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最近谈的一些项目中,有些客户也会提到MES系统,但与之交流后,感觉有些客户对MES系统的认识还是有些局限,今天我们就聊聊MES系统在制造业信息化管理系统中扮演的角色。
(MES是美国制造研究和生产管理界于20世纪90年代提出的关于生产组织和管理的新概念。按MESA国际联合(MESA International)定义,“MES能通过信息的传递,对从订单下达开始到产品完成的整个产品生产过程进行优化的管理,对工厂发生的实时事件,及时作出相应的反应和报告,并用当前准确的数据对进行相应的指导和处理”。)
首先我们先要了解一下信息化系统在企业中分布的层级,以及各层次中包含有用途各异、功能各异的业务处理子系统或功能组件。
企业信息化的分工
层次一、企业经营管理系统
用途:面向 “供需链”的管理和优化。通过对“人流、物流、资金流”的整合,以财务控制为核心,实现企业业务的协同和增值。
内容:包括企业资源规划管理系统(ERP)、客户关系管理系统(CRM)、供应链管理系统(SCM)、高级计划系统(APS)、 在线联机分析系统(OLAP)、业务信息智能系统(BI)、电子商务(B2C/B2B)等等。
层次二、过程管理系统
用途:面向生产制造平台的管理和优化。以对过程任务分配、业绩进行监视、统计、跟踪和分析等手段,实现过程的持续改进。
内容:数据采集、效率评估、历史数据分析、物料跟踪、质量跟踪与分析、设备管理、计划分解等业务子系统或功能组件。——制造执行系统(MES)。
MES功能模块管理或控制的范围
MES的组成及其与其它系统的关系
层次三、过程控制系统
用途:面向企业生产工艺和动作过程的控制,以供以工艺调节和逻辑控制为手段,保证过程输出达到预期的目标。
内容:包括过程控制系统(DCS)、顺序控制系统(PLC)、传动控制等自动化系统或装置。
其次我们对制造业应用MES系统进行简单的分析:
1.MES行业现状
ØMES在国外被广泛应用,而在国内则处于初级应用阶段;
Ø国内钢铁、石化、汽车等行业MES应用比较普及,机械、电子、汽配等中小制造企业MES应用才刚刚开始;
Ø国内MES产品标准化程度比较低,大多数根据客户需求定制化交付,中小企业实施MES成本高(50-200万)、周期长,严重影响MES普及;
Ø国内中小企业普遍应用了ERP解决人/财/物/产/供/销管理问题,WMS也逐渐普及,生产设备自动化程度也越来越高,目前在车间现场管理、制造执行过程信息化方面还是相对空白,是目前MES市场蓝海。
2.MES发展趋势:
Ø中小企业应用MES提升制造执行能力和竞争力是市场刚需,也是实现智能制造的坚实基础,MES产品标准化成熟度和设备自动化程度越来越高、相应配套的硬件设备价格会越来越低,大大降低使用MES系统成本,有助于MES普及,未来5年内,是国内MES快速发展的黄金期;
Ø在制造大环境下,德国工业4.0,美国工业互联网,中国制造2025,由制造大国成为制造强国,实现智能制造,其中MES普遍应用尤为重要,它为中小制造企业实现智能制造打下坚实基础。
3.MES厂商:
MES厂商
Ø中国MES厂商数量繁多,背景复杂:国内国外、大大小小100多家MES厂商,相对活跃50余家,基本上按客户需求大量定制开发,主要聚焦于中大型企业MES应用;
Ø国内MES厂商产品主要以直销为主,项目合作伙伴为辅,没有建立像ERP厂商这种全国性各种渠道伙伴进行产品销售和实施服务。
接下来通过下面表格让大家了解一下各行业实施MES系统中关注的重点以及企业面临的问题:
企业制造管理面临的问题:
1.生产计划复杂:
Ø效率低,工作量大,周期长;
Ø生产计划执行准确性不高,生产工单准时完工率过低;
Ø计划人员很难得到实际生产进度的准确信息;
Ø沟通成本高;
Ø计划调整难度比较大。计划变更或者紧急插单时,需重新评估整个生产计划。
2.生产过程不透明:
Ø生产过程中存在很多异常因素,导致生产计划与实际脱节;
Ø整个生产加工过程处于黑盒状态;
Ø无法实时监控瓶颈设备,无法提高其生产效率。
3.生产过程数据收集:
Ø车间现场的原始数据无法准确反馈;
Ø无法了解详细生产制程数据;
Ø车间现场生产数据都靠手动统计,费时费力,准确率低,时效性差。
4.产品高质量、高可靠性:
Ø产品质量控制要求严格,针对制造过程信息的自动下达、采集、跟踪、监控,为产品质量可靠性提供分析优化的依据,同时可满足质量过程控制。
5.生产制造决策分析:
Ø生产管理层所需生产进度报表,员工工时报表,产品合格率报表、设备等都是通过手工统计,难以满足追求效率的车间管理需求;
Ø基于对车间现场原始数据的收集基础为车间量身订制分析报表
Ø需要的生产成本统计报表、生产计划达成率、准时出货率等报表,现阶段也缺少必要的原始数据,比如实际的设备工时和人工工时,导致生产成本的准确性不高。
接下来我们再看一下制造企业实施MES需求的一些需求及目标:
Ø及时准确将计划以及变更信息发布到制造现场,收集过程中的资源、过程以及结果信息数据;
Ø监控产品的整个作业流程,给作业人员足够的信息指导,实现防呆管理,避免或预防问题的发生;
Ø提高产线现场对各种变更的响应以及反馈速度;
Ø实现对产品、物料的序列、批次追踪与管理;
Ø实时记录制造过程中的在制、工时、人员、设备等信息;
Ø给管理人员提供对作业现场进行可视化监控管理的工具;
Ø给管理人员提供改善制造流程、工艺的各种及时准确的数据;
Ø归纳/整合/分析过程信息,为高层决策提供全面及时准确的数据。
制造企业实施MES需求
制造企业实施MES目标
Ø建立数字化、透明化现场管理和监控体系,优化和规范工厂业务流程;
Ø建立以产品信息为纽带,监控作业现场的详细过程,建立相关业务单元有效协作的信息平台;
Ø建立完善的产品追溯链和信息档案库,满足质量追溯管理要求;
Ø建立生产质量物流等异常情况预警机制,提高问题处理效率和准确率,降低生产成本;
Ø监控现场业务操作,引入防呆机制,帮助操作人员减少操作失误;
Ø实时获取各项业务绩效指标,为高层决策提供全面及时的第一手数据;
Ø和ERP、WMS、设备集成,代替人工录入,提高系统的处理效率和准确率。
最后通过ERP系统与MES系统分工图让各位进一步加强对二者的认识:
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