越来越多的离散型企业开始重视制造执行系统(Manufacturing Execution System, MES),这在很大程度上是源于计划排产需要。由于多品种、小批量的生产,频繁的插单,以及各种因素的不断变化,经常需要对生产计划进行调整,所以对于离散企业的生产制造来说,如何计划排产一直是一个非常头疼的问题。ERP系统和现场自动化系统,并不能解决计划排产问题,计划排产是很多企业决心上马MES的主要动因之一。
A公司是某电子行业的一家知名企业,长期以来,产品排名国内靠前,产品还远销国外,经济效益可观。近年来,A公司已经有上市计划,这使得企业面临更大的市场压力,需要增加收入,不断提高产品的质量和企业的信誉。
排产跟不上订单
A公司已经在信息化的道路上摸索了十几年。在信息化应用过程中,整个生产过程自动化程度很高,现场自动化系统应用十分广泛,实现了设备控制和生产过程的自动化。ERP也在前几年投入运行,实现了以ERP系统为核心的企业管理信息系统。
近几年,由于上层生产计划管理受市场影响越来越大,A公司明显感到计划跟不上变化,而且这种受市场影响的局面大有愈演愈烈之势。面对客户对交货期的苛刻要求,面对经常变化的市场订单,A公司的生产陷入了困境,生产排产计划无所适从。
如何灵活地组织生产、快速而准确地发现市场机会、迅速满足市场需求、实现市场经济条件下利润的最大化,如何降低生产成本、稳定产品质量,成为摆在A公司面前的首要问题。
从生产导向快速地演变成市场导向、竞争导向,这对A公司生产现场的管理和组织提出了挑战,仅仅依靠ERP和现场自动化系统无法应付这种局面。为了解决计划排产的问题,A公司把MES系统提上信息化建设的议程。
明确需求 分步执行
应用MES最重要的一个环节就是做好企业自身的需求分析。 A公司在实施MES之前,信息技术部门和一些实施厂商进行了初步的接触,发现技术部门对需求的把握和业务部门对需求的认知还存在差距。另外,实施厂商和A公司初步接触不够深入,无法深刻理解企业的实际需求。于是A公司首先聘请了外部的咨询公司,对公司的需求进行了梳理。
在需求分析阶段,咨询公司通过MES成熟度模型,从企业的自身状况出发,结合外部竞争环境对电子行业制造执行能力的要求,确定了A公司实施MES时,准备提升哪些方面的制造执行能力,形成A公司独特的成熟度模型,确定努力方向,有针对性地实施MES,以达到关键实际绩效指标。由于需求明确,不仅缩短了实施周期,也使得MES在生产部门真正用起来了。
MES系统的功能包括很多,和其他系统的集成接口也需要充分考虑,如图1所示,所有功能同时实施,不是最好的方法。
在实施前应该总体规划,实施过程分步进行。先让基础性的、容易见效益的功能模块先实施,再实施剩余模块,最后还要考虑和其他系统的集成,尽量减少实施过程中的阻力。
要考虑与ERP的关系
由于A公司已经有了以ERP为核心的企业信息系统,还广泛应用了现场自动化系统,如何把MES和ERP系统以及现场自动化系统集成,让各系统既能较好地完成自己的功能和职责,又能充分共享和交互信息,最大限度地发挥其效用和提升A公司的制造执行能力,是个很重要的问题。
事实上,MES制造执行系统正好是ERP系统和现场自动化系统的一个桥梁,如图2所示。ERP系统属于计划层,关注上层的计划下达;现场自动化系统属于控制层,关注生产的过程控制;MES系统属于执行层,弥补了ERP系统和现场自动化系统的信息断层问题,成为一个集成计划层和控制层的中间平台。
在实施MES系统时,要充分考虑MES和ERP及现场自动化系统的关系,设计集成接口的方案,以发挥信息系统的整体效益。
MES系统不是少数管理者使用的系统,而是涉及到生产车间等一线人员操作使用的信息系统。为确保在实施后系统能正常运转,在实施的过程中,要以A公司自己的人员为核心,信息技术部门和生产部门一起全程参与。
瀑布式的全员培训
由于MES的实施在国内还处于起步阶段,MES方面的人才很缺乏,不论是A公司内部的项目经理,还是实施公司的项目经理,都是要慎重考虑的对象。特别是实施公司的项目经理,是影响项目成败的一个很关键的因素。
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,因此绝不能忽略对各类人员的培训。
MES系统运用的成功与否,很大程度上受一线员工的素质约束。一线员工如果不能熟练地操作MES系统,甚至数据录入错误,MES系统发挥的效用会大打折扣。所以在实施的过程中和实施后,要加强一线人员的培训,提高员工的整体素质,不仅让一线员工把MES系统用起来,还要把MES系统用好。
实施效益明显
MES系统实施后,降低了计划排产的难度,计划排产在应对外界因素变化,如订单改变、插单现象时,有了更灵活的应对方法,能够快速切换到新的排产计划。
A公司在实施MES后,数据自动化采集取代了大量的手工记录,实现了标准化的品质管理,实现了生产状况的实时监控,实现了生产过程全程追踪,实现产品可追溯性管理,提升了客户满意度。也许数据输入更能说明MES带来的经济效益:实施MES后,大幅度减少了数据输入时间、减少了制造周期时间,缩短了交货期,提高了订单的完成率,增加了产品的非次品率。
实施MES系统后,更为A公司带来了许多直接的经济效益。很多国外的新客户在参观完A公司后,对A公司信息化给予了肯定,MES增强了客户对A公司产品在交货期和产品质量上的肯定,直接促成许多国外客户的订单。
实施MES的难点
实施MES最大的难点是产品选型。
MES在我国目前尚处于起步阶段,国内离散行业的MES厂商不多,MES成熟产品较少,与国外厂商的产品差别比较明显。在选型时,要多了解不同产品的案例,结合自己的情况选择好的产品与实施商。
在选型时要主要考虑以下几个方面:
1.分析产品的软件架构、软件性能、稳定性以及扩展性,要观察产品软件是否提供系统配置功能,方便用户进行功能的选配,以达到满足业务、应用范围变化的要求。
2.考核厂商的生存能力,确保MES若干年后的可维护和升级。
3.考核厂商的实施能力,最好选择对企业所处行业的工艺流程有充分理解的实施商,建议选择曾经在本行业或同一生产类型中有过应用的成熟产品。
4.考虑产品的易用性。MES和一线人员关系紧密,要考虑到一线人员的素质,使之方便易用,否则会影响到系统的应用效果。
目前在国内,按照主要服务行业的不同,MES厂商可以分为三类:借鉴国外自动化厂商的成功经验,基于一定的垄断优势发展自身产品,主要服务于石化、烟草等偏流程工业;与内地市场紧密相连的台资软件公司,主要服务于电子、汽车等离散工业;大量国内小型软件公司,实力参差不齐。