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什么是MES?
什么是SIMATIC IT?
整合無間 從制造到管理
什麼是一個成功的MES?
整合無間 從制造到管理

文/張軍強  西門子A&D集團MES產品經理

  MES究竟給我們能帶來什么呢?我們完全有能力變“生產運營可視化差”為“生產運營透明化”,接之而來的信息溝通與管理變得及其豐富,企業的生產決策變得更加科學、有序。
全球化制造的挑戰
  “物美價廉”是在我們的文化中人們對所期待的產品的一種詮釋。中國正在成為全球制造中心。面對全球競爭性的環境,制造業面臨各種各樣的問題,壓力也越來越大:
·為消費者提供頂尖的產品質量
·越來越短的產品生命周期
·庫存水平優化的要求
·設備與系統投資回報的優化
·客戶或法規需求的快速回饋
·產品的多樣性
·滿足當地需求
·……
  可是你去看每一個問題,都脫不開與物美價廉的干系。制造業已經到了需要認真的思考一下的時候了。“面對全球化制造,您面臨的最大的問題是什么?”下面是Forrester 研究中心從50個全球化的制造企業得到的答案(如圖1)。


圖1 Forrester研究中心的調查結果

  工廠運營的可視性差以38%排在第一位,這意味著我們不知道工廠里、生產線上在發生什麼。再看需求預測準確率差、溝通不夠有效,其根本都是一個信息溝通與信息管理的問題。我們已經花了很大的精力在ERP、供應鏈等更高層次的業務管理,將采購、銷售、供應鏈的上下游等做了更好的互動,但我們稍稍有一點忽略了“制造”價值的“制造”本身。MES – 制造執行系統就是這樣應運而生的。
MES – 制造執行系統
  當我們今天走進我們的制造工廠時,與若干年前的手工作坊已經完全是兩個天地了。各種先進的自動化系統:驅動系統、PLC、人機界面、工業通訊……,乃至精密設備、機器人等。如何把這些自動化系統產生的數據加以有效利用,并與ERP、供應鏈等管理系統無間整合就變成了一個很嚴峻的問題。不去有效地利用這些已經存在的資源,對管理層來說就是一種浪費。
  如何定義MES 對我們的企業似乎不是第一位重要的,但我們可以看到,MES的存在就是為了架起企業管理系統與自動控制系統的橋梁,得到更精致的供應鏈同步。
  不過MES并不是憑空產生的。MES標準是國際組織ISA(儀器、系統、自動化協會)設立的第95個標準化項目,所以稱為ISA-95, 今天它已經被美國國家標準化協會(ANSI)認可為正式的國際標準。在ISA-95中詳盡的定義了MES的術語、模型以及與自動化和ERP接口的規范等(如圖2)。


圖2 ISA-95標準對MES的定義

  從ISA-95描述的MES的基本模型我們可以看到,MES要幫助我們解決什麼問題:
  首先要定義產品,這樣才知道我們要生產什麼東西。然后是對生產資源的定義,比如人的能力、設備可用性、物料可用性等的定義。有了產品和資源的定義,當然就可以開始生產了,包括生產訂單排序、分配、執行等一系列的過程。 在我們完成了生產之后,我們必然要問自己一個問題,我們做的怎麼樣?于是對整個生產過程的數據采集、生產跟蹤、績效分析就成了MES很重要的一步,正因為知道自己做的怎麼樣,才可能有的放矢地去制定自己下一步的目標。
  說起來容易做起來難,我們試想不同行業的工廠幾乎千差萬別,如果我們去看一家手機廠和一家啤酒廠,他們在MES上的需求可能風馬牛不相及。即便是在類似行業中,比如牛奶廠和果汁廠,整個生產過程也是大不相同。其實就是在相同的行業當中甚至同一家公司,生產的配置都有可能是不同的。這就為MES的發展設置了極大的障礙,這也是為什麼很多企業都不得已在定制自己的所謂MES。
  西門子正是基于自己對制造業的深刻理解,以及在各個行業里的豐富經驗,革命性的提出了嶄新的MES架構,為MES的發展開辟了一條新的途徑。
SIMATIC IT – 西門子的MES
  SIMATIC IT是一個由 Framework和組件構成的系統(如圖3)。Framework用來實現生產系統的技術和業務流程的組態設置,組件用來實現具體的系統功能。


圖3 SIMAITC IT的構架

  Framework為工廠建模和“生產作業”建模提供“建模”能力,與組件一起執行ISA-95體系。它由一些基本服務構成,如用戶管理、數據集成等。同時它具有跨行業的特點。組件包括不同行業所需的功能。根據其提供的功能和使用的領域,有些組件是跨行業的,具有通用性,而有些組件只適用于特定行業。比如:SIMATIC? IT Historian提供了一系列用于采集、貯存和快速檢索關于質量保證、報告、認證、統計分析、績效監控等生產流程和生產信息的軟件模塊集。
  SIMATIC© IT Unilab按照所有工業和實驗室標準(GLP、GAMP、ISO、21CFR11等)處理實驗室中的所有質量數據(樣本、分析、儀器等)的企業實驗室信息管理系統(LIMS)。
  SIMATIC© IT Interspec處理原材料、半成品和產成品及包裝材料產品規范的企業規范管理系統。 它綜合了全公司的規范及單個工廠、供應商或客戶的各個規范。
  組件最上層的SIMATIC IT Libraries提供了適用于任何或許多行業的基本單元和過程,它使得生產管理應用更易于實現。任何人都可以在這個基礎上去根據具體的需求來應用它。
  即便在這種革命性的系統架構下,西門子非常清楚地意識到它并不可能涵蓋所有的行業、所有的用戶需求,SIMATIC IT的開放架構甚至可以把第三方組件直接在Framework中象自己的組件一樣使用。
MES 帶來的好處

MES究竟給我們能帶來什麼呢?其實回顧我們最開始的問題,我們完全有能力變“生產運營可視化差”為“生產運營透明化”,接之而來的信息溝通與管理變的極其豐富,企業的生產決策變的更加科學、有序。(如圖4)


圖4 MES帶來的好處

  AMR的研究報告表明,MES 在庫存管理成本、產品質量提升,間接勞動成本以及法規遵從等方面都將為企業帶來顯著的改善。 尤其值得說明的是,它甚至對新產品引入周期的縮短都有很大的貢獻。
  我們試想,從毒奶粉、金龍魚事件,到今天的蘇丹紅、雀巢奶粉事件,如果我們有透明化的生產運營,你就可以在最短的時間里找到所有有問題的產品,你就可以在最快的時間向消費者澄清,你甚至不可能讓這些事情發生……這里為企業和消費者帶來的利益是難以用數字估量的。

原載于《MM現代制造》2006第6期


西門子(中國)有限公司 自動化與驅動集團 自動化系統部
北京市朝陽區望京中環南路7號(100102)
電話:010-64763955, 010-64763511  傳真:010-6476-4885   聯系人:張軍強 李偉
E-mail:Simatic_it.slc@siemens.com
網址:http://www.ad.siemens.com.cn/products/as/simatic_it/

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