MES可填补制造链基础环节 在数控加工车间被广泛应用

MES可填补制造链基础环节 在数控加工车间被广泛应用

 

MES可填补制造链基础环节 在数控加工车间被广泛应用

 
 

 

 
 
 

MES填补了制造信息链条上最基础的环节,是实现车间信息化的利器,离散制造企业期盼着MES能够大幅度推进制造业信息化的进程。

 
 

 

01
 
寻找MES在离散制造业应用的突破口

从原理上讲MES并没有区分流程制造业与离散制造业,但由于生产模式的不同,对执行层的控制方式和控制频度不同,导致在两种模式下MES的实施对象、工作内容以及处理策略存在着巨大差异。MES之所以特别青睐流程制造业,是由于流程工业自动化程度很高,普遍采用自动生产线、智能仪表、数字传感器,甚至是计算机控制。
  
而对于一般的离散制造企业,由于设备自动化水平低,底层缺乏甚至根本就没有控制系统,所有的生产执行数据都需要人工键入,在这种生产管理状态下MES根本无法发挥作用。即便是对于有条件、有需求上MES的离散型制造企业,由于物流不连续,工艺过程可调整、可改变,且生产现场的数据采集的人为因素多,使得制造过程的生产管理非常复杂,因此,离散制造业的MES比流程行业的MES要繁杂得多,涉及到的实施难题也要多得多。
  
国外MES的应用最重要的领域就是在离散制造业。我们可以从MES的工作机理上找出路,MES的工作基础是底层生产控制系统,包括DCS、PLC、NC/CNC和SCADA或这几种类型的组合。请注意:其中NC/CNC,即数控单元也在其中,而数控加工属于离散制造范畴,是离散制造业的重要生产模式。因此,在离散制造企业的数控车间最适合上MES,也最需要上MES,所以数控车间应该是MES在离散制造业应用的突破口。

02
 
数控车间的生产规模需要MES

近年来,伴随着电子技术、数控技术的飞速发展,蓬勃的中国制造业带来了数控应用的普及,数控机床已不再是少数科研院所、大型军工企业特有的专利,数控设备已经走进寻常企业中,而且这些企业应用数控的规模也不再是靠一两台数控机床来加工关键零件或给企业撑门面,拥有十几台、甚至几十台、几百台数控设备的企业比比皆是,形成了具有相当规模的数控车间。
  
在这样的数控车间到处充斥着信息技术:数控设备、数控系统、计算机编程、加工程序传输、甚至刀具都是信息的载体,如此多的信息需要整合,可惜的是这样一个用先进技术、先进软硬件武装起来的现代化车间,目前的管理手段、管理模式仍处于传统的机械加工模式,数控机床的有效利用率很低,由于没有系统地建立数控加工的生产管理和相关辅助系统的技术准备体系,严重制约着先进数控设备能力的发挥。
  
为了能对生产需求做出快速反应,迫切地需要对车间的数控设备与生产过程进行全面的信息管理,从而有效地提高机床的利用率和柔性生产能力。因此,当数控车间具有相当的生产规模后,采用MES提高数控车间信息集成与整合能力就成为迫在眉睫的工作。

03
 
数控生产的信息管理需要MES

数控系统发展到今天已不再是早年的专有、封闭的NC单元,现代的数控装置实际上就是一台计算机,甚至是一台高性能的通用计算机,当然承担的工作也远远超出数控功能本身。另外,数控生产靠加工程序,手工编程仅能应付简单零件的加工,编制复杂零件的加工程序必须在计算机上完成,以数控编程为主的CAM技术就是用计算机直接为数控加工生产服务。
  
随着加工对象的日趋复杂,靠手工录入的加工程序越来越少,加工程序的传输变得越来越频繁,且数控设备反馈的状态信息、监控信息、检测信息等对生产管理提供了非常有价值的决策依据,通过DNC、通过网络双向传输程序已经成为数控车间必须具备的通讯能力;同时,数控计算机还能把计划执行状态、完成信息都提供给生产管理系统。
  
此外,在数控加工中刀具已不再是单纯的加工工具,而是直接参加编程加工的重要基础数据,刀具要预调,预调信息要带入系统;刀具号、刀补号、刀具参数、刀具检测以及换刀等指令信息都作为不可或缺的重要信息资源参与生产过程。还有CAPP系统生成的机加工艺、数控工艺和CAM系统自动生成工艺过程、加工参数都需要集成在一起,当然维系制造过程还有必不可少的生产组织,物料定额、辅助工具等都要参加信息管理。所以,数控生产除了具备常规的切削加工功能外,还包括了一系列信息处理应用的集成,因此数控生产的信息管理需要MES。
  
MES填补了制造信息链条上最基础的环节,是实现车间信息化的利器,离散制造企业期盼着MES能够大幅度推进制造业信息化的进程。

04
 
离散制造业不乏MES的成功案例

在离散制造业基于制造执行过程管理的实践要远早于MES在流程生产中的应用,而且这些实践都是以数控技术为核心展开的,只是当年没有MES这样明晰的理念,也不具备大面积普及推广的需求。
  
早在上个世纪80年代就开展的FMC单元和FMS系统的试点,其中的执行过程管理就有MES的雏形;而后,90年代的CIMS样板工程中也不乏制造执行管理技术的支撑。尽管FMS、CIMS仅起到示范工程的作用,不具备大面积的推广条件,但从技术路线上、从工程实践上用信息技术打通了生产现场控制环节,为装备制造业在数控生产领域应用MES铺平了道路。
  
以某企业CIMS项目为例,在国家CIMS示范工程中该企业CIMS被公认是最实用的,其核心部分是3C系统与FA控制器,FA是管理信息、工程信息和底层设备信息的汇集点,与3C系统、工艺文件管理系统紧密集成,在数控中心担起了MES的重任。该企业在一万四千平方米的数控厂房建立了FDNC生产线、物料立体库和刀具立体库,FA的车间控制器和单元控制器实现了车间生产计划和调度的计算机管理,物料工作站、刀具工作站和工艺准备工作站取代了手工管理;建立了数控车间网络集成环境,在计算机网络和分布式数据库支持下实现了车间计划、管理、控制信息反馈、统计和查询等信息集成;以MES应用为核心的生产管理体系,实现了基于零件订单的制造管理。企业CIMS的运行取得了良好的效益,生产作业计划编制周期明显缩短,计划合理性明显提高;作业计划与资源管理的集成,使资源准备向集中配送方式转变,减少了机床停工时间;生产现场由DNC应用逐步向网络化制造数据管理阶段过渡,生产现场的快速响应能力和传输的准确性有了很大的提高;生产管理的进步大大提高了数控设备利用率。
  
从某种意义上讲,该企业CIMS是“九五”期间采用MES的成功案例,“十五”、“十一五”、“十二五”期间也涌现出一大批高度数字化的工厂,成为在数控方面成功实践MES的典范。
  
以上鲜活的案例充分证明MES完全适合高度数字化、信息化的数控车间,MES在离散制造业大有用武之地。

05
 
数控中心信息化集成系统包括三大功能

这三大功能模块为:车间CAM、车间DNC、车间MES。
  
车间CAM:强化数控车间CAM系统,以解决数控机床利用率低,零件数控加工覆盖率低的难题。通过扩大CAM应用可充分发挥数控机床的加工潜力,极大地提高数控机床利用率,将数控应用覆盖到所有应该采用数控加工的零件。
  
车间DNC:建设数控车间DNC系统,以摈弃目前采用的人工联机传输程序代码的落后数控通讯方式,通过DNC网络不仅可以实现程序代码高速、畅通的传输与通讯和集成化管理,还可实现复杂零件的在线加工,为MES搭建基础信息管理平台。
  
车间MES:启动数控车间MES系统,实现对数控加工程序的存储管理与权限管理;对刀具库、工装库、工艺规程、机床设备等制造资源、工艺资源的有效管理与充分利用;对车间生产信息(计划、调度、统计、采集、监控)的综合管理与决策支持。即通过车间MES系统把与数控加工相关的所有数据、流程、业务、资源用信息技术、网络技术管理起来,使数控中心的运营效率和管理水平与先进制造能力相匹配。
  
CAM、DNC、MES三大功能模块各尽其职又相辅相成,覆盖了数控生产的技术、运行、管理的全过程。雄厚的数控编程实力和一流的数控编程水平,畅通的数控程序传输和规范的程序代码管理,实时、透明、协调的生产运营与制造资源的信息化管理,构成数控中心信息化的集成解决方案。

可以预见,有MES管理的加盟将大幅度提高零件加工的数控化率、数控设备的有效利用率、数控加工效率与产品质量、数字化生产线的柔性加工能力、产品的异地协同制造能力,从而大幅度提高企业市场应变能力,全面提高企业核心竞争力。 
 

 

 

 

 

 

 

 

小型工厂的MES要怎么玩?

 
 
        随着工业4.0、中国制造2025概念的普及,越来越多的小型工厂也想导入生产管理软件(MES)。一方面是来自客户的要求,另一方面小型工厂自身也越来越意识到生产信息化的重要性。
 
 
 

 

但动辄十几万甚至上百万元的MES系统,却把小型工厂挡在了生产信息化的大门外;即使导入了MES系统,后续的维护、升级成本也很难承担。另一方面,MES系统功能复杂也是困扰小型工厂导入MES系统的主要问题。

 

那么,什么样的MES系统和服务能够满足小型工厂呢?

 


价格要低


 

价格太高和复杂的功能我们用不起来!”,这是我们从小型工厂那里听到最多的话。对于小型工厂,人员层次和管理规范等因素决定着大而全的系统功能注定无法推广使用。

 

所以MES系统功能一定要干练,管到点上即可,且操作方便易上手,用尽可能少的数据收集动作产生尽可能多的信息内容,使生产过程透明化,从而辅助生产管理。

 

对于工厂管理而言,不论工厂大与小,管理的内容无非就是人、机、料、法、环、测。大工厂可以通过MES管控规范到每个工作细节,小工厂除了管控关键点,则需要更多的灵活性。

 

对于小型工厂,人、机、法、环、测中的“”对信息化需求没有那么强烈,那么,如何通过MES系统进行简单的条码打印及扫描,实现人、机、料、法、测(5M)的管控呢?

 

人(Man)


 

实现实时的作业人员产能、品质统计

 

工序作业权限管控

 

机(Machine)


 

实现实时的设备产能、稼动统计及设备防错。

 

料(Material)


 

实现物料防错防呆、通过物料追溯产品、通过产品追溯所用物料,进而追溯到物料供应商信息。

 

法(Method)


 

使车间生产过程严格按照定义的生产工艺流程进行

 

实时进行品质控管(重工、扣留)

 

生产排程简单管控

 

测(Measure)


 

测试、维修数据快速且规范录入,方便后续统计分析。

 

除了以上管控和统计内容,通过简单的条码扫描还可以产生实时的生产排程达成状况、在制品分布状况、良率统计分析及车间工序产能统计等等。

 

 


服务到位


小型工厂的顾虑:

 

往往没有专职的IT人员,需要提供全方位的IT服务,例如:服务器优化、异常处理、定期培训等;不同时期会有不同的需求及产品功能升级。

 

以上顾虑,只要每年支付固定的服务费用,即可统统获得。

 

 

 

 

PDM、ERP与MES的实施顺序问题!

 
 
 
 

有观点认为,没有产品数据管理(PDM),企业资源计划(ERP)就是无源之水,没有制造执行系统(MES),ERP就是无本之木,所以ERP就成为“枯萎的ERP”。实际上这个结论过于简单,会造成许多误解。

 

PDM与ERP谁先谁后

 

首先从数据流向上看它是对的。没有产品设计,没有零件目录,没有工艺文件和工时定额,生产组织是无法进行的。这无论搞不搞信息化都得如此。但是,就信息集成的角度来讲,必须视企业的情况而定:按定单设计的企业,产品结构频繁变化,生产周期又短,这时如果没有CAD和PDM,却要运行ERP,确实是非常困难的,这样的企业我们主张先上CAD和PDM,再上ERP。

 

  但就一般企业而言,产品结构相对稳定、新老产品都在同时生产,企业就是上了CAD和PDM,设计部门的主要精力肯定还是放在新产品的设计上,无暇顾及老产品的信息化。而生产管理则不同,新老产品都要进行管理,这样,在相当长的一段时间内,即使上了PDM,老产品的物料数据、物料清单、工艺路线及工时定额数还是要靠手工录入,不能依靠PDM的集成。

 

  从发展历史来看,MRPⅡ和ERP至今已有近30年的历史,而PDM只有10来年,这就证明没有PDM的年代,MRP和ERP仍然是可以运行的。

 

MES与ERP谁先谁后

 

制造执行系统,MES按照美国AMR研究公司对MES的定义:MES是一个工厂层的信息系统,介于企业领导层的计划系统与生产过程的直接工业控制系统之间。它以当前视角向操作人员/管理人员提供生产过程的全部资源(人员、设备、材料、工具和客户要求)的数据和信息。MES在工厂综合自动化系统中起着中间层的作用。

 

在ERP系统所产生的长期计划的指导下,MES根据底层控制系统采集的与生产有关的实时数据,对短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程进行优化。

 

MES的功能模块包括工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、人力资源管理、维护管理、质量管理、文档控制、产品跟踪和产品清单管理、性能分析和数据采集等模块。在MES下层,是底层生产控制系统,包括DCS、PLC、NC/CNC和SCADA或这几种类型的组合。

 

制造执行系统的三层模型

 

可见,MES是业务计划系统和控制系统的中间环节,什么样的制造业企业有完善的控制系统呢,流程工业和高度数控化的离散制造业,只有这类企业他们才能从底层控制系统中采集生产执行情况的数据,反馈给MES和ERP。也只有在这种环境下,MES才能显示出它独特的魅力。在这种环境下可以说:没有MES的ERP在执行层就像没有触觉和视觉,不能得到及时准确的信息反馈。这类企业上MES是完全必要的。

 

  然而对于一般的离散制造业,由于设备自动化水平低,底层缺乏甚至根本就没有控制系统,没有办法从底层自动获取生产执行数据,一切生产执行数据都需要人工键入,这时的MES就失去了它的威力。这种生产环境下的MES与ERP的车间生产管理系统没有两样,因此也谈不上没有MES的ERP是“无本之木”,因此,并非什么企业都需要MES。

 

  同样的理由,从发展历史来看,MRPⅡ和ERP至今已有近30年的历史,而MES只有10来年,证明没有MES的年代,MRPⅡ和ERP仍然是可以运行的。

 

结论

 

按定单设计,按单件制造,产品结构数据变化频繁的企业,建议先上PDM/PLM,再上ERP。对于一般企业先上什么后上什么.一定要视企业的需求而定。对于流程工业和高度数控化的离散制造业,MES可以从底层控制系统中获取及时、准确的数据,这时MES具有独特的魅力,对于那些自动化程度很低,甚至根本就没有底层控制系统的企业,ERP中的车间管理和MES具有相同的功能。

 

 

 

 

整车厂总装车间MES选型攻略

根据我在某汽车整车厂总装车间的MES的产品选型过程中的一些体会,从MES的需求调研,现状了解和分析,未来蓝图研讨,总结了该总装车间的MES的业务需求;后期经过对国内外MES产品的深入研究,与该总装车间的MES的功能需求进行功能匹配,同时从八个方面对关注的MES厂家进行了比较,最终选定合适的MES产品。

 

◎文丨刘玉芹

1、摘要

    本文主要是根据我在某汽车整车厂总装车间的MES的产品选型过程中的一些体会,从MES的需求调研,现状了解和分析,未来蓝图研讨,总结了该总装车间的MES的业务需求;后期经过对国内外MES产品的深入研究,与该总装车间的MES的功能需求进行功能匹配,同时从八个方面对关注的MES厂家进行了比较,最终选定合适的MES产品。

2、某汽车整车厂总装车间MES需求

    该整车厂总装车间的管理范围包括总装车间,总装车间有2条总装线,每条总装线包括一条装配线、一条车身分装线、一条发动机分装线、一条检测线、一条返修线。管理的业务从总装上线到合格车辆入库。

    其MES需求主要包括:生产计划、生产绩效、生产跟踪、质量管理、物料管理等。

     

    2.1 生产计划

    生产计划主要工作是对上游主生产计划的细化和调整。其输入是从ERP系统接收日生产计划,可以是已分班次的,也可以是已带顺序的,当然ERP系统输出的计划一般不带顺序时刻计划的。生产计划的细化,主要是对ERP下发的生产计划,增加顺序时刻计划。该时刻计划要统筹考虑产品加工的各道工序。

    总装车间以及各分装线的生产计划编制;生产派工、生产计划执行跟踪反馈;包括总装车间的车架上线时刻计划;总装车间的各种分装线计划,例如发动机分装、内饰分装线生产计划;

    各作业部按照既定生产计划安排生产,实际生产过程中,根据反馈的生产实绩信息,对比生产计划的实际执行情况,统计生产计划的日饱和度,生成生产日报表;

    生产计划的调整,在不影响主计划的前提下,可做拆序、合序、调序等调整处理;

    2.2 生产绩效

    生产绩效是对车间、生产线、工作中心、设备、以及个人等在某段时间内完成的生产任务的统计,包括合格品和不合格品。对于不合格品需明确产生不合格品的原因,比如设备、原材料、人为失误等。时间段可以小到分钟,大到班次或工作日等。

    2.3 生产跟踪与控制

    生产跟踪包括对订单、设备、物料、关键岗位的人员进行跟踪,动态显示每个订单的生产执行情况,订单所处的物理位置,每个车间、生产线、工作中心和设备、人员正常与否的情况,以及物料是否短缺等。对于这些异常情况发生时,及时在车间、负责解决的部门、生产调度台等地方显示报警,并启动应急控制措施,包括调速、停线或设备停工,生产计划调整等。

    另外,还包括整体设备效率统计分析。

    2.4 质量管理

    对于生产过程中的关键工序设置“工序控制点”,强化质量控制与管理活动,建立专用的质量数据记录,包括:加工设备、工艺装备的专用记录,产品质量自检与专检记录,对工序状况进行监控和反馈校正控制;设置质量检测点、检查项目、检查要求,定义检查员的检查范围,对生产过程中发现的质量问题进行记录,判断缺陷产生点,及时反馈到缺陷产生工位;

    车辆下线之后,调试工对车辆进行调校,调校后将车辆交给终检员,记录调试工调试信息;交检后的车由终检员进行检查,终检合格车辆记录为合格状态,否则自动转为调试状态;

    防错与产品档案主要是满足国家质量召回法规的要求,对于重保件防错装、漏装,并对产品构成的重保件信息进行记录和管理。

    质量问题的记录、反馈、解除、统计分析,及时发现装配过程中的质量问题,质量问题发现后能及时反馈到相关的人员,规范缺陷的记录,形成统计分析报表,减少后期的质量缺陷;质量管理包括:

    *质量控制点的设置:质量检测方式、检测内容、检测标准;

    *实际生产过程中质量数据的采集,根据质量控制指标预警;

    *整车下线之后的调整、检测、终检、重修的质量管控;

    *重保件的质量监控;

    *完成成品的入库检查管理;

    2.5 物料管理

    根据生产计划,物料ABC管理方式,以及物料的要货模式,发布备投料指示,接收从供应商、物流库、协配库调达到生产线边的物料;根据工艺流程,自制半成品在各个生产车间之间调达;

    物料管理包括发出线边物料需求信号,以及对车间在制品的管理。物流部门依据ERP的送料计划,以及MES发出线边物料需求信号,及时准确送货,这样可以减少生产现场的材料积存。线边物料需求信号主要是针对采用看板、同步等线边物流的方式。

    生产作业部按照计划进行生产作业,消耗物料,生成产成品,作业部的物料投入,成品产出的物料投入产出管理;以及作业部在制品的统计管理。

    车间在制品管理主要是对没有出入库操作的在制品进行管理,对于有出入库操作的在制品一般由ERP管理。

    2.6 集成需求

    MES与上游的ERP系统、下游的控制系统有集成的需求,其中与下游的控制系统集成的实时性要求更高。

    与上游ERP系统,需要提供一个开放的标准接口,便于与各种ERP系统实现集成,对于SAP、Oracle、QAD等ERP系统,建议能提供专用接口组件。

    与下游控制系统,需要提供一个开发的标准接口,包括对OPC、RS232等模式的支持。

3、选型范围介绍

    3.1 国外部分MES产品提供商     

    3.2 国外的部分MES产品平台     

    3.3 成功案例

    ·国外的部分MES产品平台的案例 —— SIEMENS

    *玉柴发动机老工厂MES项目;

    *德国奔驰公司已与西门子公司签订德国奔驰整车厂生产管理系统合作升级项目,将奔驰原来的多个单功能模块系统全面升级至西门子SIMATIC IT平台。

    *德国大众公司高度赞善西门子公司的制造执行系统-SIMATIC IT平台强大的实时信息集成能力,已与西门子公司签订项目意向,由西门子公司全面提供其原有系统的升级规划和实施。

    ·国外的部分MES产品平台的案例 —— GE    

    ·国外的部分MES产品平台的案例 —— Rockwell

     

    ·国外的部分MES产品平台的案例 —— Apriso

    *GM Powertrain选择Apriso替换全球旧系统

    *Honeywell全球8个零部件工厂采用FlexNet实现完整的MES

    *Lear

    *St.Gobain(圣戈班)欧洲

    *Valeo(法雷奥)

    *VOLKSWAGEN(大众)欧洲的3个工厂

4、MES选型侧重点

    4.1 产品平台的适应性开发能力

    以上功能需求宜在一个产品平台上实现,而客户的MES需求往往有超过30%以上的内容需要适应性开发,因此产品平台的适应性开发能力就显得非常重要了。

    产品平台的适应性开发能力主要表现在:

    *平台的稳定性:平台本身的稳定性,能满足7×24连续运行,开发的功能模块故障不影响系统平台的稳定运行。平台稳定性可从使用的客户数量、最大的并发用户数、开发年限和版本等情况评价。

    *平台的开放性:采用标准的.NET或Java框架为宜,尽量不用某个公司的个性化开发框架。

    *适应性开发的上手难以程度:编程工具以国内常用的标准编程工具为宜,提供二次开发的培训、帮助文档,以及范例。

    *适应性开发的成果可继承性:提供类库支持,开发的内容可以封装为类库。

    *产品平台的升级兼容性:产品平台升级后能向下兼容,以便基于老产品平台开发的类库能无缝地迁移到新产品平台上正常运行。

    4.2 用户数量

    用户数量包括使用该产品平台部署的MES系统的总用户数量,单列出汽车行业的用户数量,包括国内和国外的,需列出所有用户全称,对于集团企业需指明集团企业内的使用范围。

    对于非该产品平台部署的MES系统(包括单独应用的也可),可以注明每个具体软件的用户数和用户全程明细。

    4.3 成功案例

    成功案例要体现使用该产品平台部署的案例,而且尽量覆盖主要功能需求,如果一个案例不能覆盖所有需求,可以用多个案例来说明。

    4.4 自动化控制层面的市场份额

    如果产品平台提供商也是自动控制层设备的提供商,则需说明其自动控制层设备(特别是汽车整车和零部件企业)在中国的市场份额,以及今后的发展趋势。

    4.5 合作模式与风险

    合作模式可有系统集成商(即产品代理与实施开发,我们无所有权),解决方案提供商(我们有行业方案的所有权,无产品平台的所有权)两种方式。

    合作时,有的产品提供商采用年费制,我们付出年费后可获得产品的培训,市场合作推广等支持。有的产品提供商是不收年费的。

    4.6 对公司的互补性

    我们的优势是对汽车整车和零部件企业的业务背景,我们的不足是缺乏稳定的产品基础平台。因此需要稳定的产品平台,结合我们的行业经验开发出我们有产权的、适用的行业解决方案。

    4.7 产品商务策略

    产品商务策略包括产品价格水平、报价策略。

    对于国内汽车整车和零部件企业,其MES建设规模有一定的限制,特别是老厂改造项目,MES项目除了软件部分,还有一定比例的设备改造和硬件添置。更重要的是,现在国内软件市场还不成熟,在较多情况下,价格因素至关重要,因此产品平台的价格水平要处于中等水平,不能太高和太低。如果太高,用户不会选择,太低双方没有利润,方案适用性和服务就很难保证。

    报价策略,主要是指产品平台的License报价策略。一个MES项目,其用户包括录入数据和查询数据的两大类,而查询数据的用户数往往比录入数据的用户数多,而且企业在实施MES项目时一般是先选择几个点进行试点,然后逐步扩展,这样先期投入往往比较少。这样,产品的报价策略需要适应这些要求。

    4.8 对合作伙伴的支持力度

    对合作伙伴的支持力度包括三个阶段的不同支持内容:

    初试期:采取哪些支持,使得合作伙伴从对产品平台不了解到能协助实施第一个项目,并能承担后续的服务?在服务阶段,采取哪些支持以确保客户提出的问题能快速解决?这些支持费用如何计算?

    发展期:采取哪些支持,使得合作伙伴能协助完成第二个项目的售前工作,并能独立承担第二个项目的实施和服务?在服务阶段,采取哪些支持以确保客户提出的问题能快速解决?这些支持费用如何计算?

    成熟期:采取哪些支持,使得合作伙伴能独立承担第三个项目的售前、实施和服务,并能及时掌握产品平台的新特性和新功能,并能用于产品售前、实施和服务?在服务阶段,采取哪些支持以确保客户提出的问题能快速解决?这些支持费用如何计算?

5、MES选型结论

    基于该车厂总装车间的需求分析,在全面分析了国内外几家MES产品的优劣之后,结合我们拟定的MES产品综合评估指标,通过选型多维度的比较分析评估,最终我们为该厂找出最适合于企业的MES产品,通过后期的实施效果来看,经过前期的这次严谨的选型,大大降低了产品实施的风险,提高了产品与厂家的融合度,保证了实施效果。

--- THE END ---

 

 

离散制造业如何理性踏上MES应用之路

近几年来,制造执行系统MES受到人们的普遍关注,同时,MES的应用也存在许多问题。本文对离散制造业MES的架构、特征、现状、问题以及与ERP的关系阐述自己的观点,供大家参考。

 

一、制造执行系统的定义和架构

 

  MES(manufacturing execution systems),按照美国AMR研究公司对MES的定义:MES是一个工厂层的信息系统,介于企业领导层的计划系统与生产过程的直接工业控制系统之间。它以当前视角向操作人员/管理人员提供生产过程的全部资源(人员、设备、材料、工具和客户要求)的数据和信息。MES在工厂综合自动化系统中起着中间层的作用。在ERP系统产生的长期计划的指导下,MES根据底层控制系统采集的与生产有关的实时数据,对短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程进行优化。功能模块包括工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、人力资源管理、维护管理、质量管理、文档控制、产品跟踪和产品清单管理、性能分析和数据采集等模块。在MES下层,是底层生产控制系统,包括DCS、PLC、NC/CNC和SCADA或这几种类型的组合。

 

  MES介于业务计划系统ERP和控制系统之间,它回答如何生产的问题离散制造业中MES的主要功能包括:柔性生产线FML、柔性制造系统FMS、柔性制造单元FMC、分布式数控DNC、自动化立体仓库AS/RS、物流运输自动化及管理、生产准备、作业计划调度、设备能力状态管理及监控、生产状态数据的采集及反馈、质量管理、工装库存状态等。

 

二、离散制造业MES的特殊性

 

  制造执行系统是车间层管理和控制一体化的系统。与流程工业相比,离散制造业的MES存在如下特点:

 

  (1)离散制造业自身的特性导致生产计划调度困难。离散制造业企业生产过程是断续的,生产工艺过程随零件不同而不同,零件品种规格多,产品结构复杂,使得生产计划调度十分困难。

 

  (2)不同形态的车间,管理需求不同。离散制造业企业车间的生产对象不一样,分为铸造车间、锻造车间、热处理、机械加工车间、装配车间等。生产批量也不同,分为流水生产车间、多品种小批量生产车间。对于不同形态的车间,管理要求不同。

 

  (3)底层自动化程度差别大。对于批量流水生产车间,可能由若干条生产线组成,如汽车生产中的冲压线、装焊线、油漆线、总装线等。对于多品种机械加工车间,可能包含数控机床组成的柔性制造系统FMS、柔性制造单元FMC、分布式数控系统DNC等。大量的车间由数控单机加若干普通机床构成,有的铆焊车间基本上是手工作业,没有底层自动化可言。所以MES与底层控制系统的集成千差万别。

 

  (4)数据采集方式随底层自动化的不同而不同。数控机床联网的系统可以直接从数控系统获取生产信息和机床运行状态信息;流水生产线可以设置数据采集点采集生产信息;对于手工作业的车间只能靠条形码、射频识别RFID等。

 

  (5)系统集成非常困难。MES系统与ERP的基础数据、生产计划、成本管理、质量管理、设备管理、绩效管理等有着千丝万缕的联系,集成的难度可想而知。MES与底层控制系统的集成也因为设备的千差万别使集成接口非常困难。

 

三、中国离散制造业MES的现状

 

  从上海宝钢20年前引进第一个MES系统至今,中国MES的研究经历了艰难的发展历程。从中央到地方,从高校、研究院所到IT公司、自动化公司、企业都开展了大量的研究,在冶金、石化、烟草、食品等行业取得了可喜的成绩。但是,定制化开发多、实验室产品多是MES现阶段存在的主要问题,MES应用商品化还有一段路程要走。离散制造业MES系统,在软件产品、应用广度和应用深度方面与流程行业相比都有很大差距。

 

四、中国离散制造业MES目前存在的问题

 

  现阶段,我国对MES系统的研究、软件开发、实施应用都取得了一定的成果,但是离人们的期望仍有较大差距。

 

  1.MES体系不完整。如前所述,离散制造业的车间生产对象不同,生产组织和生产批量不同,对MES的需求不同。目前还没有一个产品能涵盖所有车间类型,处于定制化开发阶段,没有形成成熟的商品软件。

 

  2.信息孤岛现象严重。MES系统与ERP系统的集成接口多:物料需求计划MRP是MES系统生产任务的源头,MRP要获取车间的在制信息;ERP的成本管理要从车间获取在制数据、各种物料消耗数据;MES要共享物料主数据;设备管理、质量管理都和MES有关。MES和技术信息系统的CAD/CAM/CAPP/PDM也存在集成关系。MES与底层控制系统同样存在信息集成问题,而且随着底层控制系统的不同集成的要求各异。集成关系复杂,系统来自不同厂商,集成非常困难,导致信息孤岛非常严重。

 

  3.通用性和可配置性差。由于是定制开发,MES系统的通用性、可配置性和可扩展性差。不能适应多种业务需求和流程的变化,影响系统的推广。

 

  4.系统的实时性差。面向车间制造的MES系统,系统的实时性要求很高。然而由于数据源的多样性,缺乏实时数据采集的手段,因而MES系统的实时性差。

 

  5.智能化程度差。如何形成作业计划、执行、反馈的闭环控制机制,如何对影响计划执行的各种干扰因素进行科学的处理,都有待研究和提高。

 

五、如何正确运用MES功能

 

  MES是继ERP之后发展起来的技术,在ERP系统中本来就存在一部分MES的功能,如车间任务管理、车间作业计划、车间统计、车间物料管理、设备管理等。这些系统和ERP的其他经营管理系统紧密集成。在设备自动化程度较低的车间,这些功能在很大程度上满足了MES的需求。但不可否认,ERP中的MES功能与底层控制系统、信息系统间的集成缺失,不支持多种车间的作业类型、数据采集单一等问题仍有待完善。

 

  现实中有一些企业,他们放弃ERP的这些MES功能,寻求独立的MES系统,功能和ERP的MES功能完全重叠,却增加了许多集成的工作量。还有一些制造业企业花费了大量的资金上线ERP系统,但由于各种原因,物料需求计划MRP没有运行,当然车间作业计划、车间物料管理也不可能运行,于是企业撇开ERP,试图用MES解决生产计划的问题,这种方法是行不通的。对于一个制造业企业而言,MRP的运行至关重要,企业只有成功运行MRP,才能保证MES功能的数据源头,企业必须将控制、制造执行系统MES和企业资源计划系统ERP进行有效地协同整合,才能够更好地引导企业保持长期的发展利益,MES才能够成为将计划落实到执行的利器。

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