謝銀輝

（共享裝備股份有限公司，寧夏銀川750021）

1 什么是MES

國際制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會（Manufacturing Execution System Association，MESA）對MES的定義是“MES能通過信息的傳遞，對從訂單下達(dá)開始到產(chǎn)品完成的整個產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化的管理，對工廠發(fā)生的實時事件，及時做出相應(yīng)的反應(yīng)和報告，并用當(dāng)前準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)和處理?！睆亩x中可以看出，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（圖1）。

作為制造企業(yè)，生產(chǎn)上關(guān)心三個問題“生產(chǎn)什么？生產(chǎn)多少？如何生產(chǎn)？”SAP回答了前兩個問題。

“如何生產(chǎn)”（可以生產(chǎn)什么？在什么時間生產(chǎn)什么？在什么時間已生產(chǎn)了什么？質(zhì)量如何?效益如何？）由生產(chǎn)現(xiàn)場的過程控制系統(tǒng)“掌握”。

圖1 企業(yè)信息化分工

對于“計劃”如何下達(dá)到生產(chǎn)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)過程中變化因素如何快速反映給“計劃”，在計劃與生產(chǎn)之間需要一個“實時的信息通道”，MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）就是計劃與生產(chǎn)之間承上啟下的“信息樞紐”，提供整個企業(yè)的生產(chǎn)活動以及供應(yīng)鏈中以任務(wù)作為關(guān)鍵因素的信息。其關(guān)鍵詞是精確的實時數(shù)據(jù)，這是以業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)的SAP系統(tǒng)未曾加以考慮的，只有MES提供了詳盡的生產(chǎn)狀況反饋后，SAP才能有效的運作計劃。

2 MES數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

對于公司成本管理是以SAP為核心，通常訂單流程也是從SAP發(fā)起、歸結(jié)。工藝管理是以PLM系統(tǒng)為核心，工藝流程是以PLM為標(biāo)準(zhǔn)。MES作為生產(chǎn)管理方面的軟件，通用流程、規(guī)則等必須與其他系統(tǒng)保持一致。

2.1 執(zhí)行單元

在生產(chǎn)流程的操作單元中，有以人為主體的部分，也有以設(shè)備為主體的部分。在MES系統(tǒng)中，我們將每一個班組看做一個執(zhí)行單元，同樣每臺設(shè)備也是一個執(zhí)行單元。生產(chǎn)計劃按執(zhí)行單元進(jìn)行制定下發(fā)，執(zhí)行單元接收計劃并執(zhí)行匯報完成情況，同時在MES設(shè)定每個執(zhí)行單元的產(chǎn)能及負(fù)荷率，進(jìn)行產(chǎn)能評估相關(guān)的統(tǒng)計。

2.2 鑄件號

在傳統(tǒng)的鑄造過程中，我們往往根據(jù)產(chǎn)品實際生產(chǎn)的日期來進(jìn)行編號規(guī)則，這樣直觀上很能清晰的看到指定產(chǎn)品的生產(chǎn)日期，但在大批量、多品種生產(chǎn)的鑄造產(chǎn)品中去識別件號非?；靵y，且無法準(zhǔn)確統(tǒng)計。在MES系統(tǒng)中，我們需要一個鑄件號來代表一件具體的產(chǎn)品。鑄件號必須唯一，且與物料號、產(chǎn)品信息等關(guān)聯(lián)，這樣我們就能根據(jù)鑄件號進(jìn)行追蹤、統(tǒng)計。鑄件號作為內(nèi)部控制號，可根據(jù)年/月度的件數(shù)生產(chǎn)水平進(jìn)行制定規(guī)則。對于年產(chǎn)件數(shù)70000+的企業(yè)，我們編號規(guī)則統(tǒng)一7位：年2位+月1位+流水號4位。根據(jù)市場訂單逐月循環(huán)推進(jìn)，自動生成鑄件號，為數(shù)據(jù)統(tǒng)計、查詢追溯、風(fēng)險預(yù)警等建立基礎(chǔ)。

2.3 工藝路線

之前鑄件的運行流程，都是依靠紙面的路線單來進(jìn)行鑄件的傳遞跟蹤、質(zhì)量確認(rèn)，在MES系統(tǒng)中，我們根據(jù)工藝設(shè)計的路線單，匹配了每一種產(chǎn)品獨特的工步流程。一線操作人員（APP操作）或智能體根據(jù)產(chǎn)品的工步流程接收計劃，然后根據(jù)實際完成情況進(jìn)行從前到后的完成匯報，同時進(jìn)行本工步的質(zhì)量參數(shù)評價，記錄生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題，不可跳報。

3 定制功能模塊

MES通用的功能包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理、計劃排產(chǎn)管理、庫存管理、項目看板管理、生產(chǎn)過程控制、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等管理模塊。對于鑄造企業(yè)來說，存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更新快、批量大、件數(shù)小、生產(chǎn)周期短等問題。為此我們設(shè)定了一些特有的功能模塊進(jìn)行生產(chǎn)過程的管理。

3.1 鑄件調(diào)撥

對于鑄造行業(yè)來說，一般情況下無法做到100%的良品率。這就意味著生產(chǎn)過程中肯定會產(chǎn)生一定過量生產(chǎn)來滿足交付。在MES系統(tǒng)中，我們對于現(xiàn)場生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行了分類，正常訂單+預(yù)測訂單，正常訂單即顧客需求的銷售訂單，預(yù)測訂單為根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)多生產(chǎn)的一部分產(chǎn)品。在生產(chǎn)過程中如果正常訂單有報廢的情況，則在預(yù)測訂單里面找到相同產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品調(diào)撥，報廢的件歸入滯留庫管理，調(diào)入的件又能滿足顧客交付。個別產(chǎn)品良品率好的情況下，產(chǎn)生無需求成品件，歸入成品庫，后期新下發(fā)的銷售訂單根據(jù)物料代碼進(jìn)行匹配。消化庫存的同時不再產(chǎn)生新的生產(chǎn)需求。

3.2 檢驗流程

整個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中存在若干的檢驗工步，檢驗的結(jié)論分為合格、返工、返修、報廢、SDR多種，合格結(jié)論的鑄件正常走序，返修/返工結(jié)論的在MES里面制定返修所需要走的流程。通常這些流程都是超出工藝設(shè)計的流程。報廢/SDR結(jié)論的進(jìn)入滯留件跟蹤表，進(jìn)滯留管理同時生產(chǎn)新的生產(chǎn)訂單。

3.3 當(dāng)前工步、對應(yīng)工廠

以往在進(jìn)行鑄件進(jìn)度跟蹤時，我們總是靠人與人之間的溝通或者現(xiàn)場實際查看。信息往往滯后且耗費很大的人力物力。同時企業(yè)內(nèi)部存在多個生產(chǎn)車間，在查詢鑄件進(jìn)度的同時也要明確生產(chǎn)車間。在MES里根據(jù)執(zhí)行單元反饋的完成情況，結(jié)合工藝路線設(shè)定的工步，指定當(dāng)前工步為鑄件上個工步已完成，傳遞到待處理的工步名稱，對應(yīng)工廠為此鑄件鑄造或者入庫所對應(yīng)的生產(chǎn)車間。如此可非?？焖偾宄膶崿F(xiàn)鑄件的進(jìn)度跟蹤。

4 結(jié)語

MES的核心是生產(chǎn)過程的集成優(yōu)化和可視化管理。不僅可以讓生產(chǎn)過程中的所有動作都透明化，讓企業(yè)管理人員能夠了解生產(chǎn)的情況，還可以對一些訂單、滯留產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤。實現(xiàn)了每個部門之間的信息共享，不會拖延整個生產(chǎn)計劃的流程。

此外，通過對各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時集成和整合，形成面向生產(chǎn)管理的企業(yè)生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)庫，為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理優(yōu)化提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。另一方面，隨著數(shù)據(jù)的逐年積累，大量的生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)為我們尋找產(chǎn)品生產(chǎn)過程的內(nèi)在規(guī)律提供了可能，從而進(jìn)行科學(xué)正確的決策，實現(xiàn)生產(chǎn)管理及操作的在線優(yōu)化。

隨著信息技術(shù)和企業(yè)管理思想的進(jìn)一步發(fā)展，MES技術(shù)也將會得到不斷提升，MES的應(yīng)用也將更加廣泛、全面。