浅谈离散型装备制造企业MES实施

装备制造业是国民经济的脊梁，是衡量一个国家国际竞争力的重要标志。经过多年的发展，我国装备制造业已经形成门类齐全、规模较大、具有一定技术水平的产业体系，成为国民经济的重要支柱产业。如今，“以订单驱动生产，柔性制造”的企业运营管理模式已逐渐成为我国制造业主流的企业运营管理模式，通过实施MES来衔接制造业管理层和工控层已变成当今企业信息化建设的热门话题。作为典型的按订单设计和生产的离散型制造业，装备制造业有着其他离散制造行业产品种类多、批量小的共性，再加上生产计划的多变和底层的自动化程度不高，MES实施任重道远。

1 实施步骤

本文根据我国一个著名装备制造企业的MES实施经验，对离散型装备制造企业的MES实施步骤总结如下：

a.总体规划及产品选型。这是MES推进的第一步，由企业的IT部门汇同企业领导及车间管理者协商讨论完成，主要是确认最终的MES供应商及其产品，并制定系统目标和初步的系统推进方案。

b.成立项目组。项目组成员一般由企业相关领导、IT部门成员、使用车间的领导及主要业务骨干组成。企业领导负责项目整体把关和各部门间的协调;IT部门负责协同软件供应商进行需求分析和软硬件部署，并进行软件功能测试和系统培训，以及辅助车间准备基础数据和系统试运行、正式运行阶段的技术支持;使用车间的领导负责督促MES的推进，同时作为系统的管理层角色也负责报表相关需求的生成;业务骨干除了要提供相应的业务需求，还要协同IT部门完成系统测试，完善系统界面及功能。

c.需求调研。此阶段，软件供应商会有专业人员进驻企业，了解车间需求，并形成需求分析报告，需要车间派专人联系业务人员，提供专用场所进行需求调研活动。

d.基础数据准备。需求调研结束后，软件供应商会提供一份基础数据需求表，由车间协同IT部门整理基础数据，如物料信息、人员信息、产品信息等等。

e.软硬件部署及系统测试。IT部门首先完成车间网络、服务器环境的搭建和车间MES数据录入终端的部署，然后部署软件系统至MES服务器，并协同业务骨干进行功能测试，同时反馈测试结果给软件供应商，更新完善软件系统。

f.用户培训及试运行。待软件系统的程序版本基本稳定时，由IT部门对车间所有用户按角色进行培训，并在车间原有生产管理模式基础上加入MES的信息化管理模式，2套模式同时进行。

g.系统切换。试运行过程中，用户操作的熟练程度会不断提高，程序会不断得到完善，程序功能也会不断接近现有生产模式的需求，待用户使用MES能够基本替代原有生产模式时，南车间领导宣布切换系统。

h.系统维护。系统正式运行后，整个MES系统便进入了系统维护阶段。IT部门要为车间MES的正常运行提供技术支持，同时还要有计划、有组织地对系统进行必要的更新升级，以保证系统中的各个要素随着环境的变化始终处于最新的、正确的工作状态。

2 实施过程中关键点

装备制造企业大多是劳动密集型企业，自动化程度不高，底层生产数据获取不易，而且很多零部件都是外委到其他车间或企业加工，很难控制物料的齐套性，再加上设计、工艺的经常调整和质检后的返工返修，导致生产计划的安排混乱，整个装备制造业的MES实施困难重重，因此必须把握重点，有针对性地进行分步实施。以下是MES实施的几个关键点：

a.产品及供应商选择。选择了正确的供应商及其产品，MES推进便成功了一半。企业在选型时比较大的问题是，MES没有一个行业标准。现在的MES厂商比较多，结构五花八门，很难选择，可以考虑以下几点：MES产品适用范围;供应商的研发体系、实施成功经验、实施能力、售后服务能力、培训能力，最好可以在实施阶段常驻企业提供技术指导;另外还有产品的通用性和可扩展性，因为装备制造企业要实施MES的车间一般不止一个，而各个车间在生产管理上不尽相同，所以MES产品的框架首先要在总体上能够适应企业各个车间的一般需求，然后还要针对各个车间的特点在细节上可以进行扩展;最后，用户自身对MES的认识和对企业所处行业的认识也很重要。

b.领导支持程度及部门合作。从以往的经验来看，离散型企业的MES实施成功案例不多，实施难度很大，其中一个很重要的因素就是企业管理者支持的力度不够。车间是一个不能独立存在的执行部门，它需要生产管理部门告知：做什么，数量是多少，什么时候完成。然后需要设计、工艺部门告知：需要什么，怎么做。最后还需要质量部门告知：做得怎么样，是否合格。因此，车间MES的实施除了有IT部门的全程参与和实施过程中标准化部门的规范化管理，还将涉及生产、设计、工艺、质量等多个部门，企业领导必须坚定决心，统一调度，加大协调督促力度，确保各个部门的协调一致，如在车间执行生产管理部门的生产计划之前，设计、工艺部门的产品BOM数据和工艺流程信息必须已经完成，并通过系统接口进入MES，形成了待生产产品的基础数据资料。

c.需求定位。首先要分清关键需求和非关键需求，让关键需求先转化为程序模块使用起来，再逐步完善程序实现非关键需求;其次，不能一味追求功能的最大化，应根据企业实际情况，有时企业的现状还不能承载MES某个功能模块的实施，盲目进行下去，浪费人力物力，还会打击用户接受MES的积极性;第三，最终的需求也不一定要完全按照车间现有生产模式，MES应该规范车间的生产管理，对于车间不合理的需求要进行更改，对于车间不科学的生产管理模式要进行修正。

d.数据准确性。一个系统良好的应用，靠的是数据的准确，信息系统是由三分技术，七分管理和十二分数据来决定成败的，每个数据录入者都不能掉以轻心，必须引起高度重视。装备制造企业产品种类繁多，产品BOM数据复杂，基础数据准备工作必须细致、严谨，容不得半点差错，因为错误的数据带来的后患，比没有数据更可怕。数据的准确性同时还体现在系统操作的实时性上，在MES使用初期，底层数据录入用户经常会因为某些不适应而忘记或推迟在系统中录入生产数据，使得系统上层的车间管理者看到的生产信息并非车间实时信息，导致错误决策的产生。因此必须加大宣传，加强考核，在管理上抑制破坏数据准确性的行为发生。

e.工艺模块化。装备制造企业的产品种类虽然多，但是生产的批量小，一般是几个到十几个，如果每生产一种不同种类的产品，就重新编制一套新的工艺文件，在可行性和经济性上都是十分不利的。为此，在MES实施过程中引入了工艺节点模块化的概念，即将生成产品的所有工艺按加工性质拆分成单个的独立模块存入工艺模块数据库。由于相同类别不同型号的产品在构造上存在或多或少的相似性，在设计一个新的产品时可以先从工艺模块数据库中选择可重用的工艺节点，对于新的工艺则另行设计和入库，具体流程如图1所示。

图1 MES产品工艺生成流程图

图1所示流程一般在MES之外的系统(如CAPP)中完成，生成的产品制造工艺将被自动导入至MES中，为MES中产品制造计划的拆解提供依据。如果企业工艺的辅助设计工具没有此类功能，那么可以在MES中增加产品工艺生成模块，实现图1所示的功能。

f.MES部署。MES部署一般有2种方式：一种是先打通主线，再细化优化;另一种则是逐个模块突破，直至整条主线贯通。前一种方式从总体上俯瞰全局，能够最大化地实现系统各个模块的步调一致，应用灵活性较强;后一种方式则步步为营，逐个模块细化、应用，在短时间内就能让车间看到实施效果。不管是采取哪种方式，在部署时都应先找准MES应用的切入点。对于装配制造企业，可视化、可追溯是应用MES的切入点和基础，可以考虑先从计划进度和物料管理这两点着手，实现产品生产过程中的工作进度监控和产品完成后的质量、零部件的追溯。对于MES中的工艺流程，可以先遵循车间现有工艺流程，进行技术和管理上的固化，使用一段时间后，再根据实际需要对工艺流程进行相应的优化，提高企业的灵活性。MES是利用计算机和网络来辅助车间生产的一种全新的生产管理模式，在短时间内很难被车间所有相关人员接受，因此在部署完成后还必须加强考核和培训，督促车间人员使用，使其在慢慢熟练的过程中从下意识里体会到软件系统所带来的优越性，然后化被动为主动，促使MES全面、积极地应用。

g.人员使用的积极性。人是MES实施的主体，人员的素质、使用积极性都将影响MES的实施效果，需要从各个方面提高用户的积极性，如设计人性化的软件界面，让操作简单方便;加强员工培训，提高员工素质;尽量将MES的操作替代用户的实际工作，让用户只需操作一次就完成了日常工作，而不是2套工作模式同时抓，这样就降低了工作者的工作效率，同时也会因为增强了他们的劳动强度而使他们的负面情绪增加;对于额外增加数据录入工作的操作者，需要进行一个合理化的安排，让员工的工作和录入得到一个平衡，不要对其工作量造成很大的负担，然后动之以情，晓之以理，适当增加工作津贴，并加强管理层的监管力度。

h.看板利用。看板是MES的一个基本功能，也是一个很重要的模块，主要包括生产任务看板、各生产单位生产情况看板、质量看板和物料看板。通过看板用户可以及时了解车间生产任务的完成情况、质量信息以及各生产工位的物料耗用和需求情况等。车间管理者是使用看板的主要用户，他们不仅要有利用MES看板指导生产的信息化管理意识，还要能熟练并灵活使用看板模块，准确掌握车间生产状况，调度管理，尽量使生产均衡化，逐步实现车间的准时生产和精益生产。比如，根据企业总生产计划，电机车间每天要装配并存栈4台电机，那么就要保证每天都有4对配套的定子和转子就位，这便需要车间管理者利用生产任务看板实时了解车间生产动态，及时修正日计划，合理安排人员和设备，确保所需数目的自制零部件的顺利完成，同时还需查看物料看板，争取实现库存和用料的平衡，并控制电机所需的配套外委外协件的及时到场。

3 结束语

离散型企业的MES实施是一项漫长而艰巨的工程，本文根据一个特定的企业案例给出了MES实施过程的一般性介绍，希望能够为后续企业提供有益的间接经验，指引MES的实施逐步走向标准和规范，同时也希望能够抛砖引玉，促进业界更多的技术交流，促使MES的实施与应用往更深更远的方向发展，如MES怎么实现车间生产进度与生产能力的平衡，怎么促进车间的精益生产等等。