裝備制造企業MES系統應用與實施

裝備制造企業MES系統應用與實施：離散行業的MES系統研究和應用是目前學術界和產業界需要共同突破的難點。針對該現狀，在實踐的基礎上總結出MES系統實施的一般步驟，并根據裝備制造行業的實施經驗指出了MES系統實施過程中的幾個關鍵點，為業界以后的MES系統軟件探索提供了參考依據。

裝備制造業是國民經濟的脊梁，是衡量一個國家國際競爭力的重要標志。經過多年的發展，我國裝備制造業已經形成門類齊全、規模較大、具有一定技術水平的產業體系，成為國民經濟的重要支柱產業。如今，“以訂單驅動生產，柔性制造”的企業運營管理模式已逐漸成為我國制造業主流的企業運營管理模式，通過實施MES系統軟件來銜接制造業管理層和工控層已變成當今企業信息化建設的熱門話題。作為典型的按訂單設計和生產的離散型制造業，裝備制造業有著其他離散制造行業產品種類多、批量小的共性，再加上生產計劃的多變和底層的自動化程度不高，MES系統實施任重道遠。

1、實施步驟

本文根據我國一個著名裝備制造企業的MES系統實施經驗，對離散型裝備制造企業的MES系統實施步驟總結如下：

a.總體規劃及產品選型。這是MES系統推進的第一步，由企業的IT部門匯同企業領導及車間管理者協商討論完成，主要是確認最終的MES系統供應商及其產品，并制定系統目標和初步的系統推進方案。

b.成立項目組。項目組成員一般由企業相關領導、IT部門成員、使用車間的領導及主要業務骨干組成。企業領導負責項目整體把關和各部門間的協調;IT部門負責協同軟件供應商進行需求分析和軟硬件部署，并進行軟件功能測試和系統培訓，以及輔助車間準備基礎數據和系統試運行、正式運行階段的技術支持;使用車間的領導負責督促MES系統軟件的推進，同時作為系統的管理層角色也負責報表相關需求的生成;業務骨干除了要提供相應的業務需求，還要協同IT部門完成系統測試，完善系統界面及功能。

c.需求調研。此階段，軟件供應商會有專業人員進駐企業，了解車間需求，并形成需求分析報告，需要車間派專人聯系業務人員，提供專用場所進行需求調研活動。

d.基礎數據準備。需求調研結束后，軟件供應商會提供一份基礎數據需求表，由車間協同IT部門整理基礎數據，如物料信息、人員信息、產品信息等等。

e.軟硬件部署及系統測試。IT部門首先完成車間網絡、服務器環境的搭建和車間MES系統軟件數據錄入終端的部署，然后部署軟件系統至MES系統服務器，并協同業務骨干進行功能測試，同時反饋測試結果給軟件供應商，更新完善軟件系統。

f.用戶培訓及試運行。待軟件系統的程序版本基本穩定時，由IT部門對車間所有用戶按角色進行培訓，并在車間原有生產管理模式基礎上加入MES系統的信息化管理模式，2套模式同時進行。

g.系統切換。試運行過程中，用戶操作的熟練程度會不斷提高，程序會不斷得到完善，程序功能也會不斷接近現有生產模式的需求，待用戶使用MES系統能夠基本替代原有生產模式時，南車間領導宣布切換系統。

h.系統維護。系統正式運行后，整個MES系統便進入了系統維護階段。IT部門要為車間MES系統的正常運行提供技術支持，同時還要有計劃、有組織地對系統進行必要的更新升級，以保證系統中的各個要素隨著環境的變化始終處于最新的、正確的工作狀態。

2、實施過程中關鍵點

裝備制造企業大多是勞動密集型企業，自動化程度不高，底層生產數據獲取不易，而且很多零部件都是外委到其他車間或企業加工，很難控制物料的齊套性，再加上設計、工藝的經常調整和質檢后的返工返修，導致生產計劃的安排混亂，整個裝備制造業的MES系統實施困難重重，因此必須把握重點，有針對性地進行分步實施。以下是MES系統實施的幾個關鍵點：

a.產品及供應商選擇。選擇了正確的供應商及其產品，MES系統推進便成功了一半。企業在選型時比較大的問題是，MES系統沒有一個行業標準。現在的MES系統廠商比較多，結構五花八門，很難選擇，可以考慮以下幾點：MES系統產品適用范圍;供應商的研發體系、實施成功經驗、實施能力、售后服務能力、培訓能力，最好可以在實施階段常駐企業提供技術指導;另外還有產品的通用性和可擴展性，因為裝備制造企業要實施MES系統的車間一般不止一個，而各個車間在生產管理上不盡相同，所以MES系統軟件產品的框架首先要在總體上能夠適應企業各個車間的一般需求，然后還要針對各個車間的特點在細節上可以進行擴展;最后，用戶自身對MES系統軟件的認識和對企業所處行業的認識也很重要。

b.領導支持程度及部門合作。從以往的經驗來看，離散型企業的MES系統實施成功案例不多，實施難度很大，其中一個很重要的因素就是企業管理者支持的力度不夠。車間是一個不能獨立存在的執行部門，它需要生產管理部門告知：做什么，數量是多少，什么時候完成。然后需要設計、工藝部門告知：需要什么，怎么做。最后還需要質量部門告知：做得怎么樣，是否合格。因此，車間MES系統軟件的實施除了有IT部門的全程參與和實施過程中標準化部門的規范化管理，還將涉及生產、設計、工藝、質量等多個部門，企業領導必須堅定決心，統一調度，加大協調督促力度，確保各個部門的協調一致，如在車間執行生產管理部門的生產計劃之前，設計、工藝部門的產品BOM數據和工藝流程信息必須已經完成，并通過系統接口進入MES系統，形成了待生產產品的基礎數據資料。

c.需求定位。首先要分清關鍵需求和非關鍵需求，讓關鍵需求先轉化為程序模塊使用起來，再逐步完善程序實現非關鍵需求;其次，不能一味追求功能的最大化，應根據企業實際情況，有時企業的現狀還不能承載MES系統某個功能模塊的實施，盲目進行下去，浪費人力物力，還會打擊用戶接受MES系統的積極性;第三，最終的需求也不一定要完全按照車間現有生產模式，MES系統軟件應該規范車間的生產管理，對于車間不合理的需求要進行更改，對于車間不科學的生產管理模式要進行修正。

d.數據準確性。一個系統良好的應用，靠的是數據的準確，信息系統是由三分技術，七分管理和十二分數據來決定成敗的，每個數據錄入者都不能掉以輕心，必須引起高度重視。裝備制造企業產品種類繁多，產品BOM數據復雜，基礎數據準備工作必須細致、嚴謹，容不得半點差錯，因為錯誤的數據帶來的后患，比沒有數據更可怕。數據的準確性同時還體現在系統操作的實時性上，在MES系統使用初期，底層數據錄入用戶經常會因為某些不適應而忘記或推遲在系統中錄入生產數據，使得系統上層的車間管理者看到的生產信息并非車間實時信息，導致錯誤決策的產生。因此必須加大宣傳，加強考核，在管理上抑制破壞數據準確性的行為發生。

e.工藝模塊化。裝備制造企業的產品種類雖然多，但是生產的批量小，一般是幾個到十幾個，如果每生產一種不同種類的產品，就重新編制一套新的工藝文件，在可行性和經濟性上都是十分不利的。為此，在MES系統實施過程中引入了工藝節點模塊化的概念，即將生成產品的所有工藝按加工性質拆分成單個的獨立模塊存入工藝模塊數據庫。由于相同類別不同型號的產品在構造上存在或多或少的相似性，在設計一個新的產品時可以先從工藝模塊數據庫中選擇可重用的工藝節點，對于新的工藝則另行設計和入庫，具體流程如圖1所示。

d.所示流程一般在MES系統之外的系統(如CAPP)中完成，生成的產品制造工藝將被自動導入至MES系統軟件中，為MES系統中產品制造計劃的拆解提供依據。如果企業工藝的輔助設計工具沒有此類功能，那么可以在MES系統中增加產品工藝生成模塊，實現圖1所示的功能。

f.MES系統部署。MES系統部署一般有2種方式：一種是先打通主線，再細化優化;另一種則是逐個模塊突破，直至整條主線貫通。前一種方式從總體上俯瞰全局，能夠最大化地實現系統各個模塊的步調一致，應用靈活性較強;后一種方式則步步為營，逐個模塊細化、應用，在短時間內就能讓車間看到實施效果。不管是采取哪種方式，在部署時都應先找準MES系統應用的切入點。對于裝配制造企業，可視化、可追溯是應用MES系統的切入點和基礎，可以考慮先從計劃進度和物料管理這兩點著手，實現產品生產過程中的工作進度監控和產品完成后的質量、零部件的追溯。對于MES系統中的工藝流程，可以先遵循車間現有工藝流程，進行技術和管理上的固化，使用一段時間后，再根據實際需要對工藝流程進行相應的優化，提高企業的靈活性。MES系統是利用計算機和網絡來輔助車間生產的一種全新的生產管理模式，在短時間內很難被車間所有相關人員接受，因此在部署完成后還必須加強考核和培訓，督促車間人員使用，使其在慢慢熟練的過程中從下意識里體會到軟件系統所帶來的優越性，然后化被動為主動，促使MES系統全面、積極地應用。

g.人員使用的積極性。人是MES系統實施的主體，人員的素質、使用積極性都將影響MES系統軟件的實施效果，需要從各個方面提高用戶的積極性，如設計人性化的軟件界面，讓操作簡單方便;加強員工培訓，提高員工素質;盡量將MES系統軟件的操作替代用戶的實際工作，讓用戶只需操作一次就完成了日常工作，而不是2套工作模式同時抓，這樣就降低了工作者的工作效率，同時也會因為增強了他們的勞動強度而使他們的負面情緒增加;對于額外增加數據錄入工作的操作者，需要進行一個合理化的安排，讓員工的工作和錄入得到一個平衡，不要對其工作量造成很大的負擔，然后動之以情，曉之以理，適當增加工作津貼，并加強管理層的監管力度。

h.看板利用?？窗迨荕ES系統的一個基本功能，也是一個很重要的模塊，主要包括生產任務看板、各生產單位生產情況看板、質量看板和物料看板。通過看板用戶可以及時了解車間生產任務的完成情況、質量信息以及各生產工位的物料耗用和需求情況等。車間管理者是使用看板的主要用戶，他們不僅要有利用MES系統軟件看板指導生產的信息化管理意識，還要能熟練并靈活使用看板模塊，準確掌握車間生產狀況，調度管理，盡量使生產均衡化，逐步實現車間的準時生產和精益生產。比如，根據企業總生產計劃，電機車間每天要裝配并存棧4臺電機，那么就要保證每天都有4對配套的定子和轉子就位，這便需要車間管理者利用生產任務看板實時了解車間生產動態，及時修正日計劃，合理安排人員和設備，確保所需數目的自制零部件的順利完成，同時還需查看物料看板，爭取實現庫存和用料的平衡，并控制電機所需的配套外委外協件的及時到場。

3、結束語

離散型企業的MES系統實施是一項漫長而艱巨的工程，本文根據一個特定的企業案例給出了MES系統實施過程的一般性介紹，希望能夠為后續企業提供有益的間接經驗，指引MES系統的實施逐步走向標準和規范，同時也希望能夠拋磚引玉，促進業界更多的技術交流，促使MES系統軟件的實施與應用往更深更遠的方向發展，如MES系統怎么實現車間生產進度與生產能力的平衡，怎么促進車間的精益生產等等。

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