微締裝備制造制造MES系統(tǒng)MES-EM實施關(guān)鍵點
離散行業(yè)的 MES系統(tǒng) 軟件研究和應(yīng)用是目前學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界需要共同突破的難點。針對該現(xiàn)狀，在實踐的基礎(chǔ)上總結(jié)出MES系統(tǒng)軟件實施的一般步驟，并根據(jù)裝備制造行業(yè)的實施經(jīng)驗指出了MES系統(tǒng)軟件實施過程中的幾個關(guān)鍵點，為業(yè)界以后的MES系統(tǒng)軟件探索提供了參考依據(jù)。
裝備制造業(yè)是國民經(jīng)濟的脊梁，是衡量一個國家國際競爭力的重要標志。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國裝備制造業(yè)已經(jīng)形成門類齊全、規(guī)模較大、具有一定技術(shù)水平的產(chǎn)業(yè)體系，成為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)。如今，“以訂單驅(qū)動生產(chǎn)，柔性制造”的企業(yè)運營管理模式已逐漸成為我國制造業(yè)主流的企業(yè)運營管理模式，通過實施MES系統(tǒng)軟件來銜接制造業(yè)管理層和工控層已變成當(dāng)今企業(yè)信息化建設(shè)的熱門話題。作為典型的按訂單設(shè)計和生產(chǎn)的離散型制造業(yè)，裝備制造業(yè)有著其他離散制造行業(yè)產(chǎn)品種類多、批量小的共性，再加上生產(chǎn)計劃的多變和底層的自動化程度不高，MES系統(tǒng)軟件實施任重道遠。
裝備制造企業(yè)MES系統(tǒng)軟件
1、實施步驟
本文根據(jù)我國一個著名裝備制造企業(yè)的MES系統(tǒng)軟件實施經(jīng)驗，對離散型裝備制造企業(yè)的MES系統(tǒng)軟件實施步驟總結(jié)如下：
a．總體規(guī)劃及產(chǎn)品選型。這是MES系統(tǒng)軟件推進的第一步，由企業(yè)的IT部門匯同企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)及車間管理者協(xié)商討論完成，主要是確認最終的MES系統(tǒng)軟件供應(yīng)商及其產(chǎn)品，并制定系統(tǒng)目標和初步的系統(tǒng)推進方案。
b．成立項目組。項目組成員一般由企業(yè)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、IT部門成員、使用車間的領(lǐng)導(dǎo)及主要業(yè)務(wù)骨干組成。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)負責(zé)項目整體把關(guān)和各部門間的協(xié)調(diào)；IT部門負責(zé)協(xié)同軟件供應(yīng)商進行需求分析和軟硬件部署，并進行軟件功能測試和系統(tǒng)培訓(xùn)，以及輔助車間準備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)試運行、正式運行階段的技術(shù)支持；使用車間的領(lǐng)導(dǎo)負責(zé)督促MES系統(tǒng)軟件的推進，同時作為系統(tǒng)的管理層角色也負責(zé)報表相關(guān)需求的生成；業(yè)務(wù)骨干除了要提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)需求，還要協(xié)同IT部門完成系統(tǒng)測試，完善系統(tǒng)界面及功能。
c．需求調(diào)研。此階段，軟件供應(yīng)商會有專業(yè)人員進駐企業(yè)，了解車間需求，并形成需求分析報告，需要車間派專人聯(lián)系業(yè)務(wù)人員，提供專用場所進行需求調(diào)研活動。
d．基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準備。需求調(diào)研結(jié)束后，軟件供應(yīng)商會提供一份基礎(chǔ)數(shù)據(jù)需求表，由車間協(xié)同IT部門整理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如物料信息、人員信息、產(chǎn)品信息等等。
e．軟硬件部署及系統(tǒng)測試。IT部門首先完成車間網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器環(huán)境的搭建和車間MES系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)錄入終端的部署，然后部署軟件系統(tǒng)至MES系統(tǒng)軟件服務(wù)器，并協(xié)同業(yè)務(wù)骨干進行功能測試，同時反饋測試結(jié)果給軟件供應(yīng)商，更新完善軟件系統(tǒng)。
f．用戶培訓(xùn)及試運行。待軟件系統(tǒng)的程序版本基本穩(wěn)定時，由IT部門對車間所有用戶按角色進行培訓(xùn)，并在車間原有生產(chǎn)管理模式基礎(chǔ)上加入MES系統(tǒng)軟件的信息化管理模式，2套模式同時進行。
g．系統(tǒng)切換。試運行過程中，用戶操作的熟練程度會不斷提高，程序會不斷得到完善，程序功能也會不斷接近現(xiàn)有生產(chǎn)模式的需求，待用戶使用MES系統(tǒng)軟件能夠基本替代原有生產(chǎn)模式時，南車間領(lǐng)導(dǎo)宣布切換系統(tǒng)。
h．系統(tǒng)維護。系統(tǒng)正式運行后，整個MES系統(tǒng)軟件便進入了系統(tǒng)維護階段。IT部門要為車間MES系統(tǒng)軟件的正常運行提供技術(shù)支持，同時還要有計劃、有組織地對系統(tǒng)進行必要的更新升級，以保證系統(tǒng)中的各個要素隨著環(huán)境的變化始終處于最新的、正確的工作狀態(tài)。
2、實施過程中關(guān)鍵點
裝備制造企業(yè)大多是勞動密集型企業(yè)，自動化程度不高，底層生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取不易，而且很多零部件都是外委到其他車間或企業(yè)加工，很難控制物料的齊套性，再加上設(shè)計、工藝的經(jīng)常調(diào)整和質(zhì)檢后的返工返修，導(dǎo)致生產(chǎn)計劃的安排混亂，整個裝備制造業(yè)的MES系統(tǒng)軟件實施困難重重，因此必須把握重點，有針對性地進行分步實施。以下是MES系統(tǒng)軟件實施的幾個關(guān)鍵點：
a．產(chǎn)品及供應(yīng)商選擇。選擇了正確的供應(yīng)商及其產(chǎn)品，MES系統(tǒng)軟件推進便成功了一半。企業(yè)在選型時比較大的問題是，MES系統(tǒng)軟件沒有一個行業(yè)標準。現(xiàn)在的MES系統(tǒng)軟件廠商比較多，結(jié)構(gòu)五花八門，很難選擇，可以考慮以下幾點：MES系統(tǒng)軟件產(chǎn)品適用范圍；供應(yīng)商的研發(fā)體系、實施成功經(jīng)驗、實施能力、售后服務(wù)能力、培訓(xùn)能力，最好可以在實施階段常駐企業(yè)提供技術(shù)指導(dǎo)；另外還有產(chǎn)品的通用性和可擴展性，因為裝備制造企業(yè)要實施MES系統(tǒng)軟件的車間一般不止一個，而各個車間在生產(chǎn)管理上不盡相同，所以MES系統(tǒng)軟件產(chǎn)品的框架首先要在總體上能夠適應(yīng)企業(yè)各個車間的一般需求，然后還要針對各個車間的特點在細節(jié)上可以進行擴展；最后，用戶自身對MES系統(tǒng)軟件的認識和對企業(yè)所處行業(yè)的認識也很重要。
b．領(lǐng)導(dǎo)支持程度及部門合作。從以往的經(jīng)驗來看，離散型企業(yè)的MES系統(tǒng)軟件實施成功案例不多，實施難度很大，其中一個很重要的因素就是企業(yè)管理者支持的力度不夠。車間是一個不能獨立存在的執(zhí)行部門，它需要生產(chǎn)管理部門告知：做什么，數(shù)量是多少，什么時候完成。然后需要設(shè)計、工藝部門告知：需要什么，怎么做。最后還需要質(zhì)量部門告知：做得怎么樣，是否合格。因此，車間MES系統(tǒng)軟件的實施除了有IT部門的全程參與和實施過程中標準化部門的規(guī)范化管理，還將涉及生產(chǎn)、設(shè)計、工藝、質(zhì)量等多個部門，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)必須堅定決心，統(tǒng)一調(diào)度，加大協(xié)調(diào)督促力度，確保各個部門的協(xié)調(diào)一致，如在車間執(zhí)行生產(chǎn)管理部門的生產(chǎn)計劃之前，設(shè)計、工藝部門的產(chǎn)品BOM數(shù)據(jù)和工藝流程信息必須已經(jīng)完成，并通過系統(tǒng)接口進入MES系統(tǒng)軟件，形成了待生產(chǎn)產(chǎn)品的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。
c．需求定位。首先要分清關(guān)鍵需求和非關(guān)鍵需求，讓關(guān)鍵需求先轉(zhuǎn)化為程序模塊使用起來，再逐步完善程序?qū)崿F(xiàn)非關(guān)鍵需求；其次，不能一味追求功能的最大化，應(yīng)根據(jù)企業(yè)實際情況，有時企業(yè)的現(xiàn)狀還不能承載MES系統(tǒng)軟件某個功能模塊的實施，盲目進行下去，浪費人力物力，還會打擊用戶接受MES系統(tǒng)軟件的積極性；第三，最終的需求也不一定要完全按照車間現(xiàn)有生產(chǎn)模式，MES系統(tǒng)軟件應(yīng)該規(guī)范車間的生產(chǎn)管理，對于車間不合理的需求要進行更改，對于車間不科學(xué)的生產(chǎn)管理模式要進行修正。
d．?dāng)?shù)據(jù)準確性。一個系統(tǒng)良好的應(yīng)用，靠的是數(shù)據(jù)的準確，信息系統(tǒng)是由三分技術(shù)，七分管理和十二分數(shù)據(jù)來決定成敗的，每個數(shù)據(jù)錄入者都不能掉以輕心，必須引起高度重視。裝備制造企業(yè)產(chǎn)品種類繁多，產(chǎn)品BOM數(shù)據(jù)復(fù)雜，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準備工作必須細致、嚴謹，容不得半點差錯，因為錯誤的數(shù)據(jù)帶來的后患，比沒有數(shù)據(jù)更可怕。數(shù)據(jù)的準確性同時還體現(xiàn)在系統(tǒng)操作的實時性上，在MES系統(tǒng)軟件使用初期，底層數(shù)據(jù)錄入用戶經(jīng)常會因為某些不適應(yīng)而忘記或推遲在系統(tǒng)中錄入生產(chǎn)數(shù)據(jù)，使得系統(tǒng)上層的車間管理者看到的生產(chǎn)信息并非車間實時信息，導(dǎo)致錯誤決策的產(chǎn)生。因此必須加大宣傳，加強考核，在管理上抑制破壞數(shù)據(jù)準確性的行為發(fā)生。
e．工藝模塊化。裝備制造企業(yè)的產(chǎn)品種類雖然多，但是生產(chǎn)的批量小，一般是幾個到十幾個，如果每生產(chǎn)一種不同種類的產(chǎn)品，就重新編制一套新的工藝文件，在可行性和經(jīng)濟性上都是十分不利的。為此，在MES系統(tǒng)軟件實施過程中引入了工藝節(jié)點模塊化的概念，即將生成產(chǎn)品的所有工藝按加工性質(zhì)拆分成單個的獨立模塊存入工藝模塊數(shù)據(jù)庫。由于相同類別不同型號的產(chǎn)品在構(gòu)造上存在或多或少的相似性，在設(shè)計一個新的產(chǎn)品時可以先從工藝模塊數(shù)據(jù)庫中選擇可重用的工藝節(jié)點，對于新的工藝則另行設(shè)計和入庫，具體流程如圖1所示。
d.所示流程一般在MES系統(tǒng)軟件之外的系統(tǒng)(如CAPP)中完成，生成的產(chǎn)品制造工藝將被自動導(dǎo)入至MES系統(tǒng)軟件中，為MES系統(tǒng)軟件中產(chǎn)品制造計劃的拆解提供依據(jù)。如果企業(yè)工藝的輔助設(shè)計工具沒有此類功能，那么可以在MES系統(tǒng)軟件中增加產(chǎn)品工藝生成模塊，實現(xiàn)圖1所示的功能。
f．MES系統(tǒng)軟件部署。MES系統(tǒng)軟件部署一般有2種方式：一種是先打通主線，再細化優(yōu)化；另一種則是逐個模塊突破，直至整條主線貫通。前一種方式從總體上俯瞰全局，能夠最大化地實現(xiàn)系統(tǒng)各個模塊的步調(diào)一致，應(yīng)用靈活性較強；后一種方式則步步為營，逐個模塊細化、應(yīng)用，在短時間內(nèi)就能讓車間看到實施效果。不管是采取哪種方式，在部署時都應(yīng)先找準MES系統(tǒng)軟件應(yīng)用的切入點。對于裝配制造企業(yè)，可視化、可追溯是應(yīng)用MES系統(tǒng)軟件的切入點和基礎(chǔ)，可以考慮先從計劃進度和物料管理這兩點著手，實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的工作進度監(jiān)控和產(chǎn)品完成后的質(zhì)量、零部件的追溯。對于MES系統(tǒng)軟件中的工藝流程，可以先遵循車間現(xiàn)有工藝流程，進行技術(shù)和管理上的固化，使用一段時間后，再根據(jù)實際需要對工藝流程進行相應(yīng)的優(yōu)化，提高企業(yè)的靈活性。MES系統(tǒng)軟件是利用計算機和網(wǎng)絡(luò)來輔助車間生產(chǎn)的一種全新的生產(chǎn)管理模式，在短時間內(nèi)很難被車間所有相關(guān)人員接受，因此在部署完成后還必須加強考核和培訓(xùn)，督促車間人員使用，使其在慢慢熟練的過程中從下意識里體會到軟件系統(tǒng)所帶來的優(yōu)越性，然后化被動為主動，促使MES系統(tǒng)軟件全面、積極地應(yīng)用。
g．人員使用的積極性。人是MES系統(tǒng)軟件實施的主體，人員的素質(zhì)、使用積極性都將影響MES系統(tǒng)軟件的實施效果，需要從各個方面提高用戶的積極性，如設(shè)計人性化的軟件界面，讓操作簡單方便；加強員工培訓(xùn)，提高員工素質(zhì)；盡量將MES系統(tǒng)軟件的操作替代用戶的實際工作，讓用戶只需操作一次就完成了日常工作，而不是2套工作模式同時抓，這樣就降低了工作者的工作效率，同時也會因為增強了他們的勞動強度而使他們的負面情緒增加；對于額外增加數(shù)據(jù)錄入工作的操作者，需要進行一個合理化的安排，讓員工的工作和錄入得到一個平衡，不要對其工作量造成很大的負擔(dān)，然后動之以情，曉之以理，適當(dāng)增加工作津貼，并加強管理層的監(jiān)管力度。
h．看板利用。看板是MES系統(tǒng)軟件的一個基本功能，也是一個很重要的模塊，主要包括生產(chǎn)任務(wù)看板、各生產(chǎn)單位生產(chǎn)情況看板、質(zhì)量看板和物料看板。通過看板用戶可以及時了解車間生產(chǎn)任務(wù)的完成情況、質(zhì)量信息以及各生產(chǎn)工位的物料耗用和需求情況等。車間管理者是使用看板的主要用戶，他們不僅要有利用MES系統(tǒng)軟件看板指導(dǎo)生產(chǎn)的信息化管理意識，還要能熟練并靈活使用看板模塊，準確掌握車間生產(chǎn)狀況，調(diào)度管理，盡量使生產(chǎn)均衡化，逐步實現(xiàn)車間的準時生產(chǎn)和精益生產(chǎn)。比如，根據(jù)企業(yè)總生產(chǎn)計劃，電機車間每天要裝配并存棧4臺電機，那么就要保證每天都有4對配套的定子和轉(zhuǎn)子就位，這便需要車間管理者利用生產(chǎn)任務(wù)看板實時了解車間生產(chǎn)動態(tài)，及時修正日計劃，合理安排人員和設(shè)備，確保所需數(shù)目的自制零部件的順利完成，同時還需查看物料看板，爭取實現(xiàn)庫存和用料的平衡，并控制電機所需的配套外委外協(xié)件的及時到場。
3、結(jié)束語
離散型企業(yè)的MES系統(tǒng)軟件實施是一項漫長而艱巨的工程，本文根據(jù)一個特定的企業(yè)案例給出了MES系統(tǒng)軟件實施過程的一般性介紹，希望能夠為后續(xù)企業(yè)提供有益的間接經(jīng)驗，指引MES系統(tǒng)軟件的實施逐步走向標準和規(guī)范，同時也希望能夠拋磚引玉，促進業(yè)界更多的技術(shù)交流，促使MES系統(tǒng)軟件的實施與應(yīng)用往更深更遠的方向發(fā)展，如 MES系統(tǒng)軟件 怎么實現(xiàn)車間生產(chǎn)進度與生產(chǎn)能力的平衡，怎么促進車間的精益生產(chǎn)等等。
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