您实施了一个流行品牌的 ERP 软件。您的 PLM 系统像调校良好的跑车一样嗡嗡作响。您拥有 CAD/CAM 和 TMS 以及刀具路径模拟软件,并且您的所有员工都接受过使用培训。您已经在软件和顾问上花费了大量资金,拥有所有正确的系统,但您上周错过了一个重要的交货日期,您仍然每天多次去商店检查工作。什么给了?

很有可能是时候通过实施制造执行系统 (MES) 向生产天堂迈出下一步了。吨将其视为 ERP、车间和所有其他用于管理制造业务的软件系统之间缺失的环节。 MES 提供比 ERP 更高水平的生产可见性和作业跟踪。它使实时调度真正实时。它提供了以前无法访问的性能和质量数据,以及改进两者所需的分析工具。
让我数一数
MES 包办一切这个和更多,但它没有做的是属于任何简洁、易于定义的软件类别。事实上,在谷歌上搜索 MES 软件会返回大量“最佳 MES 软件”结果,其中一些会指向可能会拼写 MES 的供应商,但仅此而已。搜索会发现一长串 MES 功能,例如数据收集、主生产调度、劳动力跟踪等,任何 ERP 系统可能已经具备的功能。即使对于那些了解软件系统的人来说,MES 也可以
得克萨斯州奥斯汀市 Epicor Software Corp. 的高级产品经理 Andrew Robling 是一位有能力帮助驾驭这个黑暗领域的人。对他而言,MES 及其为大大小小的公司带来的好处没有什么令人困惑的地方。
“诚然,MES 对很多人来说意义重大,但其核心是直接从设备和机器收集数据工具,以便您可以做出更好的决策,”他说。 “这些数据可能与机器状态或迄今为止生产的零件数量一样基本,并从那里扩展到真正的过程监控,捕获机器温度和压力等值,或用于 SPC [统计过程控制] 目的的零件质量数据。 ”
他指出,数据收集可以是自动的,例如,集成到安装在机器上的 PLC(可编程逻辑控制器),或者以车间触摸屏和移动设备的形式完全手动。这个灵活性可能有助于解释为什么许多业内人士难以提供 MES 的明确定义,以及为什么其功能因供应商而异。然而,不管是否含糊,有一点是每个人都同意的——如果想提高对生产车间内部运作的可见性,从而提高制造效率,MES 是实现目标的绝佳方式。
获取实时(时间)
考虑所有车间管理活动中最重要的一项,即准确的作业调度。根据 Robling 的说法,MES 可以让车轮保持在生产总线上,而不是发现它在昨天下午的某个时候坠毁了。 “商店需要一种机制来实时显示工作信息,让人们知道设备没有正常运行,或者刀具即将出现故障,”他说。
随着MES,这可以通过多种方式完成。它可能是管理级别的仪表板如果出现问题,则会显示红色,或者工厂车间的 Andon 式显示器(可视化控制设备)提供有关当前机器状态、生产水平和不合格警告的信息。罗布林说,一些商店甚至会通过公司的公共广播系统发送警报。 “无论使用何种方法,这些系统都能让人们有机会立即采取纠正措施,从而可能避免数小时的低效机器操作。”
MES 不仅适用于汽车生产级别。 Robling 同意 MES 在大型制造商中更常见,但他指出,即使是小型加工车间也能享受到显着的好处——事实上,这些往往是获益最多的。
“我们与一家位于宾夕法尼亚州最近认为他们的 OEE 水平 [整体设备效率] 在 60 年代中期左右,”他说。 “实施 MES 后,他们发现他们所遇到的少数机器停机实例实际上,每天实际记录的次数要多得多——每个班次大约有几百次小中断,而操作员却懒得报告。结果?他们的 OEE 比预期低大约 15%。 MES 不仅提供了对这个问题的可见性,还提供了解决它所需的数据。”
MOM 怎么样?
对 MES 的调查经常会发现一个相关的术语,制造运营管理 (妈妈)。位于德克萨斯州普莱诺的 Siemens Digital Industries Software 制造运营管理小组的创新官 Subba Rao 解释说,至少从 Siemens Digital Industries Software 的角度来看,MES 可以被认为是 MOM 的一个更小、更不全面的版本。 p>
“MOM 更广泛,”Rao 说。 “MES 更侧重于实时数据收集,MOM 利用这些数据进行质量管理、维护活动、工厂车间工程信息的闭环协作,以及生产优质产品所需的各种流程的编排。我们喜欢将其称为生产运营的数字大脑,为所有相关人员提供洞察力和透明度。”

他还解释说,与五年前相比,MES 及其姊妹 MOM 比以往任何时候都更容易实施,这在很大程度上要归功于工业 4.0 和 IIoT(工业互联网)事物)。这是因为今天的 CNC 机床和其他类型的工业设备通常都装满了传感器,可以检测从轴负载到主轴振动的所有内容。这些传感器易于连接,并且非常乐意与外部软件共享数据系统,允许进行各种形式的预测性维护、过程监控和改进。
Rao 指出,简化连接固然很好,但重要的是对数据所做的处理。 “操作员、机器程序员、生产控制主管和其他所有相关人员都想知道现在正在做什么,车间的表现如何,以及如何为当前和未来的产品创新改进流程,”他说。 “但这只是 MOM 带来的一小部分。公司中的每个人都在寻找更好的方法来执行某些任务,无论是想要分析统计趋势的质量控制团队还是需要暂存材料的物流经理。 MOM 以及较小程度上的 MES 有助于促进实现真正高效制造所需的协调和编排。”
优化的结果
但请稍等——如果交付和质量下降会怎样?在过去的两年里,evels 的运行率一直在 98% 或更高?如果设置时间与预期一样好,尤其是在低产量、高混合环境中,会怎样?而且,还可以说,车间调度和“编排”一手掌握。为什么打乱苹果车?
好问题。在这个例子中,机械车间或钣金制造企业完全有可能不需要这里讨论的高级功能,而且大多数 ERP 系统标配的数据收集和作业跟踪——业内许多人实际上标榜的是什么作为 MES——是继续达到当前“本垒打”水平所需要的一切。
但是请考虑来自得克萨斯州沃思堡的 ECI Software Solutions 的信息,这表明 MES 将生产效率提升到一个完全新的水平。
许多 ERP 系统在宏观层面上的调度工作做得不错。但是当一家商店是寻找 20 号不锈钢板,或使用 ½” [12.7 毫米] 立铣刀在钛上切割槽,并想知道所有其他具有这些属性的可用作业,以便它可以利用相同的设置和工具?据该公司称,MES 提供了一个机会,可以根据商店想要的任何价值来优化工作中心,然后将更新的时间表传回 ERP 系统,以便一切都以和谐的方式运作。
根据 ECI 的说法,这是大多数 ERP 系统无法自行完成的事情,因为它们没有必要的机器接口或对工程信息的访问。不过,MES 确实可以提高机器利用率、减少废料并缩短设置时间。而且由于正确实施的 MES 可以捕获过程中的数据,例如设备负载和检查结果,因此存在大量的过程改进机会,否则这些机会是无法实现的。底线?MES 是启动工业 4.0 计划的好地方。
再见部落知识
当然,机器优化假设工程数据实际可用,而且是干净的,嗯-井井有条,一切都在一个地方。然而,对于许多商店,尤其是那些没有正式工程部门的商店来说,这些信息散布在工具表和编程系统上,或者存在于经验丰富的机械师和钣金制造商的头脑中,他们一直在为过去30年。那么问题就变成了,当这些有价值的员工退休或离开公司时会发生什么?
在许多方面,这就是 MES 的真正价值。它充当设置和操作制造设备所需的所有文件、图纸和说明的中央存储库。然后,它会监控该设备的性能,管理来自该设备的生产和质量相关数据,并将这些数据反馈给e 公司的其他软件系统,并让人们有机会确定改进流程和机器利用率的方法。
简而言之,只要有按钮或杠杆,MES 就会做人们一直在做的事情拉。根据 ECI 的说法,它消除了太多商店每天依赖的直觉和直觉,将原本属于部落知识的东西变成了企业资产。
大防错
p>根据 Plex Systems Inc. 制造和工业物联网产品战略总监 Mike Hart 的说法,从最基本的角度来看,MES 是关于控制和防错过程的能力,并通过防错避免生产问题,密歇根州特洛伊。“这是关于将点连接起来。”他说,这些点可能包括工作的工具和原材料要求,以及它的计划和质量控制期望。有什么正在运行,什么正在运行这个 afternoon,以及下周要考虑的活动,以及这些活动将对库存水平产生什么影响。 MES 将这些通常不同的信息源联系在一起,以创建一个互联的组织。它使操作员可以轻松访问高效工作所需的工具,同时管理层可以获得更一致的业务系统视图,以及做出明智决策所需的信息。

提高可见性固然很好,但 MES 如何帮助防止流程出错? “因为如果你知道谁在执行某个过程或运行某台机器,你就可以使用这些信息来确定了解他们接受过哪些培训,以及他们是否有资格胜任这项工作,”哈特说。 “但更重要的是,MES 确保所有适当的控制计划都已到位,并且人们在正确的时间和地点‘勾选复选框’。如果他们不这样做,就会立即发出危险信号——不是明天,也不是在工作完成时,而是现在。”
换档
如果 MES 如此出色,为什么没有更多的商店投资吗?就此而言,为什么业界如此关注 ERP,而 MES 实施似乎带来了真正的好处?冒着显而易见的风险,ERP 几乎是任何制造公司的必需品,或者至少是任何拥有少数员工并着眼于增长的公司。
简而言之,ERP 支付账单.字面上地。如果没有 ERP,应付账款、应收账款、税务报告等会计功能将变得异常困难软件,以及库存控制、运输和接收、销售订单管理、采购和最重要的 MRP。 ERP 系统还拥有一定程度的调度和车间控制功能,尽管大多数系统在管理其内部运作方面存在不足。因此需要 MES。
“我们已经看到它是双向的,但是,是的,一些商店选择首先采用 MES 策略,”Hart 说。 “这真的取决于他们遇到的痛点。如果存在问题,例如,材料可追溯性,或者商店面临质量挑战,并且他们想要了解在任何给定时刻那里发生的事情,他们通常会从 MES 开始。也就是说,MES 的主要优势之一是可以与 ERP 和其他制造系统集成,因此在您前进的过程中牢记这一点非常重要。”
向皇帝问好 h3>
请记住,实施 MES 会提高许多与 ERP 相同的注意事项和潜在陷阱。加利福尼亚州埃尔塞贡多市富士通 Glovia Inc. 销售和服务执行副总裁 Jim Errington 说:“除非你的数据正确,否则这样做没有意义。”我告诉 ERP 和 MES 客户,无论如何伟大的系统或它的工具多么强大,用错误的数据填充它只会提供错误的答案。”

Errington 分享了他最近与一位客户合作的故事。在花费数月清理物料清单和路由器之后,他们打开了 fa 的开关他们的 MES 软件的工厂规划方面,只会使关键工作中心过载。问题?没有人注意到不准确的移动时间。 “与许多商店一样,他们从未有过真正的调度系统,因此从未考虑过这些值,”Errington 说。 “每个人都知道你不能瞬间移动一个两吨重的铸件,但在这种情况下,这正是他们告诉系统要做的。”
疏忽最终使他们比计划晚了几个几天,他补充说,他们花了几周的时间才从一个简单的错误中恢复过来。这就是为什么让工程师和规划人员以及成本人员参与任何实施(MES 或其他)以避免此类情况如此重要的原因。 “很多人说数据为王;也许是这样,但这让数据准确性成为了王者,”Errington 说。
他的调度示例说明了关于 MES 的另一个重要观点。与ERP不同,MES是一头可以吃的大象咬一口。比如像Glovia的客户那样只实现排程功能,或者把MES和车间的维护软件集成起来进行OEE跟踪,或者用它来收集你刚安装的自动化激光切割机的生产数据,或者提供更好的信息。到装配线……清单还在继续。是的,数据完整性和良好的内务管理同样重要,但几乎可以肯定的是,工作量会更小,投资回报率会更快。
信息很明显:即使是经营最好的公司,也有很多唾手可得的果实,而且MES 是挑选它所需的活梯。 “随着我们进入工业 4.0,这一点将变得越来越清晰,越来越多的公司希望收集和分析来自其机床的数据,”Errington 说。 “MES 使我们能够将工厂与其他业务联系起来,提供实时数据、更准确的调度、更高的机器利用率,以及d 改进了对生产车间各个方面的控制。对我们来说,MES 不是可有可无的,而是必须具备的,至少对于任何想要保持竞争力的制造商来说都是如此。”