一、生产型企业面临的问题
随着供应链竞争加剧,企业开始进行精益化生产,对生产过程柔性和弹性要求不断增强,生产进度透明化、实时化控制越来越成为企业关注的焦点。如何提升制造水平,提升内部管理绩效是企业管理人员迫切希望解决的问题。产品召回制度的执行,绿色制造的趋势以及RoHS、WEEE等环保安全法规的实施,使得生产企业建立完整追溯体系变得迫切而且必须。
面对客户对交货期的苛刻要求,产品种类不断变化,订单的不断调整,企业的决策者认识到需要及时透明的了解生产过程信息,了解生产计划的执行情况,并需要对生产过程进行有效管控以缩短制造周期。
能否实时掌握生产单进度及每个工序的JIT时间,该JIT时间是否和管理人员制定的生产计划相同?当出现偏差时怎样及时发现、解决瓶颈?
不合格的产品,能否追溯其原材料采购、生产经过的工序、设备、所用物料和经手人员,调查不良品的成因及解决方法?
能否实时掌握在制品的产量与品质状况,以及设备运行状况和在线物料?
新产品试产和正常生产过程中,能否避免认为的错料和跳站现象?
能否自动统计和分析质量检测数据?快速生成各种产量和质量报表?
出现异常情况时,能否及时发现,并通知和督促相关人员及时处理,防止扩散?
随着供应链竞争加剧,企业开始进行精益化生产,对生产过程柔性和弹性要求不断增强,生产进度透明化、实时化控制越来越成为企业关注的焦点。如何提升制造水平,提升内部管理绩效是企业管理人员迫切希望解决的问题。产品召回制度的执行,绿色制造的趋势以及RoHS、WEEE等环保安全法规的实施,使得生产企业建立完整追溯体系变得迫切而且必须。面对客户对交货期的苛刻要求,产品种类不断变化,订单的不断调整,企业的决策者认识到需要及时透明的了解生产过程信息,了解生产计划的执行情况,并需要对生产过程进行有效管控以缩短制造周期。
车间层信息化薄弱成为制约生产企业发展的瓶颈。无法实时获取制造资源及制造过程信息,即使企业实施了ERP,可是企业管理人员仍然依靠电子表格运行他们的工厂,数据以及报告总是在需要的时候与实际情况表现出很大的出入。无法获取符合实际制造条件的产品信息,管理人员在不符合实际的情况下制定了不准确甚至矛盾的生产计划,最终难以被接收或者执行。企业ERP软件没有达到所承诺的预期目标。“生产操作的可视化”,对于世界领先的制造商均列为第一类痛点。但如何才能做到生产过程全局透明?
企业领导关注的、过往无法解决的问题:
设备是由各个设备厂商提供,由于这样那样的原因,他们都有自己的操作画面,但一个个都是控制和信息孤岛,有什么好办法能把他们整合起来?
企业里控制设备品牌多,型号多,系统结构零散,怎么办?
不要老跟我谈数据监控,我考虑的是工厂的生产和管理,除了PLC的数据,我还想整合其他诸如管理信息、过程控制等内容,我可不想弄一堆的系统?
我的预算不够一下子把整个工厂信息化,我有什么办法能让我每次的投资都是我整个规划中有机的一分子,而又没有过多的拘束?
我们的领导很关心生产,不可能每次去现场,怎么样让它们在自己电脑甚至出差时也能随时了解生产信息?
(图一)MES和ERP的区别
(图二)MES和ERP的联系
MES系统必须依靠实时、准确的数据。当今,只有RFID技术,才能做到数据的实时、准确的获取,让MES真正成为MES。在我国已实现数字化管理的企业中,超过50%通过使用条码作为产品的唯一标记,通过条码识别方式追踪该产品的生命周期。但条码识别方式因其本身存在缺陷,常常为企业管理人员带来一系列问题难以解决:
条码无法实现实时监控,生产进度将难以掌握,平衡生产线、实时解决生产瓶颈无法实现;使用条码作为工人计件工资的证据,每个工序需额外消耗“剪菲”动作约10秒时间,1000个工人的企业,每人每天因“剪菲”动作而流失的工作时间15-20分钟,企业合计每天损失250-300工时;条码一般是纸制品,通过条码打印机打印出来。一旦印刷不清晰、有折叠痕迹、甚至出现破损等问题时,条码枪便很难识别。统计人员经常会为遇到不能识别的条码菲头痛。企业上一套系统为的是规范管理、降低成本,使用了条码,反而因条码本身缺陷问题增加了企业的负担。
(图三)基于RFID的MES系统核心价值
二、实施基于RFID技术的MES系统对企业的影响
实时数据流
RFID可提供不断更新的实时数据流。与制造执行系统互补,RFID提供的信息可用来保证正确使用劳动力、机器、工具和部件,从而实现无纸化生产和减少停机时间。更进一步地,当材料、零部件和装配件通过生产线时,可以实时进行控制、修改甚至重组生产过程,以保证可靠性和高质量;
生产线实时监管
有了实时数据流作为基础,MES可对这些大量的数据进行挖掘,找出关键数据,对生产进度、生产过程进行实时的有效的监管,即时找出生产瓶颈、解决生产问题,部署更高层次的质量控制和各种在线测量,提高产品质量,增强生产力。
工人工资、工时计算
RFID可提供不断更新的实时数据流。与制造执行系统互补,RFID提供的信息可用来保证正确使用劳动力、机器、工具和部件,从而实现无纸化生产和减少停机时间。更进一步地,当材料、零部件和装配件通过生产线时,可以实时进行控制、修改甚至重组生产过程,以保证可靠性和高质量;
平衡生产线
有了实时数据流作为基础,MES、ERP等企业信息管理系统可对这些大量的数据进行挖掘,找出关键数据,对生产进度、生产过程进行实时的有效的监管,即时找出生产瓶颈、解决生产问题,部署更高层次的质量控制和各种在线测量,提高产品质量,增强生产力。
准时生产JIT(Just in time):通过看板方式追求无库存的高效率拉动式生产模式;
精良生产LP(Lean Production):通过精简一切不必要的组织活动,通过团队协作来实现;
敏捷制造AM(AgileManufacturing):通过动态联盟,最大限度地利用全球资源,抓住市场机遇,实现敏捷制造;
全面质量管理TQM
通过全体员工的参与、改进流程、产品、服务和公司文化,达到在百分之百时间内生产百分之百的合格产品,以便满足顾客需求。
基于RFID技术的MES系统可提供为优化从订单投入到产品完成的生产活动所需的信息。RFID运用实时、准确的信息,指导、启动、响应并记录生产过程,从而让管理人员能够对生产线条件的变化做出迅速的响应、减少非增值活动、提高工厂运作过程的效率。RFID的应用,让MES可以改善设备投资回报率,有助于及时交货、加快库存周转、提高收益和现金流的绩效。RFID在企业和供应链间,以双向交互的形式提供生产活动的基础信息。
系统后期的扩展
基于RFID的MES系统可为日后企业业务流程全局透明做好硬件及数据基础。无线通讯方式,也为企业IT系统的扩展做好了准备。
企业业务流程的各个环节可产生海量数据,它包括订单管理、需求管理、客户关系管理、计划、供给、原材料采购、生产、仓库、物流配送和财务,甚至企业内部每一个角落。企业可通过RFID,实现实时获取所关注的数据,并把这些数据集中处理并进行挖掘、分析,形成一个完整的商业智能系统,实现企业全局透明。
(图四)系统后期的扩展-企业全局透明

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