制造执行系统(简称MES,亦为生产管理系统)MES系统主要负责车间生产管理和调度,用于跟踪和记录从原材料到成品的生产转换。
为实现MES系统现场管理、监控并实时同步执行生产指令,会将订单流程、生产计划与企业管理系统(如ERP或产品生命周期管理(PLM)系统)进行协调。
MES实时运作,可以控制生产过程的多个要素,例如物料,人员,设备和库存。
更进一步讲,MES打通各系统信息,跨多个功能领域运作,例如跨产品生命周期的产品定义,资源调度,订单派工和执行,生产分析,停机管理,质量以及物料跟踪和可追溯性。
工厂通过MES系统提供的信息来做出更好的决策,了解如何优化车间,并不断改善运营。
通过使用MES跟踪和记录生产,工厂可以创建完整电子批记录,可以清晰的追溯到岗位操作情况,偏差记录,物料流转等内容。
这对于试图不断改善其运营的任何人都是有用的,特别在制药,食品和饮料以及航空国防等高度管制的行业而言,这尤其重要!在这些行业中,为保证其合规生产,法律法规上可能会强制要求记录生产过程,事件,人员和操作。
在1980年代初期,相对独立的生产职能区域(例如生产计划,人员管理,质量保证)配备了专用的数据收集系统。
这些数据收集系统(例如生产数据采集PDA,计算机辅助质量保证CAQ,分布式或直接数控DNC等)是高度专业化的并且彼此独立。
随着制造业意识到使用软件连接生产与企业的好处,这些MES系统开始激增。同时为了满足各个行业和生产流程的需求,服务商开发了专门的解决方案。
尽管各系统供应商之间有所不同,但MES系统大都会提供如下的功能:
生产计划:实现排产信息化,实现自动、优化排产,生产优化的生产方案;进行生产计划预测,拉动物料需求计划;将排产计划反馈给制造平台;建立生产计划预警机制。
质量管理:基于制造规范标准和检验考核标准,建立事前预防、事中控制、事后改进的预防性质量管控体系。
设备管理:MES系统可以自动根据设备标准,在生产前对设备进行检查;通过建立设备数据采集系统的设备运行分析机制,实现对生产过程中生产设备运行状态的监控跟踪;建立差异化设备保养模式和规范化的设备定期检修、维修体系;实施分区域的质量指标统计分析。
流程管理:管理从订单下达到在制品(WIP),到成品的生产流程,包括指导的工作步骤和工作说明。
资源分配和状态:管理资源的分配和状态,包括设备,工具,物料和工人。
绩效分析:定义和跟踪关键绩效指标(KPI),提供看板显示和数据集来进行绩效分析和监控。
系统集成:实现与ERP系统、EAM系统、SCM系统、设备管理系统、质量管理系统等的紧密集成。
数据收集和存储:从生产中收集数据,包括生产进度,产品质量或设备状态,并将其存储在数据库。
当然,系统实际功能会根据客户需求存在差异。
那为什么制造业会采用这些系统,MES的好处或价值是什么?
MES可以帮助制造业达成6R,从而实现降本增效。以下列举了常见MES系统的价值。
MES可以获取并集成ERP、质量管理系统、财务系统、SCM系统等数据,实现高效协同。原先这些系统几乎彼此独立,但实际上需要紧密合作。
MES可以提供实时的生产可见性,帮助制造业做出更好的决策。例如,生产作业进度跟踪可以帮助进行库存计划,生产计划,并在完工时准确地通知客户,并估算每个作业的人工成本。设备数据收集可以帮助您预估OEE,这可以帮助您提高设备利用率。不良品管理可以使您深入了解质量缺陷的根本原因,等等。
MES可以帮助减少整个生产过程中的人为失误。例如,电子sop为工人提供标准作业指南,可以提升生产效率并帮助他们避开错误。质量管理验证可以帮助您在质量问题向下道工序转移之前发现并解决。
MES可以收集机器数据,以帮助工厂了解实际利用率。通过确保在生产中可以使用合适的工具和资源,并相应地设置,运行和维护机器来提高机器利用率。
采用MES系统可以帮助工厂将所有的纸质单据数字化并实现无纸化生产。在省去了印刷成本的同时,各部门间的信息流也更加通畅,财务部门可以高效获取绩效数据、生产部门可以更快获取最新的SOP、管理部门实时了解生产情况,而不是24小时以后。
MES在很大程度上有利于生产运营。它们有助于提高生产率,减少质量问题并获得实时可见性。但是,MES并不完美。像所有系统一样,它们也有的缺点。
考虑到MES体系结构的刚性,通常更改生产流程来适应MES更容易,而不是更改MES来满足您的操作需求。其中更改流程产生的长期成本可能会远超过MES系统的收益。
现代工厂需要灵活升级的系统,以适应市场变化和客户需求。但是,由于MES的刚性架构,需要对其重新定制以才能适应新流程,因此会拉胯改进速度。
即使生产人员使用了MES,该系统本身还是为IT人员构建的。离操作更近的人员(比其他任何人都更了解生产需求的人员)不能为改善MES做出贡献。如果IT人员离职,可能会导致业务中断问题。
根据Gartner和MESA的联合研究,工厂寻求更换其MES的主要原因是:
定制MES解决方案可以满足独特的行业需求,可以为工厂提供最适合他们需求的功能,但是其构建和维护成本很高。
商业现成的MES系统,已达到一定的成熟度并形成了最佳实践,这是定制MES无法企及的。与定制MES相比,商业现成的MES系统方案和维护成本也大大降低,但仍需考虑改变生产流程带来的影响。
具有IT团队的工厂会选择自行开发。
无论是定制或现成的MES的总成本都很高,实施复杂,通常需要需要15到16个月。但黑湖智造协同系统可以更快,更经济地搭建生产管理平台,并灵活扩展。
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