謝銀輝

（共享裝備股份有限公司，寧夏銀川750021）

1 什么是MES

國(guó)際制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會(huì)（Manufacturing Execution System Association，MESA）對(duì)MES的定義是“MES能通過(guò)信息的傳遞，對(duì)從訂單下達(dá)開(kāi)始到產(chǎn)品完成的整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化的管理，對(duì)工廠發(fā)生的實(shí)時(shí)事件，及時(shí)做出相應(yīng)的反應(yīng)和報(bào)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(gè)企業(yè)信息集成系統(tǒng)中承上啟下，是生產(chǎn)活動(dòng)與管理活動(dòng)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(gè)問(wèn)題“生產(chǎn)什么？生產(chǎn)多少？如何生產(chǎn)？”SAP回答了前兩個(gè)問(wèn)題。

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

圖1 企業(yè)信息化分工

對(duì)于“計(jì)劃”如何下達(dá)到生產(chǎn)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)過(guò)程中變化因素如何快速反映給“計(jì)劃”，在計(jì)劃與生產(chǎn)之間需要一個(gè)“實(shí)時(shí)的信息通道”，MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）就是計(jì)劃與生產(chǎn)之間承上啟下的“信息樞紐”，提供整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)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(shí)時(shí)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(yùn)作計(jì)劃。

2 MES數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

對(duì)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(gè)班組看做一個(gè)執(zhí)行單元，同樣每臺(tái)設(shè)備也是一個(gè)執(zhí)行單元。生產(chǎn)計(jì)劃按執(zhí)行單元進(jìn)行制定下發(fā)，執(zhí)行單元接收計(jì)劃并執(zhí)行匯報(bào)完成情況，同時(shí)在MES設(shè)定每個(gè)執(zhí)行單元的產(chǎn)能及負(fù)荷率，進(jìn)行產(chǎn)能評(píng)估相關(guān)的統(tǒng)計(jì)。

2.2 鑄件號(hào)

在傳統(tǒng)的鑄造過(guò)程中，我們往往根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)的日期來(lái)進(jìn)行編號(hào)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(shí)別件號(hào)非常混亂，且無(wú)法準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)。在MES系統(tǒng)中，我們需要一個(gè)鑄件號(hào)來(lái)代表一件具體的產(chǎn)品。鑄件號(hào)必須唯一，且與物料號(hào)、產(chǎn)品信息等關(guān)聯(lián)，這樣我們就能根據(jù)鑄件號(hào)進(jìn)行追蹤、統(tǒng)計(jì)。鑄件號(hào)作為內(nèi)部控制號(hào)，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(duì)于年產(chǎn)件數(shù)70000+的企業(yè)，我們編號(hào)規(guī)則統(tǒng)一7位：年2位+月1位+流水號(hào)4位。根據(jù)市場(chǎng)訂單逐月循環(huán)推進(jìn)，自動(dòng)生成鑄件號(hào)，為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、查詢追溯、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等建立基礎(chǔ)。

2.3 工藝路線

之前鑄件的運(yùn)行流程，都是依靠紙面的路線單來(lái)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(jì)的路線單，匹配了每一種產(chǎn)品獨(dú)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(jì)劃，然后根據(jù)實(shí)際完成情況進(jìn)行從前到后的完成匯報(bào)，同時(shí)進(jìn)行本工步的質(zhì)量參數(shù)評(píng)價(jià)，記錄生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題，不可跳報(bào)。

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(jì)劃排產(chǎn)管理、庫(kù)存管理、項(xiàng)目看板管理、生產(chǎn)過(guò)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(duì)于鑄造企業(yè)來(lái)說(shuō)，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(wèn)題。為此我們?cè)O(shè)定了一些特有的功能模塊進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的管理。

3.1 鑄件調(diào)撥

對(duì)于鑄造行業(yè)來(lái)說(shuō)，一般情況下無(wú)法做到100%的良品率。這就意味著生產(chǎn)過(guò)程中肯定會(huì)產(chǎn)生一定過(guò)量生產(chǎn)來(lái)滿足交付。在MES系統(tǒng)中，我們對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行了分類(lèi)，正常訂單+預(yù)測(cè)訂單，正常訂單即顧客需求的銷(xiāo)售訂單，預(yù)測(cè)訂單為根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)多生產(chǎn)的一部分產(chǎn)品。在生產(chǎn)過(guò)程中如果正常訂單有報(bào)廢的情況，則在預(yù)測(cè)訂單里面找到相同產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)品調(diào)撥，報(bào)廢的件歸入滯留庫(kù)管理，調(diào)入的件又能滿足顧客交付。個(gè)別產(chǎn)品良品率好的情況下，產(chǎn)生無(wú)需求成品件，歸入成品庫(kù)，后期新下發(fā)的銷(xiāo)售訂單根據(jù)物料代碼進(jìn)行匹配。消化庫(kù)存的同時(shí)不再產(chǎn)生新的生產(chǎn)需求。

3.2 檢驗(yàn)流程

整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中存在若干的檢驗(yàn)工步，檢驗(yàn)的結(jié)論分為合格、返工、返修、報(bào)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(jì)的流程。報(bào)廢/SDR結(jié)論的進(jìn)入滯留件跟蹤表，進(jìn)滯留管理同時(shí)生產(chǎn)新的生產(chǎn)訂單。

3.3 當(dāng)前工步、對(duì)應(yīng)工廠

以往在進(jìn)行鑄件進(jìn)度跟蹤時(shí)，我們總是靠人與人之間的溝通或者現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際查看。信息往往滯后且耗費(fèi)很大的人力物力。同時(shí)企業(yè)內(nèi)部存在多個(gè)生產(chǎn)車(chē)間，在查詢鑄件進(jìn)度的同時(shí)也要明確生產(chǎn)車(chē)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(gè)工步已完成，傳遞到待處理的工步名稱(chēng)，對(duì)應(yīng)工廠為此鑄件鑄造或者入庫(kù)所對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)車(chē)間。如此可非常快速清楚的實(shí)現(xiàn)鑄件的進(jìn)度跟蹤。

4 結(jié)語(yǔ)

MES的核心是生產(chǎn)過(guò)程的集成優(yōu)化和可視化管理。不僅可以讓生產(chǎn)過(guò)程中的所有動(dòng)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(duì)一些訂單、滯留產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤。實(shí)現(xiàn)了每個(gè)部門(mén)之間的信息共享，不會(huì)拖延整個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃的流程。

此外，通過(guò)對(duì)各類(lèi)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)集成和整合，形成面向生產(chǎn)管理的企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)，為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)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(chǎng)數(shù)據(jù)為我們尋找產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)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(shí)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(huì)得到不斷提升，MES的應(yīng)用也將更加廣泛、全面。