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    利华科技位于苏州工业园区,是一家成长型的电子组装企业。该厂具有多年在中国从事电子制造加工服务的经验,产品涉及通讯电源、手机等领域,目前正处于飞速发展中。由于公司文化起点高,因此公司成长动力强劲,对未来也具有前瞻性。在ERP系统运行稳定之后,MES 是该公司对外来发展规划的重要一步棋。利华科技抓住很多大客户都需要了解生产现场的资料,而同时对离线报表缺少信任的需求,走在很多同行的前列实施MES系统,通过MES系统为提供可信的在线实时报表,向客户展示了企业的自信与诚信。

    项目源起

    以规模取胜,五年之内让利华达到万人大厂的规模有否可能?有,但是不一定有必要。虽然现在利华科技的规模仍然在不断扩大,由于原来老厂产能不能满足订单需要,第二座工厂已经开始启用,但是管理层却始终在思考两个问题:企业的目标是赢利,而不是规模,如果规模大了,但是内功不足,则可能大亏,必须寻求规模与积累的平衡点;电子组装业竞争激烈,有时候做的订单越多,可能亏的越多,保持高端客户的订单很重要,高附加值产品的加工不但可以使制造水平不断提升,也可以获取更高利润。

    利华科技副总苌凤仪说:”我们把MES做企业文化的发展的一部分,希望提升制造能力和客户满意度!”这一点从利华长达一年的MES选型过程中可以看出他们的用心与专业。MES 虽然在中国大陆还没普及,但是在制造业密集的苏州和上海地区,却有美国,台湾以及本土的多家知名厂商云集在这里,利华科技的选型小组与各家软件提供商进行了反复交流,最终选定了明基逐鹿的MES系统。

    谨慎选择,大胆实施,围绕核心竞争力打造MES体系

    MES 在国内称为”制造执行系统”,对电子组装业而言,最基本的应用是利用条码设备对生产数据采集和分析。在导入MES之前,利华科技通过产线工人手工记录每个产品的序列号及生产信息,虽然能为客户提供相应的报告,但是有以下弊端:

    1、 数据获取严重滞后。虽然有专人负责统计,但是看到了是事后的信息,管理层不能及时发现问题,以便制定改善措施。
    2、手工统计成本高。除了负责统计的人工成本,纸张和打印成本也是细水长流,无法省下来。
    3、不能防错。由于人工记录的是生产结果,而对生产过程的违规作业无法防止。

    选择哪一家MES系统,利华也有自己的考虑:
    1、系统只是工具,软件提供商必须有顾问能力,可以为利华带来有借鉴意义的管理经验。
    2、 利华的核心竞争力是制造而不是信息系统开发与维护,对方必须有很强的本地化的开发和服务能力。
    3、 由于利华的人员背景是美资企业,因此最好选择一家台资制造背景的公司,如此不但可以吸收台资工厂的经验,形成互补,而且享受专业服务品质的同时,费用低于国外公司。

    按照利华的设想,该项目非明基逐鹿的MES 产品及实施团队莫属。本次利华科技的实施目标为”记录、监控、防错、追溯、分析”,另外也包含工厂布局和生产资料的设置。

   

    十多年前诞生的MES目前在发达国家已经普遍推广。在我国,对MES的认识和应用还处于刚刚起步阶段。为此,本文将从企业需求、技术模型、如何实施以及不同行业应用特点等角度系统地介绍MES这一概念。

    上个世纪80年代后期,美国在总结MRPⅡ实施成功率较低的教训并吸收日本准时制生产系统(JIT)经验的基础上,提出既重视计划又重视执行的管理新思想。此时,将计划与制造过程统一起来的制造执行系统(Manufacturing Execution System,简称MES)应运而生。

    以MRP II、ERP为代表的管理信息系统,强调企业的计划性。它们以客户订单和市场需求为计划源头,力求充分利用企业内的各种资源、降低库存、提高企业的整体运作效率。

    以数控加工、DNC(分布式数控技术)单元和柔性制造系统为代表的自动化技术,则强调设备的控制——通过控制优化,减少人为因素的影响,提高产品的质量与系统的运行效率。

    然而,上述努力尽管取得了一定成功,却并没有很好地达到预期效果。一方面是由于企业在管理改革方面跟不上信息化发展的步伐,另一方面是由于企业对执行层的重视不够,导致上层计划缺乏有效的实时信息支持,下层的控制缺乏优化的调度与协调。

    MES面向制造企业的车间层,可以为企业其它应用系统(例如ERP、SCM)提供生产现场的实时数据,从而加强计划管理层与底层控制之间的沟通。

    承上启下:MES所处“位置”关键

    上个世纪九十年代初期,通过对大量企业的调查,美国先进制造研究机构(AMR)发现:完善的企业生产管理系统,普遍由以下三种软件构成:以ERP、MRPII为代表的企业管理软件,以SCADA(数据采集与监视)、HMI(Human Machine Interface)为代表的生产过程监控软件,以及实现操作过程自动化、支持企业全面集成的MES软件。

    制造执行系统MES在计划管理层与底层控制之间架起了一座桥梁,填补了两者之间的空隙。一方面,MES可以对来自MRPII、ERP软件的生产管理信息进行细化、分解,将来自计划层操作指令传递给底层控制层;另一方面,MES可以采集设备、仪表的状态数据,以实时监控底层设备的运行状态,再经过分析、计算与处理,从而方便、可靠地将控制系统与信息系统整合在一起,并将生产状况及时反馈给计划层。

    一个企业的制造车间,是物流与信息流的交汇点,企业的经济效益最终就是在这里被物化出来。随着市场经济的完善,车间在制造企业中逐步向分厂制过渡,导致其角色也由传统的企业成本中心向利润中心转化,更强化了车间的作用。因此,位于车间起着执行功能的制造执行系统MES具有十分重要的作用。车间的实时信息的掌握与反馈是制造执行系统对上层计划系统正常运行的保证,车间的生产管理是制造执行系统的根本任务,而对底层控制的支持则是制造执行系统的特色。

    互通有无:MES与其它系统关系密切

    作为面向制造的系统,MES必然要求与企业其它生产管理系统有密切关系,MES在其中起到了信息集线器(Information Hub)的作用,它相当于一个通讯工具为其它应用系统提供生产现场的实时数据。MES的定位(context)模型反映了MES与其他企业管理系统之间的关系。

    MES可以为企业中其他管理信息系统提供实时数据。例如,企业资源计划(ERP)系统需要MES提供的成本、制造周期和预计产出时间等实时生产数据;供应链管理(SCM)系统从MES中获取当前的订单状态、当前的生产能力以及企业中生产换班的相互约束关系;客户关系管理(CRM)的成功报价与准时交货,则取决于MES所提供的有关生产的实时数据;产品数据管理(PDM)中的产品设计信息,可以基于MES的产品产出和生产质量数据进行优化;控制模块则需要时刻从MES中获取生产配方和操作技术资料来指导人员和设备进行正确地生产。

    另一方面,MES也要从其它管理系统中获取相关的数据以保证MES自身正常运行。例如,MES中进行生产调度的数据来自ERP的计划数据;MES中生产活动的时间安排需要依据供应链(SCM)系统之中的主计划和调度控制;PDM则为MES提供实际生产的工艺文件和各种配方及操作参数;从控制模块反馈的实时生产状态数据,则被MES用于实际生产性能评估和操作条件的判断。

    MES与企业其它管理系统之间有功能重叠的关系,例如MES、CRM、ERP中都有人力资源管理模块;MES和PDM都具有文档控制功能;MES和SCM中都有调度管理等等。各系统重叠范围的大小,与工厂的实际执行情况有关。实际应用中,各个系统同一类模块的侧重点是不同的。

    略显薄弱:我国MES应用刚起步

    虽然MES的发展历史比MRPII、CAD、CAM都要短,但它能有效地实现“以时间为关键”的制造思想,因而在发达国家推广非常迅速,并给工厂带来了巨大的经济效益。MES的出现以及普及,对国外的管理界也产生了深远的影响。

    近十多年来,我国通过863 CIMS项目应用的研究和推广,大大提高了企业的竞争力,使我国的制造业水平上了一个崭新的台阶。但是,我国制造业水平与发达国家相比还有较大的差距。


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    电子组装行业作为高科技制造产业之一,伴随着跨国企业制造部门向中国转移的大趋势,在无论配套、物流还是资源上都已经较完善与成熟的大苏州片区已经形成产业规模。共同享有理想的产业条件基础上,大苏州地区的电子制造企业更加关注于如何提升自身的制造管理能力,以最大限度的满足客户的需求。

    谈到提升制造企业核心竞争力,可以从客户服务能力、生产、品质及成本四个要素来看,由于电子组装企业有自身的行业特色,因此在各个管理点上都有其特定的需求,而如果做好这些部分,也往往能创造价值。8月10日在吴江由明基逐鹿举办的”打造卓越制造工厂”研讨会中,参会的企业管理者就如何通过信息化的手段提升制造管理能力展开了热烈讨论。

    电子组装企业之惑

    对于电子组装企业,尤其是代工或合约制造企业,遇到的管理难题可以从四个方面来看:客户服务能力、生产、品质及成本。而反之来看,如果能够在这四个点上作的非常成功,那么企业提供的产品和服务在市场上将会是非常有竞争力的。

    在成本方面,制造企业往往希望通过进一步挖掘产能提升生产力,减少返工与维修降低无价值作业,从而自总体上降低工时成本。由于电子产品的生命周期较短且采购成本比重较高,因此降低车间库存,减少原物料呆滞乃至报费量,也会是成本管理的一个重要方向。

    由于在吴江地区的电子制造企业很多是以合约制造形式为主,因此如何能够提升客户满意度确保企业接到有价值的订单,也是管理者们的关心重点。而面临严格的客户稽核要求,如何保证产品生产及重工过程的可追溯性、对客户响应的及时与正确性、具备对影响客户的制造问题评估及处理能力等方面,都是日常围绕企业管理者们的头痛问题。而显而易见,在这些细节上能够做好将是提升客户满意度的基础。

    对于电子组装企业自身生产过程管理及品质监控能力的持续提升,早已是优秀制造企业必须具备的素质。如何有效管理制造计划变更、进行在制品监控、适应新产品工程变更、做到品质追溯与及时改善等都是生产上制造企业需要考量的重点。

    在电子制造行业,保证生产过程的稳定性与对制造关键能力的改善与提升,是大多数制造企业的管理重心,而缺乏有效的方法与手段,旧有的流程和作业模式却往往桎梏了管理者的创新与改善能力,最终限制了企业迈向卓越制造的步伐。

    解决之道-建立透明化工厂

    随着国内信息化的发展,将信息化手段作为企业战略的组成部分早已不再是热点研究,而已经成为了热点应用。对于电子组装企业来说,在做到企业资源有效规划的基础上,欲提升制造管理能力,那么MES的应用将可能是首要的选择。

    MES(Manufacturing Executing System)的全称是制造执行系统,它作为企业级应用系统,横向来说主要面向制造企业的生产活动管理,连通供应链环节中从原材料到产成品的生产过程。而作为信息系统,它能够纵向连通企业资源规划(ERP)系统与底层生产控制系统(PLC),以实现系统间信息与数据的交互。对于电子组装制造业来说,应用MES系统来管理整个生产过程与生产事件,能够让企业实时监控制造过程并快速反应,遏制无价值的生产活动,进而提升工厂的整理制造效率。根据MES国际联合会(MESA)组织在96年的统计数据,MES应用能帮助企业在缩短制造周期、降低或消除资料录入之间、减少在制品(WIP)、降低或者消除转换间的文书工作、改善产品品质与减少次品、消除书面作业和蓝图作业等关键效益指标上有十分显著的效果。

    以明基逐鹿所倡导的电子组装行业MES应用为例,其建议企业可以首先从6大重点业务信息化着手,逐步打造卓越的透明化工厂。这6大制造信息化重点分别包括了生产现场的数据采集、生产过程的控制、SMT作业的e化管理、管理报表体系建设、制造现场的预警监控、统计过程(制程)管理。如在现场数据采集方面,信息化的重点可以在通过多种方式,采集关键物料、检测结果、测试数据、维修情况、重工情况等信息,用于产品全程追溯。在生产过程控制信息化中通过生产模型的搭建,控制生产过程中非授权操作、上料错误、站点误投等异常。对于SMT工段的管理,信息化重点可以集中在进行SMT上料防错、缺料预警、物料追踪、物料盘点、钢板锡膏Feeder管控、MSD元件管控等方面。

    在国内的实践应用方面,成立于1972年的雅新电子于2004年在苏州工厂成功实施了MES系统。本着提升自身企业形象与制造管理能力,完成QS9000认证的大前提,雅新电子选择了应用明基逐鹿卓越制造解决方案。通过分为三个阶段的制造能力体系、品质监控体系及工厂实施预警体系的构建过程,雅新电子在量化与非量化效益指标上均有显著提升。如每日每线维修率由系统导入前0.01630%逐步降低到0.00027%,直接在产品的制造成本降低上做出贡献。而系统应用后,由于大多数的生产和管理报表都能够从系统中直接查询,因此在纸张耗用量上有了几何基数的下降,即节省了金钱也为绿色工厂的建设做出贡献。

    在行业竞争激烈的今天,通过MES系统的应用打造透明化工厂,对于电子组装企业提升核心制造能力来说将会是一个不错的选择。

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