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： [關閉]

 　　MES是舶來語Manufacture Execution System 的縮寫。談及MES必須先談生產(chǎn)，生產(chǎn)體系模型涉及人、財、物、信息等資源，產(chǎn)、供、銷等環(huán)節(jié)，以及供應商、客戶、合作伙伴等。

　　其中，生產(chǎn)管理是通過對生產(chǎn)系統(tǒng)的戰(zhàn)略計劃、組織、指揮、實施、協(xié)調、控制等活動，實現(xiàn)系統(tǒng)的物質變換、產(chǎn)品生產(chǎn)、價值提升的過程。要善于進行生產(chǎn)運營戰(zhàn)略的設計計劃、運作與控制、分析與改善的P、D、C、A循環(huán)，分析問題、查找原因、制定對策、改善生產(chǎn)。生產(chǎn)管理是企業(yè)價值鏈的主要環(huán)節(jié)，是構成企業(yè)核心競爭力的關鍵內容。MES是企業(yè)級的資源計劃系統(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)計劃與調度、物料平衡及物流、庫存、工藝技術、過程監(jiān)控、質量、HSE、設備、能源、成本、績效管理等。

　　根據(jù)工業(yè)企業(yè)的特點，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)。

　　對于流程工業(yè)的生產(chǎn)管理，重點要考慮4個一體化：關于計劃體系，應根據(jù)AMR Research公司提出的制造業(yè)務過程模型REPAC（Ready，Execution，Process，Analyze，Coordinate），保證從經(jīng)營計劃、銷售計劃、訂單需求、月度生產(chǎn)計劃、日作業(yè)計劃、班組生產(chǎn)協(xié)調的一體化；關于質量體系，應基于全面質量管理的P、D、C、A循環(huán)，達到新產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品標準、制造標準、質量檢測、質量控制、持續(xù)改進的一體化;對于成本體系，應達到產(chǎn)品成本模擬、計劃成本、實際成本、成本差異分析、成本核算、成本控制的一體化;對于設備體系，實現(xiàn)設備基礎管理、設備維護保養(yǎng)、設備維修、設備監(jiān)控、突發(fā)故障管理、備品備件管理一體化。

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　　為何實施MES

　　MES一詞相對其他信息系統(tǒng)在中國流行較晚。很多企業(yè)決策者開始常提到：為何實施MES?外國也有同論：Why MES 。因為許多規(guī)劃是先實施ERP，后實施MES。因此產(chǎn)生了為ERP實施MES的結論。其實不盡然。

　　(1)企業(yè)生存環(huán)境的客觀需要。因為工廠級、車間級管理面臨著新的挑戰(zhàn)：需要上下游車間的高效溝通，信息的及時性、準確性，隨時面臨的計劃變動，越來越小的任務單元，越來越高的質量追溯要求，管理人員成本的不斷升高等。

　　(2)企業(yè)管理的內在規(guī)律。MES從時間空間角度以及業(yè)務鏈條看，是企業(yè)管理中的不可或缺的領域和環(huán)節(jié)。

　　(3)是信息技術發(fā)展的必然結果。信息技術在企業(yè)中的應用，首先是解決生產(chǎn)過程控制的問題，而且發(fā)展迅速。接著就是提升經(jīng)營管理水平和手段，產(chǎn)生了以ERP為代表的一大批軟件。

　　但是，在實施ERP的過程中，人們發(fā)現(xiàn)：ERP的規(guī)模大、周期長，導致ERP項目有46%逾期完成;支出多、投入大，導致41%超過預算;多種原因致使49%沒有達到預期的社會效益、經(jīng)濟效益和目標。其中一個重要因素是與生產(chǎn)現(xiàn)場的連接與集成被忽略了，而生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，即完美的生產(chǎn)信息是ERP的基礎，是集成的關鍵。由于ERP層和DCS層的工作是分別進行的，因此產(chǎn)生了兩個問題：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ERP的期望作過調查，按期望值排隊，最高的是信息集成，實現(xiàn)一元化、一體化，以及提高經(jīng)營管理的實時性、效率和響應速度。也說明這個問題。

　　因此，國際上公認的信息化總體架構是原則上將框架劃分為3層：PCS層、MES層、ERP層。

　　PCS層為底層，以硬設備為主，主要面向操作工人，實現(xiàn)生產(chǎn)過程操作運轉自動化，減少操作工人編制；

　　MES層為中間層，承上啟下，以生產(chǎn)運行管理軟件為主，主要面向生產(chǎn)管理人員，實現(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)營管理軟件為主，主要面向經(jīng)營管理和決策人員，實現(xiàn)經(jīng)營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層結構。突出實時制造性能監(jiān)控、實時運營智能等管理理念。

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　　MES的功能地位

　　MES主要管理4種資源，包括生產(chǎn)活動中的人力資源（Personnel Resources）、生產(chǎn)設備（Equipment）、物料和能源（Material and Energy）以及工藝過程鏈（Process Segments）；在企業(yè)經(jīng)營計劃層面與生產(chǎn)過程控制層面之間，實現(xiàn)生產(chǎn)能力信息的交換、產(chǎn)品信息的交換、生產(chǎn)調度信息的交換、生產(chǎn)績效信息的交換(4P交換功能)。

　　AMR組織定義的MES有11個功能：

　　(1)生產(chǎn)資源分配與監(jiān)控；

　　(2)作業(yè)計劃和排產(chǎn)；

　　(3)工藝規(guī)格標準管理；

　　(4)數(shù)據(jù)采集；

　　(5)作業(yè)員工管理；

　　(6)產(chǎn)品質量管理；

　　(7)過程管理；

　　(8)設備維護；

　　(9)績效分析；

　　(10)生產(chǎn)單元調度；

　　(11)產(chǎn)品跟蹤。

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　　實施MES的關鍵

　　1.對企業(yè)制造執(zhí)行能力進行分析

　　MES是制造執(zhí)行系統(tǒng)，為生產(chǎn)制造管理服務，旨在提高生產(chǎn)制造執(zhí)行能力和水平。因此，實施MES前，首要問題是對現(xiàn)有的制造執(zhí)行能力進行評估。由孫彥廣教授所著的《流程工業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)》一書介紹，MESA國際組織給出了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、制造質量、供應鏈協(xié)調、信息收集、績效管理與改進、制造與IT基礎設施等角度把企業(yè)的制造執(zhí)行能力成熟程度劃分為劣、可、良、優(yōu)、未來追求目標共5個等級。使用該成熟度模型，根據(jù)企業(yè)目前狀況和環(huán)境對企業(yè)的要求，對企業(yè)進行評價，找出差距，定出目標。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。也可對照表列分級分為CMM 0，1，2，3，4五級。0級最差，4級最好。

　　MES-CMM可以定義成適合中國的制造運行安全能力、產(chǎn)品質量能力、裝置設備運行能力、基礎設施和IT支撐能力、運轉操作能力、制造管理和調度能力、成本控制能力、企業(yè)盈利能力和制造競爭能力等。這是MES的核心，也就是中國總結的“產(chǎn)、供、銷”3環(huán)節(jié)以產(chǎn)為主，“人、財、物”3要素中以物為主，“安全、穩(wěn)定、長周期、滿負荷、優(yōu)質優(yōu)化生產(chǎn)”的5大運行目標的具體化。

　　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)績效的分析。這也是MES系統(tǒng)中最重要的模塊——生產(chǎn)運行管理模塊的核心，即生產(chǎn)計劃、統(tǒng)計與調度。生產(chǎn)運行的基礎是設備及其運行，因此設備管理模塊和數(shù)據(jù)采集和存儲（實時數(shù)據(jù)庫），也應是MES的基本模塊。一般還有產(chǎn)品質量管理模塊，成本管理模塊，物料平衡與倉儲管理模塊等。目前，隨著管理的集約化和精細化，又有新的需求。產(chǎn)生了新的信息技術和軟件。如模擬優(yōu)化、油品移動和調和、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

　　隨著信息技術的進步，企業(yè)管理的空間、時間范圍在擴大，同時管理的細度或粒度又在縮小。從宏觀和微觀上都要求可視化和實時化，這就需要集成技術。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)內部與企業(yè)外部的集成。目前流行的理念和技術是實時績效管理、制造績效服務。

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　　結論

　　(1)信息化普遍設計為有機相連的3或4層架構。

　　(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問的。ERP不能代替MES，對流程行業(yè)尤其是這樣。

　　(3)以DCS為重點的控制系統(tǒng)，以ERP為代表的經(jīng)營管理系統(tǒng)，以MES為核心的生產(chǎn)運行指揮調度系統(tǒng)，是企業(yè)信息化的3大領域，其中MES的效率和效益最具潛力。

　　(4)MES重點關注“人、財、物”的“物”，”產(chǎn)、供、銷”的“產(chǎn)”，以及生產(chǎn)運行的“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”。

　　(5)實施MES可先從基礎的、基本的模塊做起，再實施擴充的、增強的、高級的模塊。

　　(6)沒有一家的產(chǎn)品能包打天下。MES模塊應優(yōu)中選優(yōu)，再通過第三方集成平臺軟件進行綜合集成是上策。

　　(7)除了選取MES應用模塊、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鍵。

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