【MES】智能工厂与MES实施规划、MES如何做好决策管理？

2020 年 5 月 7 日 产业智能官

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MES如何做好决策管理？

MES是生产现场管理系统。讨论这样一个非常复杂的大题目，缩小范围是明智的。

仅仅几年时间，全国一下子冒出上千家MES供应商。这说明市场需求旺盛，政府大力推动“两化融合”以及财政补贴功不可没。回想在《ERP改变中国》的年代，也曾出现类似情景。共同点是用于大批规模生产效果挺好，转向小批量、多品种、混线生产模式就大量失败。那么，我们会不会重蹈当年ERP遍地哀嚎的覆辙呢？

所以，我们有必要重新审视MES——制造执行系统。我们不从IT的角度表述它的功能，而是从管理科学的视角观察MES是什么？在工厂它该做什么，能做什么？

从功能上，MES主要就分为两个部分：决策管理、业务流程管理。

工厂接到一个订单，流程大致是：设计部门——计划部门——分解BOM——查、减库存，生成需要生产加工和外协的工单。先安排所需物料采购，再适时把工单分配到各车间。至此，各车间就拿到一组工单（决策指令），上面有例如车、铣、铇、磨等各个工序，工单指派到工人（设备）。

MES要做的第一件事情

MES的职责应该是从生产计划生成工单开始，它负责指挥工人和设备干活的。MES要做的第一件事情是做好所有将要开始的生产准备，以保证生产资源满足开工条件。

只要具备一定条件，工人（资源设备）就可以干活了。工厂通常把这个叫生产准备。对简单的生产，工人只要有图纸、物料、机床就行了。复杂工序除了主要设备资源以外，还需要刀具、模具、卡具、量具、场地等等。例如，航天卫星装配工序需要近20种资源条件同时满足才能进行。需要注意到，有些资源不是专用的，而是竞争性资源。

MES应该做到满足这些条件，否则无法开工。问题在于我们不是要满足一次两次，而是要保证工人8小时内每一件事情都能满足这些条件。否则要停工待料，生产效率就下降，浪费就产生了。

MES要做的第二件事情

假设，MES第一件事做的很好，车间不会发生停工待料，这样也是不够的。MES要做的第二件事是计算出工人/设备正确的做事的时间，并把生产指令转达到生产资源。我们在车间做的每一件事看起来似乎是独立的，其实它与企业的整体目标密切相关。所以做事要有先后顺序，规定好什么时间做什么事情。

企业目标常常不止一个，而是多目标。比如，产能最大化、最短交期、最少延迟订单、最少库存、最少加班等等。有些目标是相互矛盾的。MES应该在决策和这些目标之间给出可视化的量化关系。这个问题非常复杂，是当代管理科学最困难的问题之一。解决最复杂的问题最无奈也是最靠谱的手段就是利用人工经验，全世界绝大多数企业都是这样做的。最近几年，人们用APS（高级计划排程）帮助解决这个问题。APS是有用的，但能够作用的范围是受限的。

生产任务指令下发到车间，工人就可以干活了。如果生产资源是数控机床和自动化设备，那么系统必须通过PLC、DNC、SCADA等一些中间件、数据接口、控制系统来指挥它们作业。这是指令下达就是通常所说的设备连接，也是当前MES最重要的功能及卖点之一。

MES要做的第三件事情

MES就该做第三件事是生产过程的监控。生产过程监控主要是两个方面，一个是任务情况，一个是资源情况。每个生产资源（工人）接到生产指令后何时开始，何时结束？做了多少？质量情况？有什么异常？设备情况？运行数据？这些都是生产现场的数据反馈。这是MES最基本的功能。同时，这也是做好产品的质量管理和质量追溯主要环节。当前热起来的物联网传感器等技术在这里将发挥作用。企业需要的大数据分析应用的主要数据来源也产生在这里。

MES要做的第四件事情

MES的第四件事情是应变和协同。在车间执行生产指令的每天每时都可能发生各种各样的异常变化。这分为主动和被动两种。追赶或调整未能完成计划；市场订单变了，插单、撤单、设计需求改变了；设备故障、物料不到、质量返工等问题都要打乱既定的生产次序。我们就必须重新对生产任务与资源的配置做出决策，以应对这样的问题。生产现场的异变是常态。它每时每刻都影响和决定着生产的效率和效益。通常传统的MES并没有设置一个专门的功能模块，而是把难题甩给了管理人员。生产现场管理的计划员、调度员明天都在如同“消防队员”一样来处理这样的事情。有些企业生产管理人员也常用OA社交一类的工具来做这样的信息沟通。

一个好的MES它必须对任务（订单）、资源和环境有足够的感知，不仅感知到现状，还能够感知到未来趋势；它能对感知的情况进行科学的分析并做出恰当的决策，同时对于生产现场的变化给予敏捷的反应。一个差的MES的感知一定是不完整不准确的。也许MES会把决策功能交给人。人的经验很重要，但是也是有局限性的。依据经验的分析和粗糙的感知，这个决策执行结果必然是低效的。

来源：效率智能制造

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