平原 杜天苍
[摘要] 本文从目前企业中TQM管理与MES系统相互独立运作的角度出发,阐述了两者在企业信息化建设中的相同点,以及可以相互补充的地方,论述了TQM融入MES系统的可行性。并且将这种集成理念应用于某焊管企业的MES坯料库管理系统的设计中,详述了基于TQM思想的管理系统设计过程。
[关键词] TQM;MES;管理思想;集成
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 13. 027
[中图分类号] F270.7;TP315[文献标识码]A[文章编号]1673 - 0194(2014)13- 0038- 03
1前言
近年来,信息化建设已成为我国企业在现代化进程中的一个必然选择。作为国家建设重要支柱的焊管生产企业,通过信息化建设来实现流程的再造与重组,提升企业的管理水平及改进管理模式,对提高企业的核心竞争力有极大的推动作用[1]。而自ERP的热潮逐渐退去之后,人们又将目光投向了MES制造执行系统的建设。通常MES被视为沟通计划层和控制层的桥梁,是解决企业“信息孤岛”的一个有效手段[2]。同时,TQM全面质量管理理念经过近半个世纪的发展,时至今日,已被证明是企业获得持续竞争力和良好经济绩效的有效管理方法。学术领域中,许多学者也在从事TQM在管理系统方面的应用研究工作,譬如Arturo Calvo-Mora关于TQM技术因素在卓越管理系统中的媒介效应[3]等。
在管理系统的设计中,从软件编程人员的角度和企业需求方的角度,或许可以做出一款实用的软件。但在行业竞争愈加激烈的今天,一个优秀的管理系统不仅要求技术上的先进性和客户需求得到满足,还要围绕着提升企业和顾客价值的终极目标来进行设计与开发。
2基本理论介绍与分析
2.1 TQM全面质量管理
全面质量管理(TQM, Total Quality Management)是在20世纪50年代由一群质量专家提出的。起初,全面质量管理中的“质量”是指产品从原材料的采购,通过生产制造、出厂销售,最后到消费者手中的整个过程中,对产品质量的严格把控,对每一个环节实施精细化管理。随着不同企业对这一管理方法的实践,TQM衍生出了更多的含义。
显然,TQM的概念已经不限于质量管理,而是围绕着质量展开的一系列流程及服务的持续改进及提升。TQM的概念之所以被扩展出更多含义,在笔者看来,是由于企业在管理过程中不仅仅就局部问题的出现而就事论事地解决,更多地,是企业管理过程中思考方式的改变。每一个改进都围绕着同一个目的,企业在解决问题的过程中更多地拷问自己:为什么要提高质量管理。答案也不是简单地为了保证和提高该工序的产品质量。更进一步思考,为什么要提高该工序的产品质量,提高后会如何?等等。在不断的自我问答之后,企业会发现,提高质量的最终目的是为了让企业的产品销量更好,营业额更高,成本更低。然而这仍然不够。产品的价值如果不被消费者所承认,那么必然也不是一款成功的产品,也不能带来相应的收益。因此,我们最终会发现,一款优秀的产品,必然是为消费者所接受的产品。而消费者之所以接受,是因为产品本身能给消费者带来价值。所以,最后得到如图2所示的逻辑流程。
2.2 MES系统
MES国际联合会(MESA)对MES的定义是:“MES能通过信息传递,对从订单下达到产品完成整个的生产过程进行优化管理”[5]。随着企业信息化建设的推进,信息化管理被越来越多的企业所接受。在制造型企业中,整套信息化管理系统一般分为3层。顶层为ERP系统,即企业资源计划系统,负责制订生产计划;底层为PCS系统,负责对实际生产现场的指令发送及调度。而作为衔接上下两层系统的中间部分,就是MES制造执行系统。一般地,MES在接受上层ERP的计划后,对计划进行分解处理,之后发送给PCS层相应的模块进行现场实施。同时,也将PCS实际生产中产生的数据反馈给ERP层,从而使得ERP层能及时地掌控现场情况。
2.3 TQM与MES的管理思想整合与协调
将TQM思想运用于MES系统的设计中,是一个创新性的尝试。两者在指导思想、作用目标、范围或实施过程等方面,既有相似之处,也有不同的地方。
(1)指导思想的契合。TQM旨在对产品从制造到最终交付之间整个流程的质量进行把关,同时也强调将质量管理的重心从后续的检验提前到生产过程中,甚至生产之前的预防环节;而MES是通过衔接上下两个模块,最及时地分解指令方案信息和第一时间反馈生产信息,合理安排库存及生产,确保生产的顺利进行。
(2)目标的相互补充。TQM追求无缺陷的生产,对生产中每个环节的质量要求精益求精。而MES追求无冗余库存和敏捷响应,更强调生产过程中信息传递的快速性和实时性。二者的结合,既强调了生产质量,又对生产管理的效率提出了要求,可以说是相互补充的。
(3)范围的全面覆盖。TQM对生产质量的要求覆盖了从原料到产品交付顾客的一系列环节。而MES专注于衔接上层ERP与下层PCS的生产制造环节。因此TQM涵盖了MES的作用范围。
(4)实施的相互协调。TQM强调以用户为中心的思想,为顾客带来价值,而MES协调ERP和PCS两个模块及库存的管理,为企业创造价值,最终也是为顾客带来价值。
因此,从整体分析看出,TQM思想是可以很好地融入到MES制造執行系统的规划设计及实际执行操作中的,二者配合相得益彰。
3焊管厂坯料库管理系统设计
示例公司主要生产钢管,包括石油天然气输送管线管、石油套管和结构管等。其中坯料库管理作为原材料进厂后进行处理的首个环节,关键地位不言而喻。做好坯料的管理工作,对后续的生产和销售都有极大的帮助。
过去的管理系统设计大多是以专业软件编程人员和企业中高层管理人员的思考为出发点,设计出的系统虽然也能满足企业管理的需要,但在细节和易用性上都或多或少有一定的不足。本文提出一种结合TQM思想的新的设计理念,以坯料库管理系统为例,从一个新的维度对管理系统进行架构设计。
设计思路分为5个步骤:①明确设计目的;②管理系统需求分解;③模块内容细分;④整合调整;⑤界面设计。
3.1 明确设计目的
坯料库作为MES系统中的一个环节,横向与物流跟踪、计划管理、设备管理等模块相互联系,纵向上沟通ERP和底层的PCS系统。因此,其作为信息枢纽的角色,需要做到的是传达内容的快捷、安全与稳定,给周边模块带来价值。
3.2 管理系统需求分解
在这一步,需要思考坯料库的用途是什么,是如何操作的。这里提供一个思考维度,将系统分为三大模块,包括物品的入库、在库和出库3种状态。需求分解时,需要强调MECE(Mutually Exclusive Collectively Exhaustive)分析原则,也就是对问题剖析结果应该做到分类的完备和分类的互相不重复。在坯料库管理设计中,力求实现所分的类型可以涵盖所需的所有业务流程要求,并且互相没有重叠。
3.3 模块内容细分
有了初步的需求分解,接下来就是对上一步分出的每个模块的内容细分。在本例中,需要分别思考入库环节、物料在库及产品出库3个环节中分别涉及哪些问题。入库部分,会涉及原始坯料和纵剪坯料两种物料的入库。对于不同物料,所需填写的入库信息种类不同。同时,在入库时,可能因人为或其他原因产生输入错误。所以,还需要对可能的错误信息提供修改的环节。在库部分,会涉及产品在不同仓库间的移动和对产品的盘点。
3.4 整合調整
在此部分,除了上述模块细分部分的功能,还需要从TQM的角度,以用户的视角,考虑还需要设计什么功能给用户提供便捷。所以这里就提出问题,谁是真正的用户。除了入库/在库/出库3个模块的基本功能,他们还需要什么。当然这些答案都需要通过实地的调研观察得出。通过与坯料库相关管理人员的交流,可以了解他们还需要什么样的功能。但是,仅仅以访谈方式得到的答案还是不够。因为有一些需求并不是能通过描述的形式而得知,这需要通过对他们生产管理过程中具体行为的观察才能得到答案。在本案例中,发现相关员工对坯料库的综合查询、库房管理设置以及报表的生成都有要求。更多地,还希望能提供对库存的基础分析功能。
3.5 界面设计
总体构架搭建好后,将这些模块重新整合,按不同要求进行功能模块划分。在本案例中,在界面一级菜单中设置了入库管理、出库管理、移库管理和盘库管理,以及根据需求和观察增添的综合查询分析、库存分析与报表、标签打印、库房设置部分。同时,由于考虑到对于坯料的纵剪有独立的纵剪员进行负责。所以针对其要求,将纵剪管理模块从入库管理模块中拿出,在一级菜单里独立为一项,方便纵剪员的操作。
综合前面5个步骤的思考与设计,最终得出的模块设置如下。
坯料库管理模块:
(1)入库管理:原始坯料入库,纵剪带卷入库,修改入库信息。
(2)纵剪管理:纵剪信息入库。
(3)出库管理。
(4)移库管理:原始坯料移库,纵剪坯料移库。
(5)盘库管理。
(6)综合查询分析:原始钢卷查询,纵剪钢卷查询,入库单查询,出库单查询。
(7)库存分析与报表:库存分析,收发存报表。
(8)标签打印。
(9)库房设置。
(10)帮助。
4结论
综上所述,愈发激烈的市场竞争和企业信息化建设的加速,要求企业全面整合自身的资源。而在这个过程中必须将先进的制造技术与先进的管理思想相结合。将TQM全面质量管理的思想融入到MES制造执行系统模块的搭建中,可以从信息化建设之初,就将系统建设目的与企业的终极目标相统一,做到每一个环节的设计都考虑到提升整体的价值。这能够极大地提高企业生产制造的质量与效率,增强其市场竞争力。当然,这种融合的过程也可能会增加前期的成本,因此,如何根据企业不同定位,缩减前期投入,高效地将该方法融入到企业信息系统的建设中,也是一个需要逐步摸索和完善的过程。
主要参考文献
[1]陈凯, 路银北. 钢铁企业信息化中 MES 与 ERP 的集成应用[J]. 自动化与仪表, 2011, 26(11): 1-4.
[2]张朝俊. 浅析石化企业 MES 建设中的管理理念[J].化工管理,2008 (2):56-59.
[3]Calvo-Mora A,Ruiz-Moreno C,Picón-Berjoyo A,et al. Mediation Effect of TQM Technical Factors in Excellence Management Systems[J]. Journal of Business Research, 2014,67(5):769-774.