MES系统在典型离散制造车间的选型与应用分析

bpmqgb

企业在MES系统选型时除了要具备一定的前瞻性外，还要对自身现状有比较明确的目标和清晰的认识，相同的软件可以有不同的配置，实施效果的好坏往往不是选定一套优秀的产品就可以决定的。
    生产企业习惯性地被分为离散型与流程型2类，二者的生产特征与管理模式有很大的不同，无论是从信息系统还是企业管理的角度，业内对这2种生产类型都有较多的研究。从车间级管理的角度，可以将离散制造车间生产类型按批量生产和单件小批量研制2种不同类型进行分类。本文试图通过对这2种不同离散制造车间的生产管理特征的对比分析，帮助企业进行制造执行系统(MES)的选择。
    在分析二者的差异之前，首先概述它们的共同点。由于这2种类型同属离散制造，因此它们都具备所有离散制造企业的特点，主要体现在以下几个方面：

(1)多品种小批量、生产周期较长。产品由多个零件经过多个不连续的工序后组装而成，生产周期较长；同时，工人还必须适应小批量不同零件的交叉加工操作；

(2)生产工艺复杂。零件生产工艺复杂，而且会随着生产水平和生产设备的提升而改变。因此，一般离散制造企业都拥有大量工艺人员；

(3)需要在不同加工单元上反复流转。这也是工艺复杂的另一种体现，由于需要在不同加工单元流转，增加了计划控制的不确定因素；

(4)较高水平的质量控制。由于产品复杂，一般由多个小零件组成，每一个小件都必须完全满足设计和工艺要求，否则会影响整个产品的质量；

(5)产能主要由加工要素的合理配置决定。与流程型生产主要由生产设备或流水线决定产能不同，离散犁车间的产品由某些瓶颈决定，而瓶颈的分布和调整又取决于各个加工要素的合理配置，这又给生产计划带来不小难度。
制造执行系统(MES)的选择
    离散制造企业的特点要求在进行MES选型时一定要有针对性。通过分析上述离散制造车间特点，总结出适应这类生产特点的MES系统必须具备如下功能：(1)较强的基于有限能力的高级计划与排程(APS)功能；(2)完善的产品结构和产品工艺管理功能；(3)适应现场需要的现场数据采集功能；(4)完备的质量管理功能；(5)生产物料管理功能；(6)多层次多视角的监控功能；(7)完善的报表功能。
    即使选择了具备以上功能的车间制造执行系统，由于各个车间生产类型的不同，也会出现实施应用的差异。只有面对这些现实存在的差异，才有可能发挥信息系统的最大威力，给企业带来效益。
批量生产类型的应用特点
    这里的批量生产并不指流程式流水线作业的大批量，是相对而言的。其主要特点表现为有一定的稳定批量，产品的设计和工艺都比较成熟。这类车间在实施车间制造执行系统时主要考虑排产和物料管理，数据采集的频度和控制力度可以放宽一些。

由于设计和工艺相对稳定，在车间生产计划编排时就不必考虑太多“意外”情况，重点是对设备能力进行有限能力排产，然后根据排产结果得到详细物料需求清单。这里的物料比ERP里提到的物料范围要广一些，主要包括配套子件、加工所需的铺材铺料、工装刀具夹具等所有在生产过程中需要的物料。由此可见，编制可以指导生产加工的车间的生产计划是此类MES系统成功的关键所在，生产计划是后续其他管理的基础。

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一般来说，加工现场具体的加工订单会附带有对应晒蓝的工艺规程和生产加工流转卡，其中，工艺规程是由工艺部门统一制订的，以指导工人加工和检验员进行检验；生产加工流转卡是对现场加工过程和检验过程的实时记录。由于工艺规程会重复利用，往往导致需要对某些批的产品补充一些临时工艺通知，并对原有工艺进行补充，当补充达到一定量时会将工艺版本更新，重新晒蓝新的工艺规程。所以，车间制造执行系统一般要支持对某批订单临时工艺资料的管理和生产加工流转卡的打印。车间现场的数据采集可以仅对重点工序进行采集，随着系统渐渐成熟应用后可以考虑增加数据采集的密度。
    批量生产类型车间在实施车间制造执行系统时，前期应重点抓好车间生产计划编制和报表功能，其他功能可以循序渐进。相对而言，此种类型生产车间有比较好的基础，实施难度不大，也容易见到效果。
单件小批量研制型生产类型的应用特点
    单件小批量研制生产类型的企业以航天、船舶以及飞机主机厂为典型代表。其生产特点为产品复杂，生产周期长，加工批量较小，以单件小批研制为主。产品在生产过程中经常出现设计和工艺的变更，要求现场严格按最新的图纸工艺进行加工，对工人要求较高。
    在实施此类车间信息系统时，除关注计划排程和监控外，特别需要关注现场数据采集以及产品BOM数据和工艺数据的管理。系统严格与PDM系统实时集成，设计变更一定要实时体现在系统中；工艺数据也需要与PDM或CAPP系统同步。同时，由于车间现场在制造某些具体批次型号时会用到一些临时工艺，所以车间制造执行系统也要存储管理这些不同版本的工艺数据。随着企业生产管理水平的提高，目前许多这类企业已经做到很精细的管理，最值得称道和学习的就是引入FO(Fabrication Order，加工订单)和AO(Assembly Order，装配订单)的概念。FO和AO在功能E是一样的，FO关注零件制造，AO关注的是组件装配，下文以FO为例说明这种管理方式的特点。
    与传统的工艺规程可以重复利用不同，FO是一次性工艺规程，它的生命周期与其跟随的零件相同，当对应批次零件需要加工时就会产生一个唯一的FO；当零件完工入库时，FO随零件一起入库并作为该零件的生产过程记录保存起来，这与“贴身服务”和“个性化服务”的概念类似。因此，当某批(个)零件需要按计划开始加工时，计划员会根据订单需要、PDM和CAPP系统中的记录打印出一整套指导该零件加工的规范，包括加工工艺、工步、加工图纸、工艺图纸、辅料需求、工装夹具需求以及其他所有与此零件加工相关的资料。FO将随着零件一起在车间流转，所有加工过程数据都同时记录在FO上，包括加工者姓名、加工时间、工具材料领取、质量记录等信息。
    据调研，目前采用此种数据采集、现场管理方式的车间反响都很好，无论是在降低加工失误率、提高加工效率，还是强化故障追溯等方面都比采用传统的工艺规程的管理水平提升了许多；但是这样却增加了大量纸张的浪费以及打印机的损耗；同时，如果发生质量事故，从这些浩如烟海的历史FO／AO中查询也是一件十分困难的事情。而车间制造执行系统就可以结合这种已有的管理方式很好地解决这些遗留的问题。因此，无论实施什么样的系统都应该根据企业的实际情况，取长补短，打造最适合客户使用的信息系统。
结束语
    针对不同企业的特点，在实施信息系统时应该有所侧重，关注客户的实际需求，而不能墨守陈规，一成不变。对于客户来说，一定要选择适合自己的，生搬硬套别人的所谓先进管理技术和经验往往达不到自己想要的结果。随着车间信息化水平的提高，可以在批量生产类型或者在结合批生产研制类型的企业都推广单件小批量研制类型的现场管理方式，这是一种比较精细的管理方式。对于非单件小批量研制型生产类型的车间而言，如果采用手工的方式强行推广这种FO／AO的管理方法将非常困难，甚至根本无法实施，而采用计算机管理就完全可以轻松达到目标。但是，一个企业生产管理方式的变化不是一朝一夕就可以完成的，应该遵循渐进的原则朝正确的方向前进。因此，企业在MES系统选型时除了要具备一定的前瞻性外，还要对自身现状有比较明确的目标和清晰的认识，相同的软件可以有不同的配置，实施效果的好坏往往不是选定一套优秀的产品就可以决定的。因此，在项目实施时就要求客户自己与软件公司一起分析，订制一套适合自身当前需要的系统。

dowsonvx

设疑费钱

dowsonvx

受益匪浅

怒雪狂龙

我们现在也正准备导入MES项目，选型的确。MES不比ERP，它已经细化到生产中的每个细节，具体的动作。。。更重要的是ERP是计划层面的，而MES是执行层面的。。。如果执行做得不好，反馈给计划层面的东西都是不真实，从而带来生产上的误导。。

wfatao

谢谢了。楼主。