PCBA电子加工厂如何正确导入MES系统?

2022-01-10 17:27:25 徐继 272

近几年,随着数字化、智能化等概念的兴起,越来越多的企业接触并认识到MES(制造执行系统)的重要性。许多电子公司试图通过MES的导入,一步到位地实现企业从粗放式管理到精细化管理的转型,幻想一夜间“鸟枪换炮”。殊不知,由于企业缺乏MES生存的基础,MES的导入不仅无法达成预定目标,相反,由于MES项目需要部门协同、业务重组、全员参与,既影响了正常生产,又打击了员工信心,到最后“人财两空”,不了了之。

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一、正确导入MES系统

 

1990年11月,美国先进制造研究中心AMR(Advanced Manufacturing Research)正式提出了MES(制造执行系统)概念。1997年,MESA提出MES的11个功能组件和集成模型(图1),并在统计了众多成功的MES项目后得出了实施MES能够达成的平均效益。

 

二、借助MES实现企业能力提升

 

事实上,MES作为信息化的手段和工具,本身不具备提升企业能力的功能。真正能够帮助企业实现能力提升的是,在MES导入的过程中,依据行业特点和自身优势,改造并优化生产运营流程,打造与MES匹配的生产管理能力。

 

三 实施MES的基础条件

 

——节拍式生产方式

 

通过对产线进行节拍化生产方式的改造,拉动企业的标准化作业、均衡化生产、准时化物料采购/配送、全面质量管理、异常管理、自动化。当企业能够实现一定程度的节拍化生产,也就意味着企业具备了实施MES的基础条件。在这个基础之上,通过MES的导入,使用信息化手段替代原有的手工方式(任务下达,开工/报工,工时统计,质量检验,质量追溯),进一步实现信息的及时、准确、快速传递。同时借助计算机质量分析、异常分析、工时分析等快速统计分析展示功能,更容易发现现场问题,推动现场改善,通过PDCA循环,提高生产管理水平。

 

MES是随着生产管理的不断发展、创新逐步形成的。所以,MES的导入也不是一次性的,需要分模块、分车间进行分步实施,以“不增加无价值的动作”为第一原则。

对于计划管理模块,围绕排产,分手动排产、半自动排产、自动化排产三种形式。

 

计划管理模块

 

1、手动排程:系统主要负责计划的审核、下发等信息传递任务,由计划员按照实际情况下发计划即可。

 

2、半自动排程:要求订单交期相对稳定、排产算法相对固定、以及较高的良品率,在系统对指定订单进行排产以后,计划员可以对排产结果进行人工调整,以甘特图的形式展示各任务在各工序的先后关系。

 

3、自动化排程(高级计划排程): 主要针对数据逻辑复杂、约束繁琐、大规模的生产模式(靠人工无法快速得出正确结果),需要明确区分各种约束条件,而各约束条件的参数值,则需要依靠扎实的管理基础来提取、稳定、提高。

 

计划执行模块

 

1、关键件是否要防错、重点工艺参数是否要提示、作业指导书是否要随工单显示等问题,需要结合实际作业进行设计、优化。

 

2、如果实际管理中没有对该内容的需求,只是从通用性或者参考其他企业的应用案例进行设计,就会失去对作业本身的辅助作用,缺乏实用性。

 

对于异常管理模块,系统一般提供异常的提报、处理、分析功能。实际应用中,要求企业首先要建立异常处理体制和考核要求,只有实际中的异常体制发挥了作用,导入系统后才能得到进一步的固化和提升,否则该模块只会给工人增加负担。

对于质量管理模块,一般包括材料检验、在制品检验、产品检验,以及产品缺陷的录入、处理功能,和检测设备的自动集成。

 

MES范围内的质量管理

 

MES在质量管理模块能做到事中控制、事后检验。企业要想真正提高产品质量,还需要结合产品研发、生产工艺、制造过程多个维度,在质量策划、事前预防上多下功夫。仅仅依靠信息系统,无法解决生产管理、生产运营问题。

 

对于设备管理模块,一般包括设备的基础档案、点检/维修计划及执行、故障提报及处理功能。对于该模块的导入,经常会忽略一个问题,即设备管理的目的。

 

设备管理的目的

 

1、设备管理的最终目的是要为生产计划、生产执行服务。通过对设备的计划管理,使排产结果更加准确;

 

2、通过对设备的点检维修,使生产质量得到保障。在此基础上,引入该模块才具备必要性和实际价值。

 

总之,MES的需求源自实际的生产管理需求。只有企业首先具备了一定的管理基础和需求基础,引入MES才能发挥它的真正价值。

 

四、MES在企业生产管理转型中的应用

 

通过精益管理打造企业的生产运营能力;通过自动化手段替代工人的重复性劳动,提高过程质量;在此基础之上,借助信息化、数字化、智能化手段进一步挖掘企业潜能,提升企业竞争力。

 

与发达国家相比,当前我们很大一部分企业,生产管理还处于粗放式管理阶段,缺少实施MES的基础条件。但是由于市场压力的增大,企业又不得不寄希望于MES的导入,加快提升企业竞争能力。面对这样的困境,在MES导入的过程中,企业一把手应该把更多的精力放在“MES与基础管理匹配”的问题上。识别影响企业发展的主要管理问题,在优化管理的同时导入相应的MES组件,加以固化和提升。随着管理能力的提升,再次升级或调整MES功能,使之与提升后的管理运营能力匹配。依次循环往复,使管理能力与技术手段不断优化提升。

 

企业内部存在的问题通常是错综复杂的,生产问题往往是企业问题链的最后一个环节。这也导致企业对MES的需求从原先的“单一车间”需求向“从销售、研发到生产、交付的全价值链整体解决方案”需求的转变。这一转变,不仅要求MES厂商必须具备相应的企业管理知识、系统横向集成能力,更要求企业管理者能正确认识自身存在的问题,分阶段、分难易度,逐步解决企业问题,实现企业竞争力的全面提升。

 

最后,在MES实施过程中,一定要注意:根据企业自身的管理需求对MES功能进行裁剪、改造,围绕现阶段影响重大的问题展开。切忌盲目追求“大而全、多多益善”。

 

MES系统是一个以排产为核心的、功能上很完整的生产管理系统,它所需要的所有基础数据都可以在MES系统内部生成和维护。但是,MES用户一般要把MES系统与ERP系统同时使用,这两个软件在数据上和功能上的连通将会给用户带来最大的效益。本文将按照数据的传递方向“从ERP到MES”和“MES到ERP”分别介绍MES系统如何与其他软件连接,才能让用户得到最大限度的收益。

 

从ERP传到MES系统的数据

 

1、物料信息

 

在MES系统所有基础数据中,物料信息,包含物料代码、名称、单位、成本等是非常重要而且维护工作量很大的基础数据。这部分数据正常应该在MES系统中生成和进行维护,但是已经实施ERP的企业都会认为这些数据已经存于ERP系统中,不必再次录入和维护。从ERP系统直接把物料数据导入到MES系统当然是一种方便可行的方法。但是MES对生产物料的管理非常细致,不同于库存和BOM-MRP模块对物料的要求。用户会发现MES系统所需要的很多生产中间品是ERP系统中以前从来没有出现过的,因此在MES系统中维护物料也是有必要的。而其中有些物料如办公用品也是MES系统所不需要的。这要求MES系统有对ERP中物料进行筛选和假如新物料的功能。

 

MES系统对此的解决办法是首先把所有ERP物料都引入到MES系统的一个标准物料表中,用户还可以直接把所需的物料加入此表,再通过对这些物料进行选择,把生产所需要的物料引入到另外一个最终的生产物料表中。除了初期的数据维护以外,用户日常性的在ERP系统中对物料的增加、修改和删除也需要同时反应到MES的生产物料中来,这个“同步”的过程需要ERP软件进行必要的二次开发。

 

2、采购到货信息

 

MES系统在进行排产计算的过程中需要提取物料的预计库存数量,才能保证原材料的供应满足生产需求。需要注意的是:这个预计库存数量与ERP库存模块所提供的库存数量有本质的区别。MES系统的目标是制定“未来”的计划,所以它需要的是未来的、预计的库存物料数量;而ERP库存模块所提供的是“以前”的和“当前”的物料数量。为了得到未来库存数量,MES系统需要得到原材料的预计到货数量和时间,这些信息本来需要在MES系统中进行手工录入,但是如果用户已经实施ERP的采购模块,就可以从采购单信息中得到这些数据。

 

对此,MES已有读取ERP采购单相关信息并导入MES系统的未来库存的功能。这需要ERP软件开放数据库中与采购单相关的数据表。

 

3、销售单信息

 

MES系统在做排产的时候首先需要“什么时间?生产什么?生产多少?”这样的信息。这些信息一般都保存在ERP系统中的销售订单,或者是主生产计划等模块中。除了在MES系统中手工把这些信息重新录入一遍以外,还可以直接把这些信息从ERP系统取过来,经过加工,就可以直接下达排产,得到具体的生产计划。

 

综上所述

 

MES从ERP中得到的数据主要是物料、采购、销售等基础数据。这些都是生产管理中最基础数据。需要注意的是另外一些基础数据,比如工序、工序时间、逻辑关系、生产资源等都是任何ERP中所没有的,都必须在MES系统中重新生成,这是MES系统理论与方式的独特性所决定的。对企业来说,对这些基础数据的准备同时也是企业自身生产管理的规范与完善的过程。

 

从MES传到ERP系统的数据

 

1、物料需求计划

 

MES系统提供的物料需求计划与传统BOM-MRP方式提供的物料需求计划有本质的不同。第一,它本身满足生产能力限制、多种生产约束条件,和优化排产提高工作效率的要求。第二:它有详细到分钟的时间信息。这个数据提供给ERP可以极大提高采购和库存模块的管理水准。

 

采购模块:MES的精确的物料需求计划是采购工作的重要基础,与采购模块原有的采购提前期、供应商资料、价格管理联系在一起,可以让企业得到更加精确和优化的采购计划。这个采购计划将可以直接降低生产原料的库存。

 

库存模块:MES的详细物料需求计划在ERP模块中将可以直接生成库存出入库单据,单据上有品种、数量、时间、计划号等详细信息,极大降低库存模块的工作量,也提高了库存的计划精度,让库存管理更加科学和规范。

 

2、产成品产出计划

 

MES系统的物料计划同时生成需求和产出计划。MES的产成品产出计划的特点与需求计划同样满足多种约束并且精确到分钟,企业可以以此制定详细和精确的销售计划,运输计划等,对提高这些模块的水准意义重大。

 

另外,MES强大的生产决策支持功能,可以让销售人员在最短时间内得到在什么时间可以完成哪些生产,企业的生产能力是否可以接受某张订单这样的信息,把销售工作与企业的生产能力直接联系在一起。

 

3、成本计划、成本分摊数据

 

MES系统根据生产作业计划以及物料成本和单位时间的资源成本,自动生成生产成本计划。MES系统还可以根据实际生产执行数据把成本分摊到每道工序,得到实际的发生成本。这些信息一起传递给财务模块,可以完善财务的成本管理功能。

 

4、细作业计划(工序计划)与人事工资、设备管理、质量管理

 

由于MES产生详细的作业计划或者工序计划,并因此产生生产资源的计划,而每道工序包含很丰富的信息,可能与一定的人员、工资管理相联系;也可能与设备、班组等资源相联系;还可能与质量管理等相联系。有了作业计划,就可以完善ERP对这些模块的管理。具体功能和方式还要与实际用户的需求和ERP软件联系起来。

 

5、MES计划与领导查询

 

ERP模块中包含的大量信息支持领导查询系统对企业进销存财务等多方位的查询统计分析,但是缺少对生产管理的相关信息。MES系统可以给这个功能增加最关键的生产相关的查询,包括如何、什么时间可以完成哪些生产?在什么时间、需要哪些、需要多少原材料?哪些资源是约束当前生产的关键和瓶颈资源?何时可以交货?用户的一张订单是否可以接受?当前生产是否与计划相符合,是否会发生异常?等等信息。以前ERP系统内无从谈起的这些信息在几分钟之内都可以从MES系统中得到,并反应在ERP的相关模块内。

 

综上所述

 

MES系统只需要从ERP获得比较简单的基础数据,但是提供给ERP很多很关键的信息。这些信息是原来一直缺少的,可以帮助ERP的采购、销售、成本、设备、质量、领导查询等很多模块在功能上有很大的改进,直接提高ERP软件的水准和档次。

 

结语

 

目前的MES项目还是以企业定制化为主。MES应用是随着企业生产管理水平的提高,不断扩展、丰富的。即便是声称已经产品化的MES厂商,由于企业特殊的管理模式、生存环境的限制,在MES导入的过程中也要根据企业的生产水平、管理需求、使用习惯等进行大量的开发调整。

 

企业管理者即不要被既定的MES产品功能限制了对企业需求的挖掘,也不要试图寻找一劳永逸(未来10年不变)的MES方案。只有符合企业管理能力的MES,才是最适合的、最好的。


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