MES在企业制造过程中的应用

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【摘要】随着企业的不断发展，行业形势不断变化，很多加工制造业企业采用计算机对制造生产的所有组成部分如设计、加工、装配、质量、物料管理等进行集成，mes（制造执行系统）应运而生。企业通过此系统以实现产品生产的全过程管理，满足生产控制的需求，最终实现车间制造管理的精细化。MES系统的实施将为企业的高效健康发展，提供了一种有效的工具和助飞的“翅膀”，值得制造业关注和借鉴。

【关键词】MES；制造过程；应用

1.引言

随着中小型制造企业的增多，竞争愈来愈激烈。如何迅速提高企业的核心竞争力，很重要一点，就是以信息化带动工业化，加快信息化进程，走新型工业化道路。传统的生产管理模式在面对生产压力逐渐加大的形势下，反应迟钝、管理混乱等种种不足都会快速暴露出来。伴随着科技的发展，为避免上述问题的出现，很多加工制造业企业采用计算机系统对制造生产的所有组成部分如设计、加工、装配、质量、物料等进行管理。MES应运而生。MES，称为制造执行系统，是对车间底层生产现场进行管理和采集实时数据的一个管理平台，通过对车间生产的实时监控，使管理者能及时了解到生产状况，合理有效安排车间各工序工位的生产。MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当制造车间发生实时事件时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。

2.企业生产管理过程对MES系统的需求

管理层：希望从MES中得到实时管理报表功能，容易学习容易使用，为科学决策提供科学依据。

制造部们：制造部门希望可以很容易地获得产品生产过的关键信息，最好是即时获得，从而为工艺改进和优化提供依据更具体充分。具体来说，MES要能协助各种格式的电子工程文件如图纸的存储、管理和控制；可以方便生产车间使用者轻松查阅作业指导文件；可以在MES系统中定义工艺路线。

质量部门：希望通过MES系统实现6Sigma，降低质量成本并提高客户满意度。具体内容包括对所有质量不符合事件（包括来料检验、生产过程、成品、销售区域的产品和质量系统评估方面）能够提供完全闭环的管理。可以通过系统有效地管理受到影响的物料，主动改进相关因素防止同类问题的再次发生。

计划部门：可以在MES系统中随时看到每一个工作订单的执行状况和状态；可以分派工作项目到每一个工作区域去；可以进行劳动力资源的管理，对生产线的员工的效率、工作质量能提供数据支持，不是停留在模糊的概念描述上。

物资部门：过去的原材料在供应链的环节都是一清二楚，只是到了生产线以后就变成了“黑洞”，到底是什么状态只有通过盘点才清楚，确实给物料管理带来很多困扰。因此他们希望MES系统可以提供供应生产过程中的部件更多的细节信息，而不是仅仅停留在原材料来料检验的初级层次上。

3.MES系统在生产企业的实施

企业应用MES成败或实施后效益的大小，与企业具有的制造执行能力密切相关。同时根据制造企业的特点，制定与之相适宜的制造执行系统（MES）实施策略。

MES实施进程，主要包括前期工作、实施准备、模拟运行与试运行、切换运行以及新系统运行几个阶段。

项目前期，要打好基础。主要包括MES培训、车间现场问题诊断、需求分析以及软件选型等方面的工作。实施准备阶段，要做到“软”“硬”兼顾。在运行MES系统之前，要准备一系列基础数据，通常包括产品结构、物料、工艺路线、加工工时、物料库存、设备与人员资源、各种代码等信息。要规范数据收集流程、编制统一数据收集表；制定统一的信息编码规则；制定信息编码的维护流程，确保信息编码的唯一性；在系统实施过程中，对数据的收集、确认、验证、配置等工作进行严格的管理，确保系统配置数据的准确性和适用性。为生产操作室铺设网络，并进行结构化布线；配置独立的服务器。MES软件的选型对MES项目的成败有重要影响。在选型过程中，首先要做到“知已知彼”，知已，就是要弄清企业的需求；知彼，就是要弄清MES软件的管理思想和功能是否满足企业的需求。系统要简单易用、适应性要好、扩展和集成要可靠、产品升级要保障，价格体系要明确。在用户基本掌握系统功能的基础上，企业可以将各种必要的数据录入或导入系统。在模拟运行和制定工作规程的基础上，可以对系统试运行。而后采用科学的实施方法，进行新系统的正式运行。

4.MES系统可达到的目标

建成以生产计划管理、生产过程管理及物料管理为核心的“制造执行系统”，实现企业日常的生产计划管理、车间加工、装配作业过程的控制管理、质量检验等生产全过程管理的功能。可达到的目标如下：

（1）实现车间生产透明化

即实现车间生产进度、物料状态、加工信息、库存余量的实时监控与反馈。

（2）实现生产管理的信息化

即为生产作业加工提供准确的信息支持，为管理者进行生产控制提供正确的数据依据。

（3）实现生产调度可视化

为作业计划的调整提供实时生产能力数据、实时车间资源情况数据和生产情况数据，能精确进行生产作业的暂停、插入、提前、延时等调度工作。

（4）实现生产齐套检查自动化

为生产装配提供自动化齐套检查及第一时间齐套通知，精确通知到相关人员及相关齐套物资信息。

（5）实现产品质量追溯信息化

即对产品生产过程中产生的质量信息、质量问题闭环处理信息等一系列质量数量进行收集、分析；并可以回溯产品生产过程。

（6）实现车间人员、设备、物资数字化

以数字来体现车间内所有实体的价值，人员的工时、设备的使用率、物资的消耗率等。

5.MES系统建成后业务部门流程简图

从市场部门订单接收到合格入库，经过计划部门、设计部门、物资部门、制造部门、质量部门等多部门的配合，形成完整清晰的一体化流程，如图1所示。

6.实施后达到的预期效果

6.1 生产计划

MES系统的生产计划安排和人工计划安排相比，有着高效率和高精度的优势，通过对生产能力进行详细的能力平衡分析，在生产之前可对生产现场能力有全方位的了解。经过一段时间的磨合期，系统将有助于计划和调度人员更合理的安排生产任务，提高生产效率，减少了各生产环节的等待时间，实现良好的作业顺序，最大限度减少生产过程中的准备时间。

6.2 计算、分析

MES系统提供大量自动计算、分析功能，利用这些功能可以大幅提高车间生产各个环节的工作效率。例如，根据各个产品的生产计划进行汇总后，MES系统就可以很快的计算出加工资源的冲突情况，帮助计划人员在计划编制阶段就把这个问题化解掉，而不必到了生产现场才发现问题。

6.3 信息通畅

MES系统上线后，将能够形成通畅的信息渠道，使各级管理部门能够实时、准确地掌握生产动态。通过MES系统提供的生产全过程反馈功能，可以使生产现场的各种情况一目了然的呈现在车间各个职能人员面前。方便对生产过程的各种信息的追溯以及问题的及时发现并解决。

6.4 数据管理

MES系统内部运行着大量的生产现场及管理数据，对这些数据的分析、统计，将成为管理部门的重要信息来源。通过对计划、车间、库存、质量等信息的统计分析及查询功能，并能提供丰富的图表，为单位的决策做出重要依据。

6.5 系统集成

MES系统可以与企业的其他系统进行集成，达到信息在单位内部及时传递、共享。

7.结语

目前经济全球化进程加快，市场竞争越演越烈，信息化和工业化正在加速融合。国外企业多年应用经验表明，MES系统的引入和实施，对于企业提高业务运行效率、生产效率，最终提升企业竞争力具有显著的作用。MES系统的实施将为企业的高效健康发展，提供了一种有效的工具和助飞的“翅膀”。值得制造业关注和借鉴。

参考文献

[1]张莉莉.用友ERP生产管理系统实验教程（U8.72版）[M].清华大学出版社，2012.

[2]薛朝改.企业信息系统的形式化及其应用[M].机械工业出版社，2012.