MES 在企业生产信息化管理中的应用

何玫

（成都凯天电子股份有限公司，成都 610091）

0 引言

世贸组织的不断发展以及经济全球化速度的加快，都对现代生产企业的管理提出更高的要求，本就竞争激烈的制造类企业将会面临来自各个方面的压力［1］。在此背景下，如何提高企业核心竞争力成为企业发展的关键问题［2］。在信息化时代背景下，以信息化带动工业化生产活动的发展是非常有必要的。随着消费市场需求的增加，持续增长的产品设计形式和商品种类都对生产提出了新的要求［3］。这种越来越复杂的运行机制也要求企业尽快实现信息化技术的普及应用［4］。值得关注的是，企业在关注计划执行结果时，对计划执行过程的重视程度也在不断提高，这就要求制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）要避免计划系统和控制系统之间出现信息“断层”［5］，通过有效的数据传输和共享，实现计划和控制的同步进行，这也是增强企业对车间生产管理效果的关键。

基于此，文章对MES 在企业生产信息化管理中的应用展开研究，并通过实际应用测试本文提出的应用方法实施效果，希望通过本文研究为相关企业的生产管理工作提供有价值的参考。

1 企业车间生产工作流程分析

本文研究的重点是借助MES 对企业的生产过程进行高质量管控，通过提供一个可靠的管理模式，确保计划下达和现场生产执行保持高度一致。为此，企业需要先明确车间生产的具体工作流程。在企业生产经营活动中，企业资源计划（Enterprise Resource Planning，ERP）是核心。相应地，MES 也要以ERP为基础对现场自动化生产系统进行交互式管理。鉴于此，本文先对企业车间生产工作流程进行分析，并构建企业车间生产工作流程图（见图1）。

图1 企业车间生产工作流程

按照图1 所示的方式对企业车间生产的主要流程进行划分，并对车间生产活动进行有机整合。本文除考虑企业车间生产部门外，还考虑与生产作业相关的管理部门，分别是企业的生产计划制订部门、企业生产计划下达部门以及以生产计划为基础的生产材料采购部门。各部门通过协同配合，确保生产部门高效地执行生产任务。

2 企业生产信息化管理

在明确企业车间生产工作流程后，利用MES 分别从进度管理、计划调度管理以及生产库存管理3 个角度进行信息化管理。

2.1 生产进度信息化管理

在企业车间生产实际执行过程中，利用MES 采集产品生产工单中各类加工物料的参数信息，对企业车间生产进度信息进行实时获取。在此基础上，按照企业制订的生产计划，为生产周期的调节提供数据支撑，使一线生产数据与目标计划保持一致。MES 在保存企业车间生产环节产生的纸质流转信息时，会记录加工活动实施位置和状态的对应关系，这样不仅可以增强生产进度监控的有效性，保证后续生产活动有序进行，还可以更合理地完成对工序和原材料消耗的管控。利用MES 实施生产进度信息化管理的过程可分为以下两个步骤。

2.1.1 生成产品生产工单

企业管理人员需要按照制订的生产计划，以每批任务为目标，生成具有针对性的产品生产工单。生产工单上包含订单信息、产品型号、加工工艺路线以及对应工序的检验信息等内容。MES 在对其进行详细跟踪的过程中生成相关追踪记录。本文以零件在企业车间生产加工过程中对应的工位信息为基础，对生产工单信息进行设置。实际上，各流程之间相互合作的协调程度是决定生产进度的关键。本文在利用MES 系统进行企业生产信息化管理时，充分考虑了企业的实际生产水平，按照企业可执行能力对生产过程进行控制。

2.1.2 管理生产进度

MES 通过关注生产工单参数信息的变化，实现对零件加工情况的监控，更加精细化地记录加工过程中各工序的执行成本以及不同环节的完成情况。以此为基础，当任一环节的执行时间、成本或完成情况与均值差异较大时，MES 可通过调整该环节的资源配置来保证生产链运行的稳定性。当MES 监测到生产工单对应的生产任务未按时完成时，企业管理人员可结合实际情况采取相应措施进行补救。另外，MES 可结合其监控的生产情况分析生产延误的原因，并及时采取补救措施。如果是在生产流转过程中出现问题，MES 会对各个环节的推进效果进行分析，加大对效率较低、复杂度较高的瓶颈环节的资源投入力度；如果是物料供给出现问题，MES 则会增加生产材料的基础库存，确保供应的可靠性；如果是因为生产能力不足导致延误，MES 则会对生产工单对应的生产任务进行工艺解构，细化工艺路线，将原有的生产环节拆分为多个独立操作过程，以此确保产品快速流转，提升生产效率。

2.2 生产计划调度信息化管理

企业在对生产计划调度进行信息化管理时，要将生产计划录入MES。该生产计划包含企业车间生产的详细计划、待审定的生产计划以及以计划为基础的资源生产要素配置情况。具体的实现流程如图2 所示。

图2 生产计划调度信息化管理流程

如图2 所示，MES 首先结合企业的实际生产能力制订企业车间生产计划，确保计划的合理性。其次，将制订好的计划任务保存在系统数据库中，通过审定流程确定最终的执行计划。最后，在企业车间生产计划审定阶段，查看生产状态与数据库中系统已制订的各类生产计划要求是否保持一致，该阶段主要以生产计划对生产资源、人员配置以及产品生产工单配置的要求为基础进行。当企业生产状态无法满足计划要求时，MES 需要对生产计划进行适当调整，根据生产状态调出原材料规格、数量以及型号等信息，通过对其进行合理配置，提高计划实施的可行性。需要明确的是，生产能力在长期运行模式下是一个动态的参数，因此，MES 在确保产品质量的前提下，需要对操作人员的技术能力进行更新统计。

2.3 企业车间生产库存信息化管理

作为企业车间生产制造执行系统的重要环节，企业车间生产库存信息化管理是确保企业车间生产活动顺利开展的基础。为此，本文将库存的实时监控数据上传至MES，获取库存的动态变化情况。MES结合生产计划对数据进行分析，可为采购工作提供指导性建议。在具体的实现过程中，MES 首先对材料库的入库信息进行录入，此时的信息包括入库信息覆盖半成品、在制品及毛坯，参数指标包括物料代码、物料类型、物料数量及负责人。此外，MES同样要对出库操作带来的相关物料数据变化进行统计，通过这样的方式实现对企业车间生产库存数据的动态获取。最后，按照实际生产计划的执行进度对生产库存进行管理，一般情况下，安全库存占用率为75%，MES 可结合实际情况进行自适应调整。

3 实例分析

为进一步分析企业生产信息化管理方法的实际应用效果，本文特进行实例测试分析。

3.1 应用环境

本文在对公司某传感器产线的产出信息进行统计后发现，该公司每年可生产某传感器2.88 万只，可装配零件达到40.32 万件。该传感器产线共包含2 条装配线和1 条试制线。该产线在长期的生产经营过程中表现出以下特点。首先，装配生产线变动较为频繁。农用机械生产所需的大部分装配零部件均为自制件，少量为外购。库房内成套产品零部件积压较多。其次，车间生产的品种较多，涉及的工艺也非常复杂，同一产品多种工艺同时进行的情况时有发生，这对生产调度的要求较高。最后，生产资源管理的复杂程度较高，生产车间加工操作涉及的生产资源存在一定差异。由于资源配置的合理性有待提升，异步或并发生产时，生产资源的协调配置程度较低，资源冲突成为影响车间制造顺利推进的关键因素。

3.2 实例应用结果与分析

在上述基础上，企业利用本文提出的企业生产信息化管理方法对该传感器产线进行管理，并对其生产情况进行采集，其结果如表1 所示。

表1 应用结果统计

从表1 可以看出，原定生产计划执行周期为30天，但在运用本文提出的企业生产信息化管理方法后，企业仅用28 天就完成了生产任务。通过观察库房占用率情况可以发现，除了初始阶段的占用率达到80%以上，其余阶段的库房均可为原材料的购入提供充足空间。在生产计划执行完成后，库房占用率为65.7%，表明未出现资源过剩的情况。在整个生产计划执行过程中，资源冲突率始终在0.82%以下，表明实现了对资源的高度协调配置。生产计划执行初期资源冲突率相对较高，这是因为生产活动线路受资源配置的影响出现了一定交叉。

4 结语

MES 作为一种智能化程度较高的信息化管理系统，其在实际生产管理中的作用价值是极为明显的。无论是从企业经营成本控制的角度，还是从现代化发展的角度，利用其进行企业生产信息化管理都是十分必要的。本文提出MES 在企业生产信息化管理中的应用，在确保生产任务推进流程的基础上，能够实现对生产计划和生产库存的合理化管理。希望本文的研究能为实际的生产管理工作提供有价值的参考，助力企业实现利润提升。