浅谈离散制造业MES系统应用

2015-06-05 14:55:53 sophie

跨入21世纪，信息高速化、共享化，企业面临的竞争态势日趋激烈，有的企业在发展中壮大，有的企业却濒临倒闭。企业接到的订单不断增多，客户要求更加个性化、新颖化、多样化，市场需求充满了诸多的不定因素。企业该如何应对，如何快速相应，依靠传统的管理方法已经无法适应快速发展的需要，只有靠信息化手段解决管理瓶颈问题。企业管理中最复杂的是制造业，而制造业中最难管理的是离散制造业，离散制造业中最突出的瓶颈就是在制品管理。

目的和意义

　　MES系统能实时、准确地采集和跟踪在制品信息(配套情况与流转情况)。在获取实时数据的基础上，能统计分析出产品的实时产出率，及时了解生产瓶颈和提供决策支持，对企业生产能力做出准确的评估。

企业应用环境现状

企业概况

　　该企业是一家中型企业，主要产品为专用设备，属于重型机械．产品销售为招议标方式，非模块化定制生产，即订单式生产。年产值基本保持每年10％的增幅，但最近几年，因为产能估计不准，生产协调不均衡，交货期无法预估，造成了大量订单的流失。

生产特点

　　产品制造过程包括下料、机加、焊接、表面处理和装配等．有固定的配套企业承担部分工艺加工。生产特点是多品种、小批量。

　　在生产过程中，由于考虑到零件成套性的要求，以及为了减少生产准备时间，在每台设备或工作中心，对某种零件往往要按一定数量组织成批生产。由于多品种小批量生产的产品多而且各不相同．使得加工工序繁多。生产时，往往被加工的对象在车间内频繁地由一个工作中心转换到另一个工作中心，形成复杂的工艺路线。经常会遇到客户定单交货期发生改变的情况，或者增加临时的紧急定单，这样会打乱原有的生产计划，而影响所有的生产产品周期，很难形成流水生产线。因此，需要缩短生产计划编制的周期和及时调整计划，以适应客户需求的变化。而生产进度计划的组织执行必须依靠生产调度，生产调度需要及时了解、掌握生产进度，研究分析影响生产的各种因素，组织有关部门、有关人员处理解决这些不平衡因素，消除隐患，根据不同情况采取相应对策．以确保全年的生产任务在多变的环境下也能按时、保质、保量地完成。

　　企业现行的生产调度方式为：车间各个工序的管理工每天巡视现场，当该道工序的零件加工完成后填报交验单据(简称开单)，然后通知检验验收合格后签字，再通知行车工和搬运工将其移交到下一道工序；下一道工序的管理工发现上一道工序交来的零件后．清点数量正确后签字确认收件(简称接单)，然后将单据交给车间调度(简称交单)；每天下班前车间调度将收集到的零件交接单据交生产科，生产科将各车间零部件加工完成情况汇总(每天要产生各种流转单据几百张)；第二天早上，由总调度召开碰头会．根据汇总情况分析各生产环节的零件、部件、毛坯、半成品的投入和产出进度．找出生产进度计划执行过程中的问题，并采取措施协调指挥各个部门加以解决。

现有软件环境

　　企业现有一套生产计划管理系统，客户端包括技术、生产、车间、采购、仓库等部门。

问题分析

　　由于企业生产任务量大，工序复杂，厂房跨度大，加工设备多，分布广，物流频繁，管理工在现场巡视开单、接单和交单会滞后，加上轮班和夜班等因素，调度员更无法及时、准确地收集生产信息。因此生产调度获取的在制品状况是滞后的信息(有时滞后两天到三天)，这些滞后的信息无法为企业决策和指挥层提供信息支持。

　　在收集、整理数据和召开调度会的时候，生产仍然在进行，又有新的零件加工完成了。因此开调度会时候分析和解决的问题实际上是和现实脱节的，这势必会影响企业的生产指挥控制能力，在失真的信息下，无法确保生产进度按计划进行。同样，在失真的信息下，无法准确地计算企业产能，目前基本上靠经验来估算，这也给销售订货和交货带来了困难，产能估计不准，交货期无法保障，很多订单只好放弃，给企业发展造成了一定的影响。在此状况下，企业对调度员要求特别高，既要求他们熟悉工艺流程，又要求有相当丰富的生产管理经验，还要有较强的责任心，但这仍然解决不了滞后的问题。

　　滞后的原因在于管理工传递信息的方式太落后，单据虽然开具好了，但必须等递交给车间调度员，车间调度再递交给生产调度后才能完成信息传递，这种传递是面对面的，不是实时的，且，信息传递完了，并不意味着立即将数据输入生产管理系统里面，生产计划管理系统里面运算的数据也是滞后的，因此，必须改变落后的信息传递方式。

解决方案

系统设计思路

　　MES系统是以现有生产计划管理系统管理方式为基础．是对现有生产计划管理系统的完善与补充，突出生产现场调度用信息的现场采集．快速导入和对调度用相关信息的展现。便于各级人员跟踪产品实际状态和检查计划执行情况。

　　(1)生产现场用手持终端功能开发(即PDA终端程序开发)。(2)与现有生产计划管理系统接口。(3)构建有利于调度查询使用的“产品一部件一零件”树形检索结构．并生成缺件查询报表、成品报表和零部件完成情况报等报表。

车间数据收集与查询终端

　　车间数据收集与查询采用可上网的智能手机为手持客户端。PDA中须安装生产管理系统终端程序(即C／S模式程序)，用户输入ID和口令后可登录生产管理系统。手持PDA具备工艺数据统计单录入功能。管理工(或班组)在完成一个零部件的加工后移交下工序时。通过PDA系统完成工艺数据统计单的录入。

　　为减少一线管理工(或班组)操作可能产生的错误，在录入单据时主要选择单据类型，筛选查找件号(供筛选的件号只包含当前生产线上的零部件，可减小筛选量)，交接数量和指定下工序。

调度和现场看板展现

　　在现有生产系统的数据支撑下，MES系统提供配套情况和流转情况查询界面．并提供适应在看板上展现的零部件配套情况展现界面。

系统部署

　　调度管理系统须部署在一台单独的服务器上，并接入公司局域网。看板管理电脑也须通过综合布线接入公司局域网络，便携终端通过互联网或者USB与服务器进入数据交换。

结束语

　　在离散制造企业中应有MES系统(制造执行系统)，传递信息使得从下单到完成品间的生产过程能够最佳化。生产活动在进行时，MES系统采集、适应及时、正确的数据，提供适当的导引、响应及报告给决策支持。针对条件改变立即快速反应的目的，在于减少无附加价值的活动，达到更有效的生产作业及流程。MES改善了设备的回收率，准时交货率、库存周转率、边际贡献、现金流量绩效。MES提供企业与供货商之间双向沟通所需的生产信息。

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