MES任務(wù)對(duì)生產(chǎn)過程的影響

作為組織和實(shí)施生產(chǎn)過程的驅(qū)動(dòng)力，MES直接或間接地支持著公司的所有業(yè)務(wù)流程。這意味著MES的引入和使用可以挖掘這些流程實(shí)施中的潛力。為了設(shè)計(jì)一個(gè)相對(duì)完整的MES系統(tǒng)，充分發(fā)揮MES支持生產(chǎn)管理的潛力，需要更具體地了解這些企業(yè)流程與MES的關(guān)系。

MES支持(或接近)實(shí)時(shí)企業(yè)生產(chǎn)流程和與生產(chǎn)相關(guān)的業(yè)務(wù)流程。因此，MES的系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常應(yīng)貼近生產(chǎn)，即在生產(chǎn)管理的職責(zé)范圍內(nèi)。

MES工作單管理

在生產(chǎn)中，訂單通常是所有活動(dòng)的觸發(fā)點(diǎn)。它也是一個(gè)數(shù)據(jù)容器，用于處理生產(chǎn)過程中需要或產(chǎn)生的所有信息和成本。根據(jù)生產(chǎn)類型，使用不同的訂單類型，如生產(chǎn)訂單、看板、維修或維護(hù)訂單以及返工或管理費(fèi)用訂單。因此，訂單管理是制造企業(yè)MES功能的核心組成部分。例如，如果沒有訂單管理，詳細(xì)的調(diào)度和流程控制幾乎是不可想象的。

MES的訂單管理不應(yīng)與ERP系統(tǒng)的訂單管理相混淆。因此，在本講座中，“工單”用于表示MES中的生產(chǎn)訂單。

在ERP系統(tǒng)中，訂單的處理有一個(gè)中期或長(zhǎng)期的范圍，以及后續(xù)的賬單。

在MES系統(tǒng)中，確定生產(chǎn)過程中各工序或基本子步驟的加工時(shí)間、資源分配和訂單處理順序(生產(chǎn)過程計(jì)劃)，并負(fù)責(zé)其實(shí)施。通常會(huì)記錄所有可能與訂單相關(guān)的操作(登錄/注銷、中斷、操作次數(shù)、拒絕原因、流程數(shù)據(jù)等)。).

工單管理以工單為虛擬載體，對(duì)生產(chǎn)力三要素(勞動(dòng)對(duì)象、勞動(dòng)工具、勞動(dòng)者)進(jìn)行建模，形成以工單為核心的制造管理系統(tǒng)。

MES“工作訂單管理”從不同的外部來源和其他MES任務(wù)接收工作訂單列表，并將這些數(shù)據(jù)提供給其他MES功能，例如“詳細(xì)生產(chǎn)調(diào)度”。隨著工作指令的處理，通過MES“數(shù)據(jù)收集”和其他MES任務(wù)產(chǎn)生一定量的新信息，然后“工作指令管理”將數(shù)據(jù)分發(fā)到工作指令，以便所有部門可以快速有效地使用它，例如，幫助他們對(duì)生產(chǎn)中斷或變化做出適當(dāng)和及時(shí)的響應(yīng)。這樣可以大大提高生產(chǎn)的透明度，大大減少時(shí)間損失。

輸入不同類型的職務(wù)和與職務(wù)相關(guān)的狀態(tài)。生產(chǎn)工單原則上來自ERP，包括關(guān)鍵日期、生產(chǎn)批次、流程細(xì)節(jié)等信息。MES中的其它任務(wù)也會(huì)生成工作單，例如生產(chǎn)工作單登錄時(shí)觸發(fā)的檢驗(yàn)工作單、出現(xiàn)缺陷產(chǎn)品時(shí)創(chuàng)建的返工工作單、根據(jù)維護(hù)日歷創(chuàng)建的設(shè)備維護(hù)工作單、觸發(fā)物料移動(dòng)的運(yùn)輸工作單、按庫(kù)存生產(chǎn)中的看板工作單以及記錄間接成本的管理費(fèi)工作單。

流程建模:來自ERP的生產(chǎn)工單往往需要在MES中分解成流程層次，定義流程的資源、物料、時(shí)間、數(shù)量等細(xì)節(jié)。

處理工單采集數(shù)據(jù):處理來自MES“數(shù)據(jù)采集”的原始數(shù)據(jù)，比如以脈沖值的形式匯總到各級(jí)。

操作條件:確定工單中各操作的關(guān)系。如果前一道工序完成20件，后一道工序就可以開始了。

工單信息的反饋:當(dāng)前生產(chǎn)的整體情況是通過不斷比較訂單的目標(biāo)和生產(chǎn)的當(dāng)前信息得到的。提供可視化功能，實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)進(jìn)度，如延期、達(dá)成率等。工單管理在生產(chǎn)控制過程中創(chuàng)造了必要的透明度。

MES的任務(wù)“工單管理”管理生產(chǎn)區(qū)域的各種訂單，不斷更新工單的狀態(tài)，使管理人員能夠應(yīng)對(duì)變化。工作指令信息為其他MES任務(wù)中的進(jìn)一步處理提供信息，例如生產(chǎn)計(jì)劃和工作指令處理，形成實(shí)際控制循環(huán)。

通過對(duì)工單數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期評(píng)估，可以得出關(guān)于組織缺陷的結(jié)論，從而為制造企業(yè)的持續(xù)改進(jìn)過程提供支持。

MES系統(tǒng)功能模型

MES的“工單管理”功能之一，流程建模，定義了工單執(zhí)行的所有規(guī)范。這些規(guī)范成為MES其他任務(wù)的模型基礎(chǔ)。這個(gè)過程需要一定數(shù)量的合格工人來執(zhí)行。在人員管理中，需要建立工人的資格矩陣，以匹配工藝要求和人員調(diào)度的工位安排。在工人日歷中建立班次模型，可以結(jié)合人員的出勤情況，得出某段時(shí)間內(nèi)可用的工人數(shù)量。在生產(chǎn)工單上記錄工人的工作時(shí)間和生產(chǎn)數(shù)量，并對(duì)員工的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)估。在間接成本工單上記錄工人的活動(dòng)和活動(dòng)時(shí)間，可以優(yōu)化人員安排。

該流程定義了所需的設(shè)備和設(shè)備工時(shí)。所有計(jì)劃外的停機(jī)時(shí)間都會(huì)延長(zhǎng)流程時(shí)間，導(dǎo)致流程效率降低。為了提高設(shè)備的可用性，需要定義設(shè)備的資源性能賬戶RPA，然后收集實(shí)際的設(shè)備狀態(tài)并記錄在相應(yīng)的RPA中。一方面，管理層可以及時(shí)得到設(shè)備的異常狀態(tài)，并做出快速調(diào)整；另一方面，它可以分析停機(jī)的主要原因，并指定消除非計(jì)劃停機(jī)的有效措施。正確的設(shè)備工作時(shí)間采集是制定預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃的基礎(chǔ)。

在設(shè)計(jì)MES系統(tǒng)時(shí)，我們將生產(chǎn)資源定義為生產(chǎn)過程中除設(shè)備以外所需的輔助資源，如工裝、模具、工具、量具、設(shè)定程序、作業(yè)文件等。流程細(xì)節(jié)需要定義生產(chǎn)所需的資源數(shù)量。產(chǎn)品、設(shè)備和資源的組合是調(diào)度時(shí)的一個(gè)約束。在生產(chǎn)過程中，需要記錄資源的使用時(shí)間，以便及時(shí)維修，比如修模。在管理層面，需要評(píng)估使用不同資源的績(jī)效。

流程模板中定義的工序日期、工序時(shí)間和生產(chǎn)順序是工序計(jì)劃的起點(diǎn)。設(shè)備、人員和資源的狀態(tài)是調(diào)度的約束。物料產(chǎn)量和工藝設(shè)定時(shí)間是調(diào)度優(yōu)化策略的選擇。

顧名思義，質(zhì)量伴隨著生產(chǎn)過程。因此，生產(chǎn)過程的一體化檢驗(yàn)流程保證了在生產(chǎn)工單啟動(dòng)時(shí)，會(huì)根據(jù)不同的事件生成相應(yīng)的檢驗(yàn)任務(wù)，如換班、工單生產(chǎn)一定時(shí)間或數(shù)量、設(shè)備停機(jī)恢復(fù)生產(chǎn)等。檢驗(yàn)任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果決定了流程的流向。

工單模塊相當(dāng)于MES系統(tǒng)中一座大樓的地基。工單模塊設(shè)計(jì)需要充分考慮其他MES模塊的需求。只有基礎(chǔ)做得足夠好，即使以后從2層樓建起4層樓，承重也不會(huì)有問題；即使以后裝了電梯，消防通道也不會(huì)有問題；就算挖地下室也不會(huì)漏水。