如何建立和運行車間層的管理信息系統—制造執行系統（MES）？

    對于制造企業而言，上層生產計劃部門面對市場的變化，客戶對交貨期的苛刻要求，產品的不斷改型，訂單的不斷調整，明顯感到計劃跟不上變化，企業越來越需要車間執行層面更好地推進生產計劃，反饋生產狀態信息，提高作業效率。因此，如何建立和運行車間層的管理信息系統—制造執行系統(MES，Manufacturing Execution System)就成了許多企業關心的目標。

MES打通雙層關系

    在制造業信息平臺中, 制造執行系統在計劃管理層與底層車間生產控制之間建立了聯系，填補了兩者之間的空隙。

    目前，在制造企業往往存在這樣的情況，看似良好運作的生產車間實際并沒在以最好的狀態運行，設備和操作人員看似忙碌，但其效率存在很大的提升空間，無形中為企業帶來損失。

    為解決這一問題，國際制造業提出了綜合設備效率(OEE,Overall Equipment Effectiveness)的概念。

    利用OEE的一個最重要目的就是減少一般制造企業常常存在而又極易被忽略的   六大損失：  停工、設置/調節(有效率率損失)、微停工、減速(表現性損失)、調節機床設備生成的次品和生產正常運行時產生的次品。根據現場實時采集的生產系統表現信息，按照OEE的分析方法，企業可以方便地知道自己工廠存在什么問題，從而明確關注目標。

建立制造執行子系統

    制造執行子系統是MES的核心部分，它的任務是完成整個生產過程中的在制品監控，實現生產過程跟蹤、流程控制、資源配置、零件加工過程和訂單管理等功能。

    制造執行系統能監控生產過程的實際情況。例如，它可以準確反映每一個生產環節的實際用料情況、庫存情況，因而按照實際情況扣料而不是按照標準來扣料；它可以準確反映每一個生產環節的實際出貨情況。

    制造執行子系統能與高級排程系統(APS)進行信息交換和信息共享，充分實現車間排程和生產調度的有效管理。制造執行子系統充分收集制程數據，為產品質量事故分析和計劃統計分析提供充實的數據。

    制造執行子系統的典型功能是：生產系統建模、在制品狀態監控、生產準備配置、生產過程監控和數據采集、產品狀態查詢、跟蹤和追溯、創建及管理日常報表所需的數據和條碼生成和打印等輔助功能。

    其中，生產系統建模包括定義最終產品、零件和部件、原材料和消耗品，定義生產環境和設備建立工藝過程和操作步驟。在制品狀態監控是進行庫存物料管理和狀態監控。

    生產過程監控和數據采集要跟蹤到每一個工序而不是每一個工段的合格產品數、返修品數量、實際用料、操作者和使用設備等。產品狀態查詢、跟蹤和追溯，要準確反映生產動態過程及過程中各元素的狀態和活動記錄。

建立產品生產計劃和調度系統

    許多企業的生產車間對于在制品的監控、管理和統計往往由專職人員通過現場巡視、清點和記錄來完成，車間計劃員和生產調度人員根據在制品巡視結果、計劃部當月計劃、缺件和臨時件生產指令制訂生產計劃并調度安排。

    由于對在制品巡視的記錄不能及時反饋到車間計劃調度室，緊缺件的“插隊”需求和設備能力的未知性、人力資源的不確定性，導致生產排程和計劃調度經常發生資源沖突，設備和人力負載不能有效平衡，因此整個車間生產計劃和調度工作非常繁重，效率不高，為保證生產任務“后墻不倒”，加班現象非常嚴重。

    因此，在MES實施過程中,應建立APS。APS應當提供資源配置、零件加工過程導入、約束條件錄入、訂單跟蹤、甘特圖等多種排程和調度算法和資源結構優化建議等基本功能。

建立車間資源管理子系統

    建立車間資源管理子系統應根據用戶的實際情況和實施MES系統的要求，并結合DNC(直接數字控制/分布式控制)子系統的實際情況進行。

    車間資源主要包括加工用工具和技術資料兩類，這兩類資源的配置需求和管理模式均不相同,因此系統應當能夠分別處理。對于超期借用、資料屬性和借閱權限等進行控制、查詢和分析，并對資料庫存進行統計和管理。

    就報表子系統而言，標準系統的報表不可能完全滿足用戶的特殊需求，因此部分報表應當根據用戶實際要求和需求而量身定制。詳細的報表格式、字段含義和算法公式將在對用戶訪談和需求分析之后逐一定義。

MES效益明顯

    許多制造企業機械加工車間為充分發揮數控機床的功效，在實施MES項目的同時把DNC系統也一并規劃在內，一方面實現數控機床的聯網，實現數控程序的集中管理，同時便于生產數據的實時采集，實現了MES與DNC系統的融合。

    制造執行系統的運行提供了從接受訂貨到制成最終產品的全過程的生產活動實現優化的信息。它采用當前的和精確的數據，對生產活動進行初始化，及時引導、響應和報告工廠的活動，對隨時可能發生變化的生產狀態和條件做出快速反應，重點削減不會產生附加值的活動，從而推動有效的工廠運行和過程。

    MES改善運行設備的回報，以及改善及時交貨、庫存周轉、毛利和現金流通性能。MES通過雙向通信，提供整個企業的生產活動以及供應鏈中以任務作為關鍵因素的信息。

    制造企業成功實施MES 系統后將為企業帶來以下效益：   生產準備時間和生產周期大大縮短，產品質量提高，設備利用率全面提升，生產排程和調度效率大幅度提高，車間資源得以更有效的利用，車間管理能力和管理效率快速提升，生產成本進一步降低，產品報廢和超差得到有效的控制，在制品追溯速度和準確性大幅度提高，工時管理將更加科學合理。