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MES:生产与管理间的高架桥

客户需求在变化,产品在改型,订单在不断调整,制造商总是计划跟不上变化。如何将生产执行安排精确至秒,面临激烈的国际竞争,MES是不错的选择。利用MES,企业能够提高竞争力,赢得市场,赢得用户。
对于制造企业而言,上层生产计划部门面对市场的变化,客户对交货期的苛刻要求,产品的不断改型,订单的不断调整,明显感到计划跟不上变化,企业越来越需要车间执行层面更好地推进生产计划,反馈生产状态信息,提高作业效率。因此,如何建立和运行车间层的管理信息系统—制造执行系统(MES,Manufacturing Execution System)就成了许多企业关心的目标。

MES打通双层关系

在制造业信息平台中, 制造执行系统在计划管理层与底层车间生产控制之间建立了联系,填补了两者之间的空隙。

目前,在制造企业往往存在这样的情况,看似良好运作的生产车间实际并没在以较好的状态运行,设备和操作人员看似忙碌,但其效率存在很大的提升空间,无形中为企业带来损失。为解决这一问题,国际制造业提出了综合设备效率(OEE,Overall Equipment Effectiveness)的概念。利用OEE的一个重要目的就是减少一般制造企业常常存在而又极易被忽略的六大损失:停工、设置/调节(有效率率损失)、微停工、减速(表现性损失)、调节机床设备生成的次品和生产正常运行时产生的次品。根据现场实时采集的生产系统表现信息,按照OEE的分析方法,企业可以方便地知道自己工厂存在什么问题,从而明确关注目标。

建立产品生产计划和调度系统 

许多企业的生产车间对于在制品的监控、管理和统计往往由专职人员通过现场巡视、清点和记录来完成,车间计划员和生产调度人员根据在制品巡视结果、计划部当月计划、缺件和临时件生产指令制订生产计划并调度安排。由于对在制品巡视的记录不能及时反馈到车间计划调度室,紧缺件的“插队”需求和设备能力的未知性、人力资源的不确定性,导致生产排程和计划调度经常发生资源冲突,设备和人力负载不能有效平衡,因此整个车间生产计划和调度工作非常繁重,效率不高,为保证生产任务“后墙不倒”,加班现象非常严重。

因此,在MES实施过程中,应建立APS。APS应当提供资源配置、零件加工过程导入、约束条件录入、订单跟踪、甘特图等多种排程和调度算法和资源结构优化建议等基本功能。

建立车间资源管理子系统 

建立车间资源管理子系统应根据用户的实际情况和实施MES系统的要求,并结合DNC(直接数字控制/分布式控制)子系统的实际情况进行。

车间资源主要包括加工用工具和技术资料两类,这两类资源的配置需求和管理模式均不相同,因此系统应当能够分别处理。对于超期借用、资料属性和借阅权限等进行控制、查询和分析,并对资料库存进行统计和管理。

就报表子系统而言,标准系统的报表不可能完全满足用户的特殊需求,因此部分报表应当根据用户实际要求和需求而量身定制。详细的报表格式、字段含义和算法公式将在对用户访谈和需求分析之后逐一定义。

MES效益明显

许多制造企业机械加工车间为充分发挥数控机床的功效,在实施MES项目的同时把DNC系统也一并规划在内,一方面实现数控机床的联网,实现数控程序的集中管理,同时便于生产数据的实时采集,实现了MES与DNC系统的融合。

制造执行系统的运行提供了从接受订货到制成最终产品的全过程的生产活动实现优化的信息。它采用当前的和精确的数据,对生产活动进行初始化,及时引导、响应和报告工厂的活动,对随时可能发生变化的生产状态和条件做出快速反应,重点削减不会产生附加值的活动,从而推动有效的工厂运行和过程。MES改善运行设备的回报,以及改善及时交货、库存周转、毛利和现金流通性能。MES通过双向通信,提供整个企业的生产活动以及供应链中以任务作为关键因素的信息。

制造企业成功实施MES 系统后将为企业带来以下效益:生产准备时间和生产周期大大缩短,产品质量提高,设备利用率全面提升,生产排程和调度效率大幅度提高,车间资源得以更有效的利用,车间管理能力和管理效率快速提升,生产成本进一步降低,产品报废和超差得到有效的控制,在制品追溯速度和准确性大幅度提高,工时管理将更加科学合理。

根据美国MES标准协会对国外众多实施MES项目的用户调查和统计,得到成功实施MES系统将为企业带来以下效益:生产周期缩短45%,数据输入工作减少75%,半成品的积压减少24%,交接班的纸面工作减少61%,次品减少18%,交货时间缩短27%。

本文转载中国计算机报

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