行業和離散制造行業✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥。

　　典型的流程生產行業有醫藥웃유ღ♋♂、石油化工⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾、電力☾☽❄☃、鋼鐵制造ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ、能源웃유ღ♋♂、水泥等領域⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。這些企業☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；，主要采用按庫存ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、批量㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、連續的生產方式ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。典型的離散制造行業主要包括機械制造웃유ღ♋♂、電子電器ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、航空制造✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、汽車制造等行業ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。這些企業❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，則既有按訂單生產⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，也有按庫存生產ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ；既有批量生產ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，也有單件小批生產ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。

　　MES系統⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，無論從功能模型還是信息模型以及相關技術上☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；，都覆蓋了流程生產行業和離散制造行業❣❦❧♡۵。但是웃유ღ♋♂，無論從工藝流程還是生產組織方式方面☈⊙☉℃℉❅，流程生產行業和離散制造行業都存在較大的差別⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。所以㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，在MES具體實施上①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，要根據行業特征區別對待㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。

行業的需求差異

　　流程生產行業⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，主要是通過對原材料進行混合☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；、分離㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉、粉碎❣❦❧♡۵、加熱等物理或化學方法㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，使原材料增值⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。通常①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，他們以批量或連續的方式進行生產ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。而離散工業主要是通過對原材料物理形狀的改變❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣、組裝✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，成為產品♀☿☼☀☁☂☄，使其增值❣❦❧♡۵。在MES需求ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、應用環境等諸多方面♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，兩者都有較大的差異⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。

產品結構

　　離散制造企業的產品結構☈⊙☉℃℉❅，可以用“樹”的概念進行描述——其最終產品一定是由固定個數的零件或部件組成✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，這些關系非常明確并且固定㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。流程企業的產品結構☾☽❄☃，則有較大的不同✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，它們往往不是很固定—上級物料和下級物料之間的數量關系㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，可能隨溫度⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、壓力✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、濕度❣❦❧♡۵、季節ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ、人員技術水平⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾、工藝條件不同而不同☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；。

　　在流程生產行業MES中⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，一般采用配方的概念來描述這種動態的產品結構關系♀☿☼☀☁☂☄。其次⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，在流程生產行業每個工藝過程中⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，伴隨產出的不只是產品或中間產品①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，還可能細分為主產品♀☿☼☀☁☂☄、副產品⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾、協產品⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、回流物和廢物⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。MES在描述這種產品結構的配方的時候♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，還應具有批量☈⊙☉℃℉❅、有效期等方面的要求ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。

工藝流程

　　面向訂單的離散制造業⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，其特點是多品種和小批量❣❦❧♡۵。因此⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，生產設備的布置不是按產品而是按照工藝進行布置的⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。例如♀☿☼☀☁☂☄，離散制造業往往要按車☈⊙☉℃℉❅、磨웃유ღ♋♂、刨♀☿☼☀☁☂☄、銑等工藝過程來安排機床的位置ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ。因為每個產品的工藝過程都可能不一樣ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，而且可以進行同一種加工工藝的機床有多臺✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。因此♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，離散制造業需要對所加工的物料進行調度⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。并且中間品需要進行搬運ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。

　　流程生產行業企業的特點是品種固定❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，批量大ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，生產設備投資高ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，而且按照產品進行布置㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉。通常⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，流程生產行業企業設備是專用的ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，很難改作其他用途⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。MES系統規劃的時候☈⊙☉℃℉❅，要考慮到不同行業生產設備布置的特點✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，做好配置㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉。

　　離散工業企業的原材料主要是固體㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，產品也為固體形狀⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。因此⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，存儲多為室內倉庫或室外露天倉庫☈⊙☉℃℉❅。流程生產行業企業的原材料和產品✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，通常是液體⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾、氣體❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣、粉狀等✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。因此⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，存儲通常采用罐☈⊙☉℃℉❅、箱✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴、柜☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；、桶等進行存儲♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，并且多數存儲的數量可以用能轉變為電信號的傳感器進行計量⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。MES系統웃유ღ♋♂，可以從這些傳感器獲得必要的信息⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。

自動化水平

　　離散制造業企業由于是離散加工①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，產品的質量和生產率很大程度依賴于工人的技術水平☈⊙☉℃℉❅。離散制造業企業自動化主要在單元級ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，例如數控機床☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；、柔性制造系統✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥。因此❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，離散制造業企業一般是人員密集型企業❣❦❧♡۵，自動化水平相對較低♀☿☼☀☁☂☄。

　　流程生產行業企業⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，則大多采用大規模生產方式☈⊙☉℃℉❅，生產工藝技術成熟⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓，廣泛采用PCS（過程控制系統）✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，控制生產工藝條件的自動化設備比較成熟ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ。因此ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，流程生產行業企業生產過程多數是自動化的♀☿☼☀☁☂☄，生產車間的人員主要是管理✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥、監視和設備檢修☈⊙☉℃℉❅。（圖文來源網絡ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ，如有侵權請聯系刪除）