MES系統實現生產管控一體化與精細化

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MES系統實現生產管控一體化與精細化歷經6年智能工廠實施的技術沉澱與系統完善，企業於 2017 年再次對超高壓智能工廠升級，致力於智能工廠全過程精細化管控與智能化核算體系。本次超高壓智能工廠建設項目是對超高壓 CIMS 系統的補充深化，着重建設智能工廠的工控網絡安全、設備集成、工業雲平台以及集成製造系統。MES 系統作為工廠信息管理的載體，實現與上層 ERP 系統、底層生產設備和自動化系統無縫的連接，滿足企業精細化管理需求，實現了生產管控一體化。本項目中MES 系統通過建立9層產品結構，將電纜製造工序有機分離並準確的分析出每道工序的設備開工率、利用率，員工班次、時長，設備運行時長、維修率等。並通過建立三層工藝解析，實現了工廠生產工藝精細管理。

目錄

一、案例簡介

MES 系統作為工廠信息管理的載體，實現與上層 ERP 系統、底層生產設備和自動化系統無縫的連接，滿足企業精細化管理需求，實現了生產管控一體化。MES 系統生產管控一體化、精細化主要體現在：

（1）人員管理精細化，優化人員配置

（2）設備排產精細化，優化工廠資產運行

（3）材料管理精細化，優化庫存管理

（4）生產工藝精細化，優化生產工藝

（5）生產管控一體化，優化工廠資源配置

（6）時點追蹤精準化，優化生產過程管控

MES 系統通過建立9層產品結構，將電纜製造工序有機分離並準確的分析出每道工序的設備開工率、利用率，員工班次、時長，設備運行時長、維修率等。並通過建立三層工藝解析，實現了工廠生產工藝精細管理。

通過MES系統，建立基於工廠和設備的電子看板，主要是分廠在制訂單實時監控、設備在制品實時監控；基於設備建了安燈系統；通過故障燈顯示，預警操作工。

二、案例背景介紹

伴隨着消費者對產品的需求愈加多樣化，製造業的生產方式開始由大批量的剛性生產轉向多品種少批量的柔性生產，在計劃過程中無法準確及時地把握生產實際狀況、無法得到切實可行的作業計劃做指導、生產質量難以追溯等因素嚴重製約着企業發展。

2018年在超高壓分廠上線了MES系統，全生產過程實現二維碼覆蓋，以二維碼作為工序流轉的關鍵時點要素，通過訂單關聯作業計劃，將作業計劃開/完工反饋、投料投入與設備數采、現場監控等有機集成，實現訂單時點的精準追蹤。真正實現了產品生產全過程的正向實時追蹤，反向歷史追溯。

三、案例應用詳情

1、總體應用框架

通過MES 系統實現：人員管理精細化，優化人員配置；設備排產精細化，優化工廠資產運行；材料管理精細化，優化庫存管理；生產工藝精細化，優化生產工藝；生產管控一體化，優化工廠資源配置；

時點追蹤精準化，優化生產過程管控。

2、關鍵技術應用詳情

（1）MES 系統實現了操作工作業考勤管理，每道工序生產設備的操作工是由主機手、輔機手、輔助工等工種構成。MES 系統通過控制操作工定級工種、設備登陸權限等方式，實現人員的固化管理。

（2）工廠工藝人員接到調度的生產作業通知時，會依據下達的作業機台，上傳與機台相對應的工藝指導要求，這就需要作業訂單與生產機台一一對應。MES 系統對設備排產的精細化管理就體現在通過綁定機台操作，將作業計劃與機台一一對應。只有在下達作業任務的機台，操作工登陸後才能看到作業任務和工藝指導。

（3）產品生產過程總是伴隨着原材料的庫存、領用、使用、剩餘、結存等過程。MES 系統通過對二維碼技術應用，實現了原材料從入庫到投產的全過程精準化管控。同時生產工藝的精細化管理，為柔性可重構製造系統設計提供了有效數據保障。主要表現在兩個方面：第一裝備可重構，根據原材料、生產過程工藝特點，改造設備部分結構，從而達到最優效率；第二產品可重構，根據客戶需求，優化工藝配方，從而實現客戶定製需求。

（4）超高壓工廠是一個大團體，涉及到一線操作工人數百名、主要生產設備 80 多台。將人與設備實現最大化利用，是工廠管理人員的迫切需求。MES 系統通過建立 9 層產品結構，將電纜製造工序有機分離並準確的分析出每道工序的設備開工率、利用率，員工班次、時長，設備運行時長、維修率等。

（5）MES 系統通過建立三層工藝解析，實現了工廠生產工藝精細管理。第一層工藝解析：客戶需求解析，由銷售內勤，將客戶需求與銷售訂單掛鈎，傳遞到技術中心；第二層工藝解析：工廠工藝解析，由技術中心產品設計員，將客戶需求分解並與生產訂單掛鈎，傳遞到作業工廠；第三層工藝解析：工序工藝解析，由工廠工藝員，將技術中心傳遞的訂單工藝要求與排產設備掛鈎，形成作業指導書傳遞到作業機台，真正實現了設計即製造，有效防止了生產與設計脫節

（6）生產訂單的時點追蹤通常是通過 ERP 工序流轉節點來粗放管理的。MES 系統通過細分產品工序結構（9 層工序結構）、工序結構之間通過投料方式有機關聯、再輔以設備生產狀態的實時監控、各工序操作的節點反饋，實現了每道工序生產狀態的精準追蹤。

四、創新性與優勢

本項目的創新性在於：

使管理者能夠實時了解設備當班人員信息，實現了產品與生產人員的有機對應，同時也為今後人員優化、工時工價優化提供了技術支撐。

真正實現了產品與其生產設備的一一對應，同時通過機台作業計劃排產表，調度可以合理的調整作業機台、作業時間，從而實現最佳排產。

實現了每道工序生產狀態的精準追蹤，讓車間管理人員 100%了解生產車間真實生產情況，合理的安排工序設備排產計劃和人員配備。

五、案例應用效益分析

MES 系統通過繼承方式，為結存原材料生成新的二維碼，實現了原材料工廠二次管理，車間中間庫管理效率提升了 8%。真正實現了設計即製造，有效防止了生產與設計脫節，一次性生產準確率提升 7%。管理者可以根據設備運行效率、工序流轉速度、人員出勤率等因素，合理的調整工廠各工序的作業計劃，排產周期優化提升了 20%，常規合同執行周期由原來的 15 天縮短到 12 天。實現了每道工序生產狀態的精準追蹤，，生產效率提升了 10%、錯誤反饋率降低了 30%。