華智分享：ERP上線了，為什么還需要MES？
發(fā)表于：2019/12/23 16:29:00??閱讀量： [關(guān)閉]
MES是舶來(lái)語(yǔ)Manufacture Execution System 的縮寫(xiě)。談及MES必須先談生產(chǎn)，生產(chǎn)體系模型涉及人、財(cái)、物、信息等資源，產(chǎn)、供、銷(xiāo)等環(huán)節(jié)，以及供應(yīng)商、客戶、合作伙伴等。
其中，生產(chǎn)管理是通過(guò)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的戰(zhàn)略計(jì)劃、組織、指揮、實(shí)施、協(xié)調(diào)、控制等活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的物質(zhì)變換、產(chǎn)品生產(chǎn)、價(jià)值提升的過(guò)程。要善于進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)戰(zhàn)略的設(shè)計(jì)計(jì)劃、運(yùn)作與控制、分析與改善的P、D、C、A循環(huán)，分析問(wèn)題、查找原因、制定對(duì)策、改善生產(chǎn)。生產(chǎn)管理是企業(yè)價(jià)值鏈的主要環(huán)節(jié)，是構(gòu)成企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵內(nèi)容。MES是企業(yè)級(jí)的資源計(jì)劃系統(tǒng)和工廠底層的控制系統(tǒng)之間的各種工廠管理系統(tǒng)的集合，是提高企業(yè)工廠制造能力和生產(chǎn)管理能力的重要手段。主要包括生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度、物料平衡及物流、庫(kù)存、工藝技術(shù)、過(guò)程監(jiān)控、質(zhì)量、HSE、設(shè)備、能源、成本、績(jī)效管理等。
根據(jù)工業(yè)企業(yè)的特點(diǎn)，一般劃分為流程工業(yè)、離散工業(yè)和界乎兩者之間的間歇工業(yè)。
對(duì)于流程工業(yè)的生產(chǎn)管理，重點(diǎn)要考慮4個(gè)一體化：關(guān)于計(jì)劃體系，應(yīng)根據(jù)AMR Research公司提出的制造業(yè)務(wù)過(guò)程模型REPAC（Ready，Execution，Process，Analyze，Coordinate），保證從經(jīng)營(yíng)計(jì)劃、銷(xiāo)售計(jì)劃、訂單需求、月度生產(chǎn)計(jì)劃、日作業(yè)計(jì)劃、班組生產(chǎn)協(xié)調(diào)的一體化；關(guān)于質(zhì)量體系，應(yīng)基于全面質(zhì)量管理的P、D、C、A循環(huán)，達(dá)到新產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、制造標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量檢測(cè)、質(zhì)量控制、持續(xù)改進(jìn)的一體化;對(duì)于成本體系，應(yīng)達(dá)到產(chǎn)品成本模擬、計(jì)劃成本、實(shí)際成本、成本差異分析、成本核算、成本控制的一體化;對(duì)于設(shè)備體系，實(shí)現(xiàn)設(shè)備基礎(chǔ)管理、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)、設(shè)備維修、設(shè)備監(jiān)控、突發(fā)故障管理、備品備件管理一體化。
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為何實(shí)施MES
MES一詞相對(duì)其他信息系統(tǒng)在中國(guó)流行較晚。很多企業(yè)決策者開(kāi)始常提到：為何實(shí)施MES?外國(guó)也有同論：Why MES 。因?yàn)樵S多規(guī)劃是先實(shí)施ERP，后實(shí)施MES。因此產(chǎn)生了為ERP實(shí)施MES的結(jié)論。其實(shí)不盡然。
(1)企業(yè)生存環(huán)境的客觀需要。因?yàn)楣S級(jí)、車(chē)間級(jí)管理面臨著新的挑戰(zhàn)：需要上下游車(chē)間的高效溝通，信息的及時(shí)性、準(zhǔn)確性，隨時(shí)面臨的計(jì)劃變動(dòng)，越來(lái)越小的任務(wù)單元，越來(lái)越高的質(zhì)量追溯要求，管理人員成本的不斷升高等。
(2)企業(yè)管理的內(nèi)在規(guī)律。MES從時(shí)間空間角度以及業(yè)務(wù)鏈條看，是企業(yè)管理中的不可或缺的領(lǐng)域和環(huán)節(jié)。
(3)是信息技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。信息技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用，首先是解決生產(chǎn)過(guò)程控制的問(wèn)題，而且發(fā)展迅速。接著就是提升經(jīng)營(yíng)管理水平和手段，產(chǎn)生了以ERP為代表的一大批軟件。
但是，在實(shí)施ERP的過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)：ERP的規(guī)模大、周期長(zhǎng)，導(dǎo)致ERP項(xiàng)目有46%逾期完成;支出多、投入大，導(dǎo)致41%超過(guò)預(yù)算;多種原因致使49%沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和目標(biāo)。其中一個(gè)重要因素是與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的連接與集成被忽略了，而生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，即完美的生產(chǎn)信息是ERP的基礎(chǔ)，是集成的關(guān)鍵。由于ERP層和DCS層的工作是分別進(jìn)行的，因此產(chǎn)生了兩個(gè)問(wèn)題：一是橫向系統(tǒng)之間的信息孤島，二是ERP和DCS兩層之間形成缺損環(huán)或斷缺鏈接。這也是催生MES的重要原因。日本近期曾經(jīng)對(duì)ERP的期望作過(guò)調(diào)查，按期望值排隊(duì)，最高的是信息集成，實(shí)現(xiàn)一元化、一體化，以及提高經(jīng)營(yíng)管理的實(shí)時(shí)性、效率和響應(yīng)速度。也說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。
因此，國(guó)際上公認(rèn)的信息化總體架構(gòu)是原則上將框架劃分為3層：PCS層、MES層、ERP層。
PCS層為底層，以硬設(shè)備為主，主要面向操作工人，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程操作運(yùn)轉(zhuǎn)自動(dòng)化，減少操作工人編制；
MES層為中間層，承上啟下，以生產(chǎn)運(yùn)行管理軟件為主，主要面向生產(chǎn)管理人員，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理信息化，以及管理組織的扁平化和緊密化；
ERP層為最高層，以經(jīng)營(yíng)管理軟件為主，主要面向經(jīng)營(yíng)管理和決策人員，實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)決策管理信息化以及管理組織的扁平化和集約化。
近期從最上層分離出決策層，演變成4層結(jié)構(gòu)。突出實(shí)時(shí)制造性能監(jiān)控、實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)智能等管理理念。
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MES的功能地位
MES主要管理4種資源，包括生產(chǎn)活動(dòng)中的人力資源（Personnel Resources）、生產(chǎn)設(shè)備（Equipment）、物料和能源（Material and Energy）以及工藝過(guò)程鏈（Process Segments）；在企業(yè)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃層面與生產(chǎn)過(guò)程控制層面之間，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力信息的交換、產(chǎn)品信息的交換、生產(chǎn)調(diào)度信息的交換、生產(chǎn)績(jī)效信息的交換(4P交換功能)。
AMR組織定義的MES有11個(gè)功能：
(1)生產(chǎn)資源分配與監(jiān)控；
(2)作業(yè)計(jì)劃和排產(chǎn)；
(3)工藝規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)管理；
(4)數(shù)據(jù)采集；
(5)作業(yè)員工管理；
(6)產(chǎn)品質(zhì)量管理；
(7)過(guò)程管理；
(8)設(shè)備維護(hù)；
(9)績(jī)效分析；
(10)生產(chǎn)單元調(diào)度；
(11)產(chǎn)品跟蹤。
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實(shí)施MES的關(guān)鍵
1.對(duì)企業(yè)制造執(zhí)行能力進(jìn)行分析
MES是制造執(zhí)行系統(tǒng)，為生產(chǎn)制造管理服務(wù)，旨在提高生產(chǎn)制造執(zhí)行能力和水平。因此，實(shí)施MES前，首要問(wèn)題是對(duì)現(xiàn)有的制造執(zhí)行能力進(jìn)行評(píng)估。由孫彥廣教授所著的《流程工業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)》一書(shū)介紹，MESA國(guó)際組織給出了MES成熟度模型，即制造執(zhí)行能力成熟度模型(Manufacture Execution Capability Maturity Model, ME-CMM)。它從制造戰(zhàn)略、制造質(zhì)量、供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)、信息收集、績(jī)效管理與改進(jìn)、制造與IT基礎(chǔ)設(shè)施等角度把企業(yè)的制造執(zhí)行能力成熟程度劃分為劣、可、良、優(yōu)、未來(lái)追求目標(biāo)共5個(gè)等級(jí)。使用該成熟度模型，根據(jù)企業(yè)目前狀況和環(huán)境對(duì)企業(yè)的要求，對(duì)企業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，找出差距，定出目標(biāo)。ME-CMM如表所示。
如果仿照軟件能力、信息化能力或IT能力成熟度模型，也可建立MES能力成熟度模型，即MES-CMM。也可對(duì)照表列分級(jí)分為CMM 0，1，2，3，4五級(jí)。0級(jí)最差，4級(jí)最好。
MES-CMM可以定義成適合中國(guó)的制造運(yùn)行安全能力、產(chǎn)品質(zhì)量能力、裝置設(shè)備運(yùn)行能力、基礎(chǔ)設(shè)施和IT支撐能力、運(yùn)轉(zhuǎn)操作能力、制造管理和調(diào)度能力、成本控制能力、企業(yè)盈利能力和制造競(jìng)爭(zhēng)能力等。這是MES的核心，也就是中國(guó)總結(jié)的“產(chǎn)、供、銷(xiāo)”3環(huán)節(jié)以產(chǎn)為主，“人、財(cái)、物”3要素中以物為主，“安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)優(yōu)化生產(chǎn)”的5大運(yùn)行目標(biāo)的具體化。
2.選好功能模塊
就流程工業(yè)而言，MES的核心是生產(chǎn)指令的執(zhí)行和生產(chǎn)績(jī)效的分析。這也是MES系統(tǒng)中最重要的模塊——生產(chǎn)運(yùn)行管理模塊的核心，即生產(chǎn)計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)與調(diào)度。生產(chǎn)運(yùn)行的基礎(chǔ)是設(shè)備及其運(yùn)行，因此設(shè)備管理模塊和數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)），也應(yīng)是MES的基本模塊。一般還有產(chǎn)品質(zhì)量管理模塊，成本管理模塊，物料平衡與倉(cāng)儲(chǔ)管理模塊等。目前，隨著管理的集約化和精細(xì)化，又有新的需求。產(chǎn)生了新的信息技術(shù)和軟件。如模擬優(yōu)化、油品移動(dòng)和調(diào)和、節(jié)能降耗、節(jié)水減排、HSE等軟件，增加了MES的功能。
3.做好集成
隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，企業(yè)管理的空間、時(shí)間范圍在擴(kuò)大，同時(shí)管理的細(xì)度或粒度又在縮小。從宏觀和微觀上都要求可視化和實(shí)時(shí)化，這就需要集成技術(shù)。一是MES各模塊的集成，二是MES和PCS層面、ERP層面的集成，三是企業(yè)內(nèi)部與企業(yè)外部的集成。目前流行的理念和技術(shù)是實(shí)時(shí)績(jī)效管理、制造績(jī)效服務(wù)。
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結(jié)論
(1)信息化普遍設(shè)計(jì)為有機(jī)相連的3或4層架構(gòu)。
(2)ERP與MES的界限是模糊的，有些功能有重疊。所以，其模塊邊界的劃分是有學(xué)問(wèn)的。ERP不能代替MES，對(duì)流程行業(yè)尤其是這樣。
(3)以DCS為重點(diǎn)的控制系統(tǒng)，以ERP為代表的經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)，以MES為核心的生產(chǎn)運(yùn)行指揮調(diào)度系統(tǒng)，是企業(yè)信息化的3大領(lǐng)域，其中MES的效率和效益最具潛力。
(4)MES重點(diǎn)關(guān)注“人、財(cái)、物”的“物”，”產(chǎn)、供、銷(xiāo)”的“產(chǎn)”，以及生產(chǎn)運(yùn)行的“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)”。
(5)實(shí)施MES可先從基礎(chǔ)的、基本的模塊做起，再實(shí)施擴(kuò)充的、增強(qiáng)的、高級(jí)的模塊。
(6)沒(méi)有一家的產(chǎn)品能包打天下。MES模塊應(yīng)優(yōu)中選優(yōu)，再通過(guò)第三方集成平臺(tái)軟件進(jìn)行綜合集成是上策。
(7)除了選取MES應(yīng)用模塊、軟件外，選取集成商或主承包商提供整體解決方案和集成最關(guān)鍵。
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