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波澜不惊 MES跳起慢舞

[日期:2017-04-27] 来源:网络  作者:沸腾网整理 [字体: ]
在美国、日本得到广泛而深入研究和应用的MES,在中国却一直处于温热。 MES是企业信息化建设的一个"桥墩",只有这个"桥墩"夯实了,上面的ERP等系统才能实施得更加成功。华中科技大学校长李培根院士甚至把某些ERP项目实施不好的原因归结为技术准备不够充分,就是在车间控制层面与上层管理系统的某些脱节。

制造执行系统(Manufacturing Execution System,简称MES)是近年来发展起来的面向制造车间的先进管理技术,它针对位于企业计划层和工业控制层之间的执行层管理问题,研究如何将制造过程中的计划进度、产品过程控制、物料管理、质量监控、设备管理和成本管理等综合考虑,强调制造计划的执行和产品制造过程的控制,使生产现场的信息收集、传递、处理和反馈做到准确、及时、系统和科学,实现生产作业的优化调度和制造资源的动态重组,提高制造管理的透明化和敏捷性。

二十世纪九十年代美国先进制造研究机构(Advanced Manufa-cturing Research,AMR)提出"制造执行系统"的概念,并将MES定义为"位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统",重点解决车间生产管理问题。MES理念提出后,以其适用性好、实施周期短、见效快等特点迅速被众多国际先进的企业所使用,MES在国外、尤其是美国和日本得到了广泛而深入的研究和应用。但是,MES在中国却遭遇了慢热运动。 国内MES市场基本处于起步与发展阶段,38%认为处于起步阶段,25%认为起步与发展的拐点,37%认为处于发展阶段,但多数人认为发展的速度并不快,未来几年内MES市场会有一个快速的增长。 MES现状 同为企业管理软件的ERP在国内已经经历了数轮的宣传、推广及应用的浪潮,开始成熟平稳的发展,而MES以同样的投入成本、与ERP同时提出,曾经被《财富》杂志誉为"ERP市场挑战者"的管理系统,在国内的应用却仍然处于波澜不惊的起步阶段。

目前MES在国内的发展现状主要表现在两个方面: 一、产品化程度不够。国内MES市场仍以研究居多,就产品来讲,自主研发才刚刚开始,尽管有少数国内IT公司模仿国外的模式,开始总结提炼中国工业企业MES层面的经验,但仍以实验室产品居多,离商品化还有一段路程。 二、产业化规模不足。一个成熟的产业应该是由供应商、服务商(经销商)和用户组成的,而现在的MES多是供应商直接面向用户,产业规模还没有发展起来。

制约因素

MES的发展起源于制造型企业对制造现场透明化管理的需求,在中国工业化历史并不长的背景下,工业化程度不够,以及管理流程、人员水平等诸多因素的欠缺制约着MES的进一步发展。 在MES的应用层面,也存在以下方面的制约因素: 1.市场认知不清:政府、媒体、厂商的宣传口径不一致,众说纷纭,没有统一的标准,导致用户产生误解,摸不着头脑。 2.企业重视不够:企业一般更注重于首先解决财务、采购、销售等问题,也就是ERP所涉及的内容,而把流程管理放在后面。另外,ERP实施成功与否也会影响企业实施MES的积极性,以及实施效果。 3.人才短缺:MES的行业特点太明显,不同的行业因其生产流程不同,还有其特定的行规,对MES的要求和着重点是完全不同的,这就要求实施人员不仅要具备专业的软件开发技术,而且要求具备专业的行业知识背景。

平稳发展之道

传统生产现场的"黑箱"作业,及信息传递基于手工完成的生产方式,严重影响着企业的发展,如何将"黑箱"作业透明化,同时又改善生产线的运行效率,成为每个制造企业所关心的问题,正是基于这样的企业需求催生了MES的发展。 MES面向生产现场,管理着所有的车间级生产活动的实时记录和数据,它也可以作为生产控制、质量控制的工具,帮助企业设计及工艺部门了解产品是否按照规格和计划生产出来,并针对生产过程中的异常情况做出即时反应。

国家"十五"规划中,提出"以信息化带动工业化,以工业化促进信息化"的发展战略,而实现制造业的跨越式发展,以MES为代表的制造管理技术成为其中的关键要素,因此,国家863项目研究,已经把MES纳入重点研究课题。企业的需求、实用的功能、国家政策的驱动,必将促进MES的深入研究与应用,而要真正实现MES的平稳顺利发展,其中软件厂商和制造企业的通力合作是必不可少的。对企业来讲,推行信息化系统不仅仅是软件系统上线运行,过程中会涉及很多业务流程改造,导致系统实施的困难加大。

面对诸多困难,需要企业领导及各业务部门在深入理解信息化建设内涵基础上,由一把手亲自主持、参与系统实施,动员企业全体员工共同参加,才能克服困难取得成功;对厂商来讲,我国MES正处在成长阶段,利弊因素并存,而培养既有软件开发技术又掌握行业知识的专业人才,准确把握制造企业的管理需求,努力研发适合中国企业特点的软件产品,成为MES供应商的立足发展之道。 其时,MES虽然在国内还处于刚刚起步的阶段,但是已经有很多软件厂商看好了其发展的态势,专注于某一行业或几个行业,深入其中并相继推出了自己的产品,例如上海宝信、浙大中控、北京和利时、大连华铁海兴等公司。这些本土的MES供应商大都因其对国内企业的了解,其软件产品更加适合中国国情,在一些行业中也得到了广泛的应用。 对于厂商而言,MES软件首先需要解决产品通用性与需求个性化的矛盾。

生产过程是企业管理中个性化最明显的部分,制造型企业存在不同的生产模式(例如:批量生产,单件小批生产),不同的生产组织方式(ETO,ATO,MTO),不同的类型(流程生产,离散制造)。制造业的产品结构差异很大,例如离散制造可分为电子电器制造、重型装备制造、汽车制造等等,离散制造的车间又可以分为装配、加工、热处理、板金等车间。因此,在具体MES应用时必然会存在行业性和专业性方面的特定需求,而且这部分需求所占的比例较ERP等软件要大得多,MES厂商需要不断总结和提升,以提高其产品的通用性程度,方便在不同行业中推广使用。其次,MES软件产品要具备集成与独立的双重特性。所谓集成性,就是要求MES能够实现与上层事务处理、下层控制系统以及其他现存系统的集成,避免出现信息不共享而引起数据冗余录入的现象。与其他系统的集成不意味着MES要失去应用的独立性,相反在强调对外集成和内部各模块之间数据共享的基础上,要增强MES系统的动态调整功能,以满足国内生产管理过程多变复杂的特点,特别是要提供异常处理流程。再次,MES软件需要灵活处理各种信息来源。 MES的用户多处于基层现场,这些用户的计算机操作技能比较缺乏,因此软件的便捷性和易用性是系统成功实施的关键,能否直接应用底层系统的数据、充分减少信息录入的工作量、提高现场数据采集效率,是MES软件的关键性技术指标,MES软件厂商在产品规划方面必须考虑现场数据的采集频率和效率,提供各种高效的信息采集手段及方法,比如指纹识别技术、条码技术、IC及射频技术、PCS集成技术等等,降低现场人员的数据录入量,减少现场人员的抵触情绪。另外,企业应用MES的过程往往采用分布实施策略,随着各种信息系统的增加,势必对已建立的MES系统提出新的调整需求,就是要求MES具备按需而变的动态重组性。因此,MES厂商必须从管理学科的角度不断丰富和完善企业运营模型,积累各种最佳管理实践,形成系统性的制造管理知识库。对MES软件的功能体系、系统模型、数据流体系、业务过程约束关系进行研究,研究符合制造企业生产计划调度和资源配置系统的MES体系结构,应用面向中间层的业务过程组件技术,开发各种BOM映射和产品数据流的业务过程处理构件,使MES系统具备良好的可重构、可重用和可扩展性,最终使MES产品具备低成本部署的特性。

实施策略

MES是面向生产过程控制与管理的软件, 从厂商和用户角度来说,相比其他企业管理软件,有以下不同: 1.从厂商角度来讲,首先要保证产品功能实用、适于推广、按需而变,要建立一支掌握企业生产管理知识并具备丰富经验的实施团队,在企业管理方面要注意处理好研发、销售、咨询、实施、服务等环节的关系。 2. 从用户角度来讲,由于MES所需要的数据更加详细具体,时效性也更强,因此MES实施工作需要大量人力、物力和财力的投入,这就要求应用企业必须做好知识、组织、资金等准备,并且落实正确的MES软件选型、应用和实施策略。 由于车间生产管理本身的复杂性和多变性,决定了MES实施的困难,为达成MES项目顺利实施,需要软件厂商在构件化及实施思路上进一步改善和提高,更需要企业用户在思想和行动上做好充足的准备。 面对复杂的MES应用实施,为确保项目的顺利进行,供应商在产品架构、实施时要注意加强如下内容: 1.采用构件化技术,搭建MES应用平台。为了满足用户不断变化的需求,需要在应用平台中采用标准化构件,通过一定量的行业构件和少量的定制构件来实现系统的良好扩展性和集成性,从而达到按需而变的目的。2.实现与应用企业的双赢。在系统实施和使用的过程中,要培养用户的主体意识,让用户不仅能够实施和使用系统,更能够在此平台基础上扩展系统,真正让用户像使用工具一样,在发挥系统特点的过程中充分发挥用户的创造力。3.厂商要有能力协助企业做好业务流程分析和完善。要想充分发挥MES的功效,需要完善好与MES密切相关的管理体系工作,包括车间环境、职责分工以及人员保障。4.要强调系统的集成性。避免出现信息不共享而引起的数据录入冗余现象产生。同时,也要为企业今后的信息化建设提供预留接口。5.要强调系统的动态调整功能,以满足国内生产管理过程复杂多变的特点。需要提供异常或者例外的处理流程,防止因为系统仅考虑高效自动要求,而忽略例外情况要求,导致系统无法顺利实施的现象。6.在产品规划方面,厂商要充分考虑现场数据的采集频率和效率。在资金允许的情况下,要考虑采用高效的信息采集手段及方法,比如指纹仪识别技术、条码技术、IC卡技术等,从而简化现场人员的数据录入工作,尽可能减少现场人员的抵触情绪。7.要将"整体规划、分期实施"的思路落到实处。厂商要协助企业找准切入点,并要对MES实施的阶段性成果做好总结,协助企业为以后的应用扩展打下坚实基础。8.厂商要有能力协助企业正确地评估生产的瓶颈。确定现场改善的内容,要让用户清楚此次实施要解决哪些问题、达到哪些目标。9.基础调研稳扎稳打。厂商需要对用户的信息化建设基础及信息化需求进行详细的调研和分析,建议制定满足用户要求的实际方案――《需求分析报告》。10.加强人员培训。MES系统实施涉及到企业IT人员、车间管理人员、车间现场操作人员等多方面人员,各类人员的业务能力、计算机应用水平各有不同,因此厂商绝不能忽略对各类人员的培训。 对于用户来说,MES系统的应用可以大致分为系统选型阶段、需求调研阶段、软件定制阶段、系统实施阶段、系统试运行阶段、系统运行阶段和系统服务阶段。

系统选型阶段:系统选型首先要做好MES系统的论证工作,要弄清楚车间管理的需求,确认要解决的问题内容。在MES产品选型过程中,用户不仅需要了解产品与企业生产类型的贴切程度,更需要了解软件厂商的实力,包括开发能力、实施能力、系统服务能力和系统升级能力。

需求调研阶段:用户与软件厂商应该在本阶段成立卓有成效的MES项目组,通过企业领导、车间业务骨干和软件厂商人员对车间现行业务工作中存在的问题进行交流、评议和诊断,以《需求分析报告书》的形式明确预期目标,并确定评价目标实现的标准。 软件定制阶段:根据实际要求,软件厂商进行软件定制工作,用户在本阶段需要配合厂商做好定制功能的确认。按照计划节点要求,用户要对厂商开发的新功能进行测试、试用等工作。

系统实施阶段:用户首先要根据计划要求切实做好系统的培训、数据迁移及功能验证等工作。就使用中出现的问题要和实施方一起进行归类确认,找出问题的解决方案,并对问题解决的时间节点进行落实和跟踪。 系统试运行/运行阶段:试运行阶段手工方式和系统方式并存,从而增加了用户工作强度,因此在试运行/运行过程中的界限切换要适当,建议不要使用整体系统从试运行阶段转入运行阶段的方式,在系统试运行过程中可以按照成熟一个功能就切换一个功能模块转入运行阶段的方式。

系统服务阶段:在系统服务阶段,用户要做好系统应用情况、目标实现情况的总结工作,要加强和厂商的沟通工作,方便厂商随时了解并解决使用过程中的系统问题。在车间层面,公司得到诸多效益: 1. 通过加强对生产现场的监控,使生产信息能够实时、准确在企业内各部门间进行传递,提高了订单跟踪和客户服务水平。2. 面向订单并结合库存实现优化排产,保证了生产环节的上下衔接,避免频繁换线而导致生产延误,使生产设备的使用效率得到提升。3. 细化了生产成本核算、强化了质量记录,针对企业的运营数据进行深度挖掘。

MES与ERP有效集成在集团层面,互相促进完成哪些功能:1. 使原材料采购与生产需求保持平衡,提高资金使用效率;加强物料内部的发放控制力度,避免原材料及辅助材料的浪费。2. 针对特钢企业销售中存在的退、调、换、损、残、盘等特殊业务问题,提出合理的信息化管理手段,通过提高成品库存盘点效率,使市场变化、销售计划与生产准备保持同步。3. 促进集团三地的财务系统以及与其它业务应用系统的集成,提高财务决算的效率,强化工序和产品成本的核算能力,使财务管理更加直接和可控、更具有可追溯性,减少报表汇总的工作量,缩短财务结帐周期,提高集团整体财务管理水平。4. 使集团领导层实时了解三个基地公司的销售、采购、生产等相关信息,进行科学的汇总分析、罗列比较、动态调整,以便迅速地做出管理决策,加强整个企业的敏捷化能力。

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