華智分享：MES的功能與地位
發(fā)表于：2019/4/9 13:20:45??閱讀量： [關(guān)閉]
生產(chǎn)管理是企業(yè)價(jià)值鏈的主要環(huán)節(jié)，是構(gòu)成企業(yè)核心競(jìng)爭力的關(guān)鍵內(nèi)容。MES是企業(yè)級(jí)的資源計(jì)劃系統(tǒng)和工廠底層的控制系統(tǒng)之間的各種工廠管理系統(tǒng)的集合，是提高企業(yè)工廠制造能力和生產(chǎn)管理能力的重要手段。主要包括生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度、物料平衡及物流、庫存、工藝技術(shù)、過程監(jiān)控、質(zhì)量、HSE、設(shè)備、能源、成本、績效管理等。
一、為何實(shí)施MES
MES一詞相對(duì)其他信息系統(tǒng)在中國流行較晚。很多企業(yè)決策者開始常提到：為何實(shí)施MES?外國也有同論：Why MES ?因?yàn)樵S多規(guī)劃是先實(shí)施ERP，后實(shí)施MES。因此產(chǎn)生了為ERP實(shí)施MES的結(jié)論。其實(shí)不盡然。
1、企業(yè)生存環(huán)境的客觀需要
因?yàn)楣S級(jí)、車間級(jí)管理面臨著新的挑戰(zhàn)：需要上下游車間的高效溝通，信息的及時(shí)性、準(zhǔn)確性，隨時(shí)面臨的計(jì)劃變動(dòng)，越來越小的任務(wù)單元，越來越高的質(zhì)量追溯要求，管理人員成本的不斷升高等。
2、企業(yè)管理的內(nèi)在規(guī)律
MES從時(shí)間空間角度以及業(yè)務(wù)鏈條看，是企業(yè)管理中的不可或缺的領(lǐng)域和環(huán)節(jié)。
3、是信息技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果
信息技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用，首先是解決生產(chǎn)過程控制的問題，而且發(fā)展迅速。接著就是提升經(jīng)營管理水平和手段，產(chǎn)生了以ERP為代表的一大批軟件。
但是，在實(shí)施ERP的過程中，人們發(fā)現(xiàn)：ERP的規(guī)模大、周期長，導(dǎo)致ERP項(xiàng)目有46%逾期完成;支出多、投入大，導(dǎo)致41%超過預(yù)算;多種原因致使49%沒有達(dá)到預(yù)期的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和目標(biāo)。其中一個(gè)重要因素是與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的連接與集成被忽略了，而生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，即完美的生產(chǎn)信息是ERP的基礎(chǔ)，是集成的關(guān)鍵。
由于ERP層和DCS層的工作是分別進(jìn)行的，因此產(chǎn)生了兩個(gè)問題：一是橫向系統(tǒng)之間的信息孤島(Island of Information)，二是ERP和DCS兩層之間形成缺損環(huán)或斷缺鏈接(Missing Ring or Link)。這也是催生MES的重要原因。
因此，國際上公認(rèn)的信息化總體架構(gòu)是原則上將框架劃分為3層：PCS層、MES層、ERP層。
PCS層為底層，以硬設(shè)備為主，主要面向操作工人，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程操作運(yùn)轉(zhuǎn)自動(dòng)化，減少操作工人編制;
MES層為中間層，承上啟下，以生產(chǎn)運(yùn)行管理軟件為主，主要面向生產(chǎn)管理人員，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理信息化，以及管理組織的扁平化和緊密化;
ERP層為最高層，以經(jīng)營管理軟件為主，主要面向經(jīng)營管理和決策人員，實(shí)現(xiàn)經(jīng)營決策管理信息化以及管理組織的扁平化和集約化。
近期從最上層分離出決策層，演變成4層結(jié)構(gòu)。突出實(shí)時(shí)制造性能監(jiān)控、實(shí)時(shí)運(yùn)營智能等管理理念。
二、MES的功能地位
MES主要管理4種資源，包括生產(chǎn)活動(dòng)中的人力資源(Personnel Resources)、生產(chǎn)設(shè)備(Equipment)、物料和能源(Material and Energy)以及工藝過程鏈(Process Segments);在企業(yè)經(jīng)營計(jì)劃層面與生產(chǎn)過程控制層面之間，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力信息的交換、產(chǎn)品信息的交換、生產(chǎn)調(diào)度信息的交換、生產(chǎn)績效信息的交換(4P交換功能)。
AMR組織定義的MES有11個(gè)功能：
(1)生產(chǎn)資源分配與監(jiān)控;
(2)作業(yè)計(jì)劃和排產(chǎn);
(3)工藝規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)管理;
(4)數(shù)據(jù)采集(裝置在線連接采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和各種參數(shù)信息，控制系統(tǒng)接口，生成生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄、質(zhì)量數(shù)據(jù)、績效信息、臺(tái)賬累計(jì));
(5)作業(yè)員工管理;
(6)產(chǎn)品質(zhì)量管理;
(7)過程管理(過程控制、APC、基于模型的分析與模擬、與外部解析系統(tǒng)接口);
(8)設(shè)備維護(hù);
(9)績效分析;
(10)生產(chǎn)單元調(diào)度;
(11)產(chǎn)品跟蹤。
AMR組織則又把按著11個(gè)功能實(shí)現(xiàn)的整體解決方案稱為MESⅡ(Manufacturing Execution Solution)。其中生產(chǎn)資源計(jì)劃、排產(chǎn)與調(diào)度是主線。如圖所示。
三、實(shí)施MES的關(guān)鍵
(1)對(duì)企業(yè)制造執(zhí)行能力進(jìn)行分析
MES是制造執(zhí)行系統(tǒng)，為生產(chǎn)制造管理服務(wù)，旨在提高生產(chǎn)制造執(zhí)行能力和水平。因此，實(shí)施MES前，首要問題是對(duì)現(xiàn)有的制造執(zhí)行能力進(jìn)行評(píng)估。從制造戰(zhàn)略、制造質(zhì)量、供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)、信息收集、績效管理與改進(jìn)、制造與IT基礎(chǔ)設(shè)施等角度把企業(yè)的制造執(zhí)行能力成熟程度劃分為劣、可、良、優(yōu)、未來追求目標(biāo)共5個(gè)等級(jí)。使用該成熟度模型，根據(jù)企業(yè)目前狀況和環(huán)境對(duì)企業(yè)的要求，對(duì)企業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，找出差距，定出目標(biāo)。
(2)選好功能模塊
MES系統(tǒng)中很重要的模塊——生產(chǎn)運(yùn)行管理模塊的核心，即生產(chǎn)計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)與調(diào)度。生產(chǎn)運(yùn)行的基礎(chǔ)是設(shè)備及其運(yùn)行，因此設(shè)備管理模塊和數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)(實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫)，也應(yīng)是MES的基本模塊。一般還有產(chǎn)品質(zhì)量管理模塊，成本管理模塊，物料平衡與倉儲(chǔ)管理模塊等。目前，隨著管理的集約化和精細(xì)化，又有新的需求。產(chǎn)生了新的信息技術(shù)和軟件，增加了MES的功能。
(3)做好集成
隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，企業(yè)管理的空間、時(shí)間范圍在擴(kuò)大，同時(shí)管理的細(xì)度或粒度又在縮小。從宏觀和微觀上都要求可視化和實(shí)時(shí)化，這就需要集成技術(shù)。一是MES各模塊的集成，二是MES和PCS層面、ERP層面的集成，三是企業(yè)內(nèi)部與企業(yè)外部的集成。目前流行的理念和技術(shù)是實(shí)時(shí)績效管理、制造績效服務(wù)，如圖所示。
四、結(jié)論
(1)信息化普遍設(shè)計(jì)為有機(jī)相連的3或4層架構(gòu)。
(2)ERP與MES的界限是模糊的，有些功能有重疊。所以，其模塊邊界的劃分是有學(xué)問的。 ERP不能代替MES，對(duì)流程行業(yè)尤其是這樣。
(3)以DCS為重點(diǎn)的控制系統(tǒng)，以ERP為代表的經(jīng)營管理系統(tǒng)，以MES為核心的生產(chǎn)運(yùn)行指揮調(diào)度系統(tǒng)，是企業(yè)信息化的3大領(lǐng)域，其中MES的效率和效益很具潛力。
(4)MES重點(diǎn)關(guān)注“人、財(cái)、物”的“物”，”產(chǎn)、供、銷”的“產(chǎn)”，以及生產(chǎn)運(yùn)行的“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”。
(5)實(shí)施MES可先從基礎(chǔ)的、基本的模塊做起，再實(shí)施擴(kuò)充的、增強(qiáng)的、高級(jí)的模塊。
(6)沒有一家的產(chǎn)品能包打天下。MES模塊應(yīng)優(yōu)中選優(yōu)，再通過第三方集成平臺(tái)軟件進(jìn)行綜合集成是上策。
(7)除了選取MES應(yīng)用模塊、軟件外，選取集成商或主承包商提供整體解決方案和集成很關(guān)鍵。(來源：ERP之家)
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