MES在鋼構企業的應用研究

鄒艷紅 秦忠

(云南國土資源職業學院,云南昆明 652501)

0 引言

制造執行系統(Manufacturing Execution System,MES)是20世紀90年代由美國先進制造研究機構提出,旨在加強制造計劃的執行能力與管理能力。MES是介于企業應用軟件的計劃層和控制層之間的執行層,把ERP計劃和車間作業現場設備控制連接起來,可以解決上層生產計劃管理與底層產過程脫節的矛盾。MES能為企業提供包括制造數據管理、設備管理、計劃排程管理、生產調度管理、庫存管理、質量管理、采購管理、成本管理底層數據集成分析、上層數據集成分解等管理模塊,為企業打造一個扎實、可靠、全面的制造協同管理平臺。

1 MES需求分析

目前,集團公司已運用了ERP、OA等信息系統,在“產、供、銷、人、財、物”等方面的信息化運用上開展了大量工作。但云南建工鋼結構有限公司的信息化工作處于初步階段,日常的運行管理多采用人工+紙質的傳統管理方式,車間生產現場管理仍是黑箱作業,已無法滿足今天復雜多變的競爭需要。問題主要表現在以下方面:

(1)簡單模擬與替代。基于企業建立的MIS系統,各部門需求不一樣,各自把以前的人工業務用計算機來模擬來完成。(2)數據規范性差。企業各部門計算機應用系統未形成整體,對各部門基礎數據收集、錄入、未作統一規范。(3)生產計劃不合理。各部門信息不能及時傳遞到制造中心,制定計劃時缺少全面的信息,只是簡單地考慮生產的均衡性,而未對計劃進行優化。對生產過程的相關信息也缺乏全面及時的掌握,在線優化控制和快速反應能力不強。(4)生產成本高。鋼構企業一般實行的是事后核算型的成本管理模式,不利于成本管控,生產成本有進一步壓縮空間。(5)數據采集自動化程度弱。先進的采集手段的缺乏,對生產過程中的數據未能及時采集和保存,控制參數一般根據經驗來制定,缺乏定量分析,不利于決策。(6)依賴經驗管理設備。缺少設備管理信息及標準化指導,對設備的維修主要還是應急維修與事后維修,缺乏事前維修。(7)信息獨立。各部門之間應用系統相對獨立,各有對應的業務關系,增加了多余的業務環節和業務量,造成資金與人力浪費,跨部門的信息與數據未能實現共享。

基于以上分析,企業缺乏及時提供決策的相關信息,內部的不統一、不協調使企業各部門對外部條件變化缺乏統一認識與反應。構建以MES系統,將信息孤島網絡化,可以實現數據的一致性,充分發揮企業信息系統的作用,從而大幅度提高管理能力與效率。

2 MES總體規劃目標

根據“總體規劃,分步實施”的指導方針,MES系統建設目標如:(1)產品圖文檔管理。系統為企業完成從項目、子項目到構件及零件清單及相關圖文檔的管理,支持用戶基于PC端瀏覽項目工程設計圖紙,為產品物料發運及工地現場產品(大件與關鍵件)的使用等功能提供數據支撐。(2)產品發運管理。實現產品發運業務環節的信息化管控。支持企業結合產品條碼確認物料(主要針對關鍵件與大件)的發運數據,提高產品發運工作效率;與此同時,支持用戶基于PC端瀏覽項目工程設計圖紙,并用顏色區分構件實際發運情況。(3)生產質量管理。從焊接工序開始,結合產品構件(大件與關鍵件)條碼,主要支持生產過程超聲波檢測、工序質量追溯(說明:通過工序三檢記錄追溯到生產日期與人員)以及不合品管理業務環節的信息化管控,最終實現企業質量數據的統計分析、工序質量追溯以及現場質量管理水平的提升。(4)物資管理流程優化及功能升級。在一期系統功能基礎上,根據業務流程調整需求,優化和細化業務流程,進行系統功能適應性升級,提高物資管理的效率。包括:原材料庫、輔料庫以及余料庫功能升級。(5)基于互聯網的App應用。完成基于互聯網的Android系統App開發,提升客戶服務滿意度。(6)報表中心。一方面,在以上系統功能業務數據基礎上,根據用戶實際需求定制開發產品發運和生產質量等統計報表;另一方面,系統支持定時向不同用戶郵箱以附件形式發送統計報表;提供手機App功能,實現生產管理部分報表的查看。

3 MES流程設計

(1)產品發運管理。根據初步與企業溝通,產品發運管理業務流程圖1所示:

圖1 產品發運管理業務流程Fig.1 Product shipping management business process

(2)生產質量管理。根據初步與企業溝通,生產質量管理業務流程圖2所示:

圖2 生產質量管理業務流程Fig.2 Production quality management business process

(3)物資管理流程優化及功能升級。根據與企業溝通,物資管理業務流程優化及功能升級如[1]:1)支持主材庫出庫由技術部提交鎖定物資清單,系統自動生成主材請領單,由主材物資管理員進行實物出庫后,與技術部提交的請領單進行對比,如出庫與請領單物資明細一致,則確認后系統自動出庫,如發現不一致,由主材庫管理員修改發貨明細后再確認出庫;2)支持輔料款到貨后,掃描輔料條碼,用戶錄入入庫數量、單價及部分其他信息后保存入庫(注:油漆除外,原因:油漆需要錄入工程等信息,在PDA上不便操作);3)支持輔料庫由車間領用人員填寫請領單,由車間主任/班組長審核確認后,系統自動生成一張請領單,輔料庫管理員發貨對比實物后,填入出庫數量確認出庫;4)支持余料庫由技術部導入余料理論入庫單,由余料庫管理員到現場確認后與實物是否一致,確認后進行入庫,出庫時,由技術部錄入排版選取余料,余料庫管理員發貨時,確認具體明細后保存出庫;5)支持主材庫及輔料庫由管理人員錄入材料狀態,并支持用戶查詢各采購計劃到貨狀態明細信息。6)對油漆、稀釋劑等部分產品,采用寄庫的方式,支持供應商登錄與查看等功能。

4 MES功能

根據以上MES系統建設目標及需求,系統功能結構圖3所示[2]:

圖3 MES系統功能結構Fig.3 MES system functional structure

5 MES的應用與實現

項目從2017年10月開始至今,經歷了系統需求調研、方案設計、個性化定制開發、系統培訓實施、試運行以及應用完善等階段。開發完成及實施了產品圖文檔管理、生產管理深化、產品發運管理、人員工時管理、物資管理升級、報表中心升級6個子系統,每個子系統又包含若干功能模塊,現已完成項目全部內容。項目主要是以加強項目執行過程管理為主線,并支持其生產后續涉及到的發運及成本管理和監控,其實施范圍如:

(1)深化生產過程管理:將生產過程管理延伸至發運環節,通過產品發運信息化管控手段,不僅簡化了產品發運環節工地確認工作,而且通過電子工程圖紙方式讓用戶可直觀的掌握生產進度及發運情況。(2)工程成本核算:通過人員工時管理信息化管控手段,簡化了人員工時記錄、統計分析工作,同時可讓成本控制部門更加及時準確掌控項目人員工時成本數據;分析系統已有工程數據,在人工、輔材等方面進行工程成本的預估。(3)優化庫存管理:通過物資模塊優化,能夠讓物資管理人員減少工作量,便捷掌握物資使用情況,降低庫存成本。

6 結語

當前社會正進入大數據與智能化時代,解決企業的信息化與智能化管理迫在眉睫。通過對企業的診斷,分析了企業管理存在的問題,提出了MES流程設計,明確了MES功能。基于MES的實施,實現了公司數據共享及信息化管理,優化了流程,大大提高了公司的生產效率,降低了生產風險和運營成本,有助于提高企業管理效率和經濟效益,從而增強企業在市場中的核心競爭力。