離散型制造業(yè)的難題，MES分析帶來什么樣的解決路徑？
閱讀：2233發(fā)布時間：2015-11-9
制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES，Manufacturing Execution System）能夠優(yōu)化從訂單投入到產(chǎn)品完成的生產(chǎn)活動所需的全部信息：其運用及時、準確的信息，指導、啟動、響應并記錄生產(chǎn)活動，從而能夠?qū)l件的變化做出迅速的反應、減少非增值活動、提高工廠運作過程的效率。MES系統(tǒng)不但可以改善設備率，而且有助于加快庫存周轉(zhuǎn)、提高收益。
MES在企業(yè)和供應鏈間以雙向交互的形式提供生產(chǎn)活動的基礎信息，使計劃、生產(chǎn)、資源三者密切配合，從而確保決策者和各級管理者可以在zui短的時間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的變化，做出準確的判斷并制定快速的應對措施，保證生產(chǎn)計劃得到合理而快速的修正、生產(chǎn)流程暢通、資源充分有效地得到利用，進而zui大限度地發(fā)揮加工效率。
離散制造業(yè)MES分析
經(jīng)過考察可知，MES系統(tǒng)應該在架構上實現(xiàn)模塊化、標準化、柔性化和智能化，才能隨著實施的廣度和深度不斷進化，形成產(chǎn)品化的系統(tǒng)，大量減少客戶化工作，快速滿足企業(yè)的實際需求。
研究典型的離散制造企業(yè)主流程，可以發(fā)現(xiàn)，不論哪一類車間生產(chǎn)管理，其實質(zhì)都是完成一個事先約定的流程規(guī)范，每個流程都可能涉及到具體的人員和活動，消耗一定的資源和時間。我們注意到：流程的管理與控制和資源、數(shù)據(jù)等的管理具有*不同的特點，并且可以將企業(yè)中的這兩種管理活動分離，從而形成靜態(tài)管理(針對資源、數(shù)據(jù)等)和動態(tài)配置（針對活動、流程等）。
1.靜態(tài)管理
支持工業(yè)活動的靜態(tài)管理是一種針對資源等管理活動以及在此活動中所必需的信息的管理方式。它的目標是在業(yè)務過程中，為資源的使用和管理及所有相關信息提供一種描述方式。
2.動態(tài)配置
動態(tài)配置可分為輸入部分、轉(zhuǎn)換部分和輸出部分。資源支持使得工業(yè)活動對工業(yè)對象的轉(zhuǎn)換過程能夠順利完成。
其中，工業(yè)活動是企業(yè)業(yè)務邏輯層面的一個概念，是一種目標驅(qū)動的對一個或多個對象的改變過程。一個活動可能調(diào)用某個軟件功能完成對輸入的轉(zhuǎn)換或只是對一個手工(由人工或機器完成)轉(zhuǎn)換過程的數(shù)字化表述，具有輸入和輸出兩個接口，輸入和輸出的內(nèi)容是資源及其狀態(tài)。
工業(yè)過程是一種流程，可能由不同部門、不同設備和不同人員等在時間域內(nèi)共同完成的任務，它是一系列基本功能的聯(lián)結，可以認為工業(yè)活動是zui基本的、zui小粒度的工業(yè)過程。因而，一個工業(yè)過程可以分為若干個子過程，且具有自遞歸的性質(zhì)。
存在于工業(yè)過程中的“流”可以分為物料流、信息流和資金流等，與工業(yè)過程相應，“流”隨著工業(yè)過程的推進會產(chǎn)生一系列的變化，發(fā)生一系列的數(shù)據(jù)交換。對于物料流來說，物料的形狀、功能和價值等隨著流的移動而發(fā)生變化，zui終從原材料變成產(chǎn)品。信息不斷發(fā)生著增加、減少、變更、存檔和轉(zhuǎn)換等動作，隨著時間具有不同的意義。在此過程中，資源和制造管理數(shù)據(jù)也伴隨產(chǎn)品數(shù)據(jù)一同流動。
因此，在MES實施過程中，貫徹上述柔性化、模塊化思想，從系統(tǒng)框架入手，重視靜態(tài)管理基礎工作，基于動態(tài)配置完成各類標準、核心功能模塊的定義，并可針對不同的企業(yè)應用需求隨需應變，提高實施效率，降低實施成本。
離散制造業(yè)MES實施
以飛機行業(yè)為例，飛機制造企業(yè)是非常典型的離散型制造企業(yè)，生產(chǎn)關系、零件結構復雜，又是批產(chǎn)和科研混線的多品種、小批量生產(chǎn)模式。因此，制造執(zhí)行系統(tǒng)的應用實施難度非常大。采用靜態(tài)管理和動態(tài)配置相結合的管理方式，攻克上述困難，初步建立了資源管理、資源配送管理、現(xiàn)場狀態(tài)采集、問題反饋及處理和可視化五個模塊，形成了符合航空行業(yè)具備離散型制造企業(yè)特色的制造執(zhí)行系統(tǒng)。
1.資源管理
MES系統(tǒng)接收公司部件級生產(chǎn)交付計劃，計劃人員利用MES系統(tǒng)完成排產(chǎn)后，通過該資源需求計劃管理模塊處理，可自動生成相關各類零件級資源的需求計劃，如：毛料計劃、工裝計劃、樣板計劃和成品半成品計劃等。生成的資源需求計劃直接傳遞給各類資源庫房，由庫房及時反饋資源準備狀況，所有資源依據(jù)反饋的需求時間、需求設備、零件加工周期、風險系數(shù)和緊急程度等信息，進行資源的優(yōu)化組合，控制資源有效利用。至此，資源準備工作完成，將數(shù)據(jù)傳遞給資源配送管理模塊。
2.資源配送管理
各類生產(chǎn)資源設立專門的配送部門負責資源配送，經(jīng)資源需求計劃管理模塊處理后，由需求工段進行確認申請配送。配送過程嚴格由管控平臺進行管理控制，資源在傳遞的過程中，設備操作者無須離開設備或溝通協(xié)調(diào)資源配套問題，從而大幅降低了數(shù)控設備停機時間，有效提升了設備利用效率。針對離散行業(yè)的資源配送管理包含：工裝配送、毛料配送和樣板配送等。
3.現(xiàn)場狀態(tài)采集
靜態(tài)資源配送到位后，進入轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的加工階段，該階段也是信息較為繁雜和分散的階段。為增加車間生產(chǎn)現(xiàn)場的透明度，系統(tǒng)通過MDC設備監(jiān)控功能和現(xiàn)場采集終端手動采集功能，將車間所有工序級作業(yè)任務的加工信息實時反饋給計劃調(diào)度部門。由于生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)任務的進度可實時反饋，計劃部門計劃員與工段計劃每周定期核對計劃完成情況的工作可取消了，取而代之的是計劃員通過進度監(jiān)控隨時了解重要訂單的加工進度，對可能逾期的任務及時進行調(diào)整，體現(xiàn)了離散型制造業(yè)動態(tài)管理的特性。由于計劃調(diào)度部門及時進行調(diào)整，系統(tǒng)會依據(jù)調(diào)整結果重新對資源進行重組，因此提高了生產(chǎn)作業(yè)的連貫性，降低設備閑置率，提高了生產(chǎn)效率。
4.問題反饋及處理
車間生產(chǎn)過程中各類偶發(fā)事件難以及時反饋以及處理過程的低效問題，是導致離散制造行業(yè)生產(chǎn)效率低下的一個重要原因，也是MES系統(tǒng)要解決產(chǎn)品轉(zhuǎn)換過程中信息不暢的問題之一。處理人員的響應及處理效率將納入績效考核，從而實現(xiàn)了問題及時反饋與處理能力，有效提升了管理水平。
5.可視化
可視化模塊是對資源動態(tài)轉(zhuǎn)換過程和產(chǎn)品輸出結果zui直接的信息獲取渠道。結合LED屏幕和現(xiàn)場電子液晶看板等現(xiàn)代化信息輸出設備，可實現(xiàn)生產(chǎn)信息的動態(tài)顯示，為各部門協(xié)同作業(yè)提供直觀、實時的進度信息，為決策層提供客觀、準確的統(tǒng)計分析結果。
結束語
MES在整個企業(yè)信息集成系統(tǒng)中承上啟下，是生產(chǎn)活動與管理活動信息溝通的橋梁。離散制造MES技術在過去二十年來不斷地成熟，但MES的發(fā)展和應用是一個過程，絕不是可以一蹴而就的。
