MES系统及制造流程分析

MES系统（manufacturing execution system）全程为制造实行系统，从系统名称即可以看出，MES紧张运用于“制造”流程。

笔者曾有幸在H公司事情过，当时H公司为了相应国家“智能制造2025”的号召，同时也为了提升自身企业竞争力而决定引入MES系统，而我也有幸成为此公司初代MES的设计者。

本文中，紧张基于制造流程和工厂管理的先容对MES系统的功能进行展开的讲授。

一、什么是MES

MES-制造实行系统，在90年代由美国AMR公司提出，紧张针对付生产制造过程中流程、资源的管理系统，目标是实现生产制造过程“黑匣子”的可视、可控，为智能生产供应支撑。

对付B真个管理系统的功能拆解，我个人喜好基于系统的定位、运用处景及业务流程来进行功能的剖析。
因此下面的分享紧张也是侧重于环绕流程进行展开。

二、制造流程简述

上文提到MES管理的是制造过程，可以说，从ERP操持指令下达工厂后到成品入仓完成都属于MES的系统范畴。
而个中紧张涉及到的核心流程包括了生产排程、生产资源准备、生产制造（个中包含了加工、测试、包装）、质检、入库。

这里须要特殊把稳的点和供应链的设计一样，不可忽略过程中逆向和非常处理流程在系统中的设计。
在制造型企业中，会存在不同商品的前序制造流程相同而后续工艺不同（且为了减少企业备货压力，近年越来越多的企业会只管即便后置差异工序）。

企业在备货过程中如果A款商品备货过多，会存在拆解A款重新组装成B款的需求。
也存在生产完成后，创造部分部件不合格，导致商品须要批量拆解重新生产。

逆向流程包括上述场景中成品的拆解、生产退料等和正常生产流程“相逆”的流程。

而非常是指缺料、设备故障、测试非常等影响正常生产流程的情形，系统须要具备快速相应及处理非常的容错能力。

1. 生产操持/返工操持

生产操持来自于上游ERP发卖（交付）操持的拆解。
对付企业（EPR）级别的操持来说，仅须要输出企业整体在指定日期用户或内部期望的交付内容即可。

但实际的生产过程则须要细化到车间、产线、工位的维度，而这便是MES操持模块所须要实现的功能。
基于交付操持，结合生产资源进行制造操持的拆解。

STEP1：明确交付操持

交付操持中应包含终极交付商品明细、哀求交付日期及交付工具。

STEP2：操持拆解

交付商品BOM拆解，确认生产提前期。
H公司生产的为电子设备，电子设备中的PCB板也均为内部生产，那么在成品排产时系统须要具备子级成品同步排程的功能。

但如果子级物料的生产是基于安全库存拉动触发生产而不是按单生产，那么在操持拆解时，则须要判断上游的物料库存是否会低于安全库存而不是每次都产生生产操持。

此外，由于涉及到质料，因此也存在触发采购操持的可能。

STEP3：生产能力确认

因生产工艺和设备的限定，常日企业内部对付不同产品会布局不同的生产线。

以是在生产操持排程前须要确认干系产线的生产能力，如产线A1逐日可生产掌握器100件，哀求19日供货200件（为了简化解释，本次不涉及到在仓库存，此处的供货数量是指须要入库到仓库的数量），因此哀求产线18号须要投入掌握器的生产。

STEP4：输出操持

根据拆解的物料结合各生产线（车间）的生产能力输出终极的排产操持。

工厂的生产操持每每是前置排程的，并且直接管上游ERP的订单操作（接单、订单取消）的影响，以是操持模块须要实现和ERP操持的联动，自动操持调节功能的实现本钱很大，但至少须要在ERP操持变更时，产生预警及时提示操持职员进行操持调度。

同时须要监控已经创建的操持不才游的交付情形，对付非常交付的排产操持进行跟进和调度。

2. 生产资源安排

操持安排了之后下一步便是操持的实行。
在确认操持后，生产开始之前，企业须要准备好生产所需的资源，个中包括：生产职员、设备、原材料、作业辅导书。

生产职员企业要对每天产线的职员进行生产排班，根据职员技能矩阵及当天的生产操持安排得当的职员在岗进行生产。

设备

不同产品的生产须要利用不同的设备，或者是同一设备的不同程序/模式。
此外，生产前需确保产线设备的状态必须是可用的。

原材料

生产前须要确保库内有足量的原材料（或其他产线有足够的半成品）能够在进入生产前投递产线，确保不由于缺料而停产。
此处涉及到半成品的管控和送料/叫料模式的设计。

此外，操持阶段如创造质料短缺，还涉及到采购需求的天生。

作业辅导（WI）

产品生产制造的操作解释书。
作业辅导书常日在产品试产阶段更加主要，由于在量产后常日员工本身便是经由培训具备一定生产技能的。

3. 生产制造流程

生产制造流程是全体系统最为核心的环节。
涉及物料管理、生产订单管理、核心环节的节点上报（如测试结果）、过程质量抽检、非常报警（Andon）、效率管控等。

物料管理

生产过程中，物料按照生产状态可分为三种形态：原材料、半成品（WIP）、成品。
而产线上的管理紧张是针对付原材料和半成品，常日成品在生产完成装箱下线后会由仓库员工统一进行入库。

产线上对质料的操作紧张包含：主动叫料，收料（包含数量、品质的验收），花费，退料，还有部分会涉及线边盘点。

对付有追溯需求的物料，在利用过程中，须要在系统中记录成品利用的精确物料编码及物料批次的。
此数据可用于长期质量追溯。

而对付半成品更多的则是中间在制品数量的管控，中间WIP过多一定程度上解释工位间分工的不屈衡，会造成生产力的摧残浪费蹂躏。

订单管理此处的订单是指上游操持模块下发到详细产线须要产线进行生产交付的订单。
在这个阶段中，产线可以对订单实行的操作紧张包括：开始生产（投产），非常报告，结束生产，订单切换。

开始生产后，此订单涉及的生产资源（人、设备、物料）的核心信息都将进入系统的管控范围。
系统通过连接的设备（PDA、扫码枪、测试设备等）采集生产过程中商品关联的作业用户、核心物料、测试数据等，为后续系统报表及决策供应数据支撑。

由于产线的切换常日须要进行上一个商品的原材料清理、夹具设备切换调试等无效工时，因此如没有分外情形发生，产线都是按照既定的操持完成当前订单后再进入下一个订单的生产。

但是如果临时设备非常或缺料，也有可能须要暂停当前订单切换到下一个订单，此时系统须要记录中间数据，包括上一个订单的完成量、过程中的半成品等，确保不才次开始生产时，通过系统数据和实物比对没有物料丢失。

非常管理（Andon）

Andon管理（又叫安灯），最初源自于日本丰田，指通过现场报警灯可视化生产现场的非常，紧张是为了及时创造非常减少效率和品质丢失。
而随着制造业的发展，安灯的形式也开始变得多样化。

对付产线来说，非常包括很多种：如缺料、设备故障、产能不达标等，严格的说，只要造成实际与期望产出不一致的情形都可以称为非常。
除了职员主动发起非常提报外，企业也会通过自动网络数据（如安置传感器）逐级上报非常。

效率管控

效率管控是为了定时完成成品需求的交付。

效率的提升也是各大制造企业追求的核心指标之一，同样的产品，更高的效率意味着更高的市场利润和更强的竞争力，因此这也是MES比较主要的核心指标之一。

首先我们大略理解下效率的定义。

效率=目标韶光内的实际产出/理论产出；理论产出=投入韶光/产品工时。
效率常日和工时平衡率、产线自动化程度、员工闇练度、产线布局等都存在一定关联。
因此效率的提升办法也是多维度的。
MES系统中对付效率的管控更多的是数据的采集和呈现，实现车间效率、产线效率、职员效率的横纵向比拟，以此达到长期良性循环的向上趋势。

4. 质量管控

质量管控的系统范畴是贯穿在全体制造环节，乃至是在制造环节开始之前，在产品设计之初就已经须要进行质量管控点的设计了，比如FEMA（失落效模式和影响剖析）。
因此在MES中的质量模块也是一样，并不但是指对付成品的质量管控，更多的是过程管控，可以从事前、事中、事后三个维度进行剖析。

事前预控

针对付产品特性和目标，提前定义生产的关键岗位、测试核心指标、风险点；

原材料品质的质量管控；

操作职员培训规范；

事中监控

生产过程中品控标准的实行；

员工操作规范性的把控及抽检；

不良品拦截；

核心指标趋势监控（六西格玛）；

事后管控

成品品质把控；

用户质量反馈追溯和剖析；

三、总结

基于以上的流程点梳理，我们末了总结下MES常日包含的功能模块及系统架构如下（紧张是根本数据、实操及过程管控部分）：

本篇着重分享生产过程的流程管控以及与之对应的系统模块设计,因此对付报表和数据采集模块并没有详细的展开，对付报表和数据采集的梳理更多的是与利用用户（用户画像）及目标驱动有关。
希望本日的分享可以对你有所帮助。
感谢关注。

作者：麋鹿产品，"大众号：麋鹿产品手册

本文由 @麋鹿产品手册 原创发布于大家都是产品经理。
未经容许，禁止转载。

题图来自Unsplash，基于CCO协议。