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MES制造执行系统提升企业信息化能力

2020/6/23    来源:科学与技术    作者:赵宇亮      
关键字:MES  信息化  
本文对MES系统应用于企业信息化建设进行分析与阐述,以其促进企业的稳定发展。

    如今,企业在信息化发展的背景下增加了对MRP、ERP等企业管理软件和监控软件的应用,资源和计划管理是当前ERP系统中较为重要的功能,但其管理内容未涉及到生产单元间的计划执行、资源调配等具体生产活动的管理。由于企业内部的生产管理软件不能与制造单元的控制软件进行有效集成,所以生产车间不能为上层ERP软件系统提供精准的生产数据,此外,制造控制单元由于指令的滞后,常导致其工作状态调整不及时,出现上层信息无法直接传输到管理控制系统的现象,对企业生产制造信息化的进程产生了严重影响。

MES概述

    企业进行生产管理的方法与工具来源于EPR(企业资源计划管理)、JIT(准时生产)以及OPT(最优生产技术)等理论方法以及在其基础上产生的管理系统。其中EPR、JIT以及OPT主要针对于企业的计划性,而在此基础上产生的生产管理系统则侧重于生产计划的执行以及生产数据的收集反馈,因此,必须探索用于控制生产管理的新模式。美国制造研究机构(AMR)于20世纪90年代提出了制造执行系统(MES)。MES可根据精确的实时数据对产品的整个生产流程进行优化,并对所有用于生产管理的软件与硬件的数据进行采集,以保证生产优化的完成。

MES在企业信息化中的应用

    企业信息化得以发展的关键环节之一在于其制造执行系统水平的提升,目前,企业已从最初的工艺控制以及制造过程控制发展成生产控制、调度以及优化、营销等一体的全面综合自动化系统,管理层ERP系统、执行层MES系统以及控制层PCS系统共同组成了企业的框架结构(见图1)。其中作为执行机构的MES系统,主要负责产品生产指令下发到生产完成的整个过程的优化,并将生产时收集的实时信息反馈至上层系统。实施MES系统后,制造企业的生产管理水平会得到大幅度提升,主要表现在以下几个方面:1)为企业生产管理的现代化进程提供保障,提高其技术含量以及信息化水平;2)根据生产现场收集的实时数据对排产和调度的效率进行提高;3)确保生产管理的质量以及实时性与科学性;4)便于进行物料跟踪管理;5)便于进行生产成本的计算并为企业的数字化发展打下稳固的基础。此外,MES系统的实施还可为企业带来巨大的效益,主要体现在缩短生产周期、降低数据输入工作量以及减少积压的半成品等方面。

AMR的三层企业集成模型

图1 AMR的三层企业集成模型

企业实施MES的进程

    企业信息化过程中对于MES系统的研究主要集中在思想、内涵以及结构等方面,对于软件的开发应用还较为薄弱,国内大多以研究控制模型对车间层以及单元层进行研究,较少以MES为研究角度进行用于制造过程的集成管理与控制的软件开发。目前,国内的MES市场刚刚起步,应用范围较小,多集中在电子、汽车以及医药加工等离散制造企业。企业经过项目的确立以及论证,并确定实施MES系统后,应进行对于MES系统实施的总体规划,并确定实施的总目标,以及实施工作的总体安排。MES的实施进程主要有以下几项内容:1)建立实施MES项目的小组:由于MES系统应用于企业生产的各项环节,十分考验各个部门人员的协调性,因此必须建立一个项目小组对MES系统进行统一的规划、组织以及协调培训,确保项目实施的顺利性。实施MES时,项目组的每个成员都应参与其中,以协调项目工作的落实。2)筛选MES供应商:前期工作应选择适合用于企业管理的软件,并与实力雄厚的软件公司进行合作,对软件商解决问题的能力进行重点考察。3)重组业务流程并进行系统开发:MES系统实施后,会改变企业原有的生产管理模式,因此,需重组企业的业务流程,并对各个部门进行合理分工,减少职能重叠现象的出现,以此确保信息处理的及时性,提高MES系统的运行效果。由于每个企业自身情况不同,所以项目小组应当联合软件商做好MES的调研工作,这样才能开发出适合企业发展的MES系统。4)全面培训相关人员:因MES系统的实施人员涉及到计算机、企业管理以及现场操作人员,而这些人员的业务能力、知识层级以及计算机操作能力和对MES的了解与掌握水平均有差异,为了确保MES的实施,需对相关员工进行MES系统认知操作培训,并培训其掌握现代化生产管理的方式。对于项目组的人员,应进行重点培训,给予他们到外参观学习的机会,以提高对于MES系统认知。5)精确数据准备工作:MES系统实施的基础来自于准确完整的基础数据,因此物料、设备以及质量标准等基础信息应当精准录入计算机。6)模拟运行:MES系统基本完成开发后,应使用计算机进行模拟运行,并测试其运行效果,以发现其中的问题并进行完善。模拟期间,计算机操作人员应跟进并参与软件商的培训。7)系统试运行与切换:对于系统试运行期间出现的问题,要及时寻找解决的对策并进行维护完善,直到MES系统稳定运行,在此期间相关人员的培训应持续进行(见图2)。

MES系统管理

图2 MES系统管理

结束语

    信息化已经成为世界发展的趋势所在,也是国内企业走向工业化与现代化的重要环节之一。MES系统可提高企业的运行以及处理效率,并解决生产任务计划的制定、实施以及调度问题,推广并应用MES系统,可推动企业信息化的开展,并促进我国制造企业的建设达到更高水平。

责任编辑:程玥
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