固美特MES系统实施案例

作者简介颜林，项目总监，高级工程师，主要负责智能制造系统开发及实施等工作，曾在富士康科技集团主导ERP上线，HRM、PMC、APS、MES系统开发上线，获集团自动化生产技术竞赛金奖、银奖各1项，实用新型专利3项。

深圳市固美特科技有限公司智能制造管理系统专注于离散型、工艺流程超长、生产弹性超大、少量多样、生产计划管理非常复杂的钣金行业的制造管理问题。钣金典型工艺流程包含原材料激光切割、剪切、数控冲床下料、折弯、压铆、焊接、电镀、氧化、烤漆、表面处理、拉丝、组装、包装，还涉及外协、外购等环节，针对这些工艺环节，固美特管理系统集成了近20年制造管理专家的经验精髓，集成了MES、ERP、LEAN、APS等系统最核心的技术，对各种流程管理中浪费、低效等问题有成熟的预防和应对对策，具有业界最优秀的解决方案和口碑，主要客户有华阳通、科士达、群盛机电等，这些客户应用该系统后企业运营效率和效益提升均超过30%。

企业推行MES系统先要做好精益生产（Lean Production），如BOM规范化、5S目视化、物流优化、工序优化、生产自动化、产能平衡、仓库管理等，这些都是影响生产效率和质量的重要因素，因此离散型行业企业要非常注重标准化、准时化生产（JIT）、看板管理以及零库存管理。

固美特创新发展出三横两纵科学管理模型，帮助企业夯实精准生产基础，辅导管理规范化，然后适时导入MES及ERP管理系统，如图1所示。

图1 固美特三横两纵科学管理模型

固美特辅导制造型企业从作业标准化管理开始，继而按规范进行精益生产，提升效率降低成本，然后在合适的时候导入固美特管理ERP系统，反推企业进行生产制造流程优化、固化，这是提升企业管理硬实力的三横招数。

企业运行ERP系统后，固美特还推出两纵策略—定额管理、高级优化排程，提高企业量化、精细化管理水平，在系统方面推行MES系统，实时采集生产、设备及管理数据，与PMC计划及业务数据进行闭环控制，保证企业全流程持续顺畅运行。

固美特对某钣金企业实施精益生产辅导并上线了MES系统，让企业整体形象和管理水平上升了一个台阶，现对系统分阶段落地实施情况进行说明。

企业需求调研

我们到企业进行现场调研，对业务订单、产品特性、人员状况、生产工艺、生产管理等方面进行观察和统计分析，企业的现状和存在的问题如表1所示。

经调研分析后，与企业上下人员进行了广泛讨论，对工程、生管（计划）、生产车间管理、品质管理、模具及丝印网版管理、数据报表分别制定了相应的改善方案及具体措施，并制定了改善的系统目标，如图2所示。

表1 企业现状和存在的问题

图2 MES系统目标

系统规划

经过企业诊断、流程梳理和流程再造，将以上系统目标逐个分解并梳理成系统模组和流程，明晰系统输入、输出及处理逻辑，将相关模组作量化分析，设计相关数据表结构和索引关联关系，然后保持固美特标准系统架构不变，并结合企业人、机、料、法、环对系统网络拓扑结构进行局部修订，给企业量身订作一套MES系统架构，如图3所示。

在MES系统架构和网络拓扑结构搭建完成后，固美特对企业的工程、生管计划、生产管理、模具管理、品质管理等环节进行工作分析，按照系统及数据结构的特性进行分工，划分出各个子模组及细分功能菜单，经过双方确认后，确定系统最终菜单清单。

MES系统的工作流程是：从ERP系统导出派工单，作业员扫描派工单二维码后，现场终端可导出工单、工序及工时信息，之后进行扫描及开工作业，加工完成后在无线终端上录入良品数、不良品数并扫描个人二维码、作业生产报数等大数据即可打包无线传输到服务器数据库。

图3 MES系统架构图及系统拓扑结构图

为了作业员方便快捷地采集数据，终端页面开发有二维码扫描功能，给现场作业员配备有扫描枪或移动扫描终端或平板电脑，作业员扫描派工单上二维码后，系统会自动跳转至下一数据录入的页面，本工序完工，系统自动转序到下一工序，同时各终端采集的数据通过无线路由器无线传输到中心服务器数据库保存，然后后道工序人员重复前面操作，即可完成其生产及数据采集工作，以此类推，生产作业员可接力完成每笔工单的生产数据采集。

工单生产转序二维码无线扫描页面及实务流程图如图4所示。

生产过程中，管理人员还需掌握生产设备的实时状况，固美特的解决方案是：在数控设备的控制柜或加工程式开放接口自动采集设备压力、温度、加工次数、速度、开机时间、停机时间等数据，MES系统同步导入工单数据就可以运算出每台设备的实时开动率及生产负荷。

TPM设备管理子模组通过及时采集生产设备的工单和设备及控制系统的数字信号，输出工单进度及设备负荷动态图表，如图5所示。

图4 工单生产转序二维码无线扫描页面及实务流程图

图5 TPM设备管理子模组

生产中出现各种异常和品质不良，品管人员可以按系统流程在系统页面录入品质异常报表，包括不良工单、料号、数量、不良原因、对策措施、作业员、机台号、备注等信息，由于采用条码扫描，可以消除原来手工录入数据的人为错误并显著提升工作效率。图6所示为系统品质管理流程。

企业推行MES系统前，现场生产管理是以人工作业、纸质表单作业为主，工作繁琐、效率低、易出错。对比即可发现系统上线后可容易地实现无纸化办公，实际上也大幅减少了各种人为错误，加快了生产管理信息流通的速度，如图7所示。

在刀模治具管理方面，通过激光打印二维码实现条码扫描识别，开发模具架实现定点定位、储位标识，仓管通过扫描刀模治具及储位二维码，可在系统快速准确地进行出入库作业，还可以进行快速盘点作业。MES系统整合这部分功能后的精益梳理，企业也已实现系统化管理，流程如图8所示。

我们指导客户开发制作刀具架，并进行了目视化、定点定位定量管理，对借还作业推行标准化仓储管理流程，对所有刀模治具打印上二维码，系统与产品工艺卡直接关联，刀具仓管理员通过条码扫描进行出入库作业，实现了数字化管理，取消了原来纸档管理方式，如图9所示。

丝印网版是产品出货前最后一道工序，但这属于定制化外协制作，基础资料一般未先建立，其管理原来采用纸档，导致资料一致性很差，很容易遗漏，甚至出现影响交货的情况。我们开发的丝印网版管理模组采用二维码扫描建账，数据统一管理，也实现了无纸化办公。

图6 MES系统品质管理流程

图7 MES系统推行前品管作业流程

图8 刀模治具管理流程

企业推行计件工资管理，我们梳理公司的管理流程和计薪模式后，开发计件工资管理模组，由人事主管在系统维护自制件标准工费率、工时价格、人事资料等，生产操作员和管理人员扫描派工单二维码录入工单完工数量，品质部门扣除不良产出数量，系统输出加工费用，再按人员工号分类统计并输出个人计件工资金额，如图10所示。这个功能大大减轻了人资工作量，提高了工资计算的准确性，基本消除了之前员工的纠纷问题，企业非常满意。

图9 刀模治具数字化管理现场图

图10 计件工资管理模组

图11 MES系统电子看板

经过前期系统规划及系统上线的实施，固美特MES系统在企业成功落地，现场实景照片如图11所示，操作员及生产管理层通过电子看板可以了解工单实际完成数据及设备负荷状态，便于生产现场精益改善，生产数据透明公开，减少管理障碍，提高了生产计划的预见性和准确性。

通过系统上线，车间主管及高层主管或员工都可以在电脑、平板电脑及电子看板上随时获取物料生产进度信息，系统也可以查询输出各种分类进度信息，为生产管理决策提供强大的支持。

固美特推行精益生产辅助企业管理更上一个新台阶，在优化管理流程、规范公司作业报表后，导入条码扫描数据采集技术，整合公司供应链全流程资源，在原MES系统标准版基础上定制开发企业特色管理系统模组，满足了公司个性化管理需求，得到企业高度认可。

通过实施MES系统，该企业基本实现数字化管理，所有人员对流程优化、量化管理的认知已深化，同时管理、生产等行为习惯也发生了质的改变。相应的，企业全流程的生产数据基本实现了透明化，准确性及时性得到巨大进步，生产人员和管理人员对现场生产数据的了解完全对等，生产及管理效率提升30%以上，仓库呆滞浪费减少20%以上，计件生产人员收入也提高了，实现了企业与员工及客户多赢的局面，是一个成功的案例。

——节选自《钣金与制作》2018年第7期