我們從打好基礎(chǔ)開(kāi)始,具體談?wù)劷⑵髽I(yè)基于兩化融合的MES基礎(chǔ)平臺(tái)的五步走:
第一步,“夯實(shí)地基”,實(shí)現(xiàn)跨控制平臺(tái)的制造數(shù)據(jù)的集中采集。
以做建筑來(lái)作比方,此階段主要是打牢地基,夯實(shí)從下到上的數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)。針對(duì)不同的單機(jī)設(shè)備、不同生產(chǎn)線,為搭建項(xiàng)目可控、人員可控的信息數(shù)據(jù)平臺(tái)做好基礎(chǔ)工作。
一是完成對(duì)自動(dòng)化單機(jī)設(shè)備、自動(dòng)化局部生產(chǎn)線信息化接口的設(shè)計(jì)。
二是完成對(duì)設(shè)備上傳信息的定義。包括生產(chǎn)管理信息、物料管理信息、質(zhì)量管理信息、設(shè)備管理信息等。
三是組建生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)設(shè)備間、設(shè)備與系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互。
第二步,“搭建房屋”,實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程信息自動(dòng)化管理,局部實(shí)現(xiàn)制造狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示。
本階段主要從信息自動(dòng)化管理的角度,對(duì)采集后的跨控制平臺(tái)制造數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的收集、管理、分析和控制。
一是實(shí)現(xiàn)對(duì)單機(jī)自動(dòng)化設(shè)備、局部自動(dòng)化生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)分類(lèi)管理;
二是實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)管理信息、質(zhì)量管理信息、設(shè)備管理信息等的收集整理;
三是監(jiān)控關(guān)鍵制造設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)進(jìn)度、良品率等信息;
四是將最終產(chǎn)品的產(chǎn)量作為統(tǒng)計(jì)指標(biāo),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行同比和環(huán)比分析,評(píng)判制造部門(mén)業(yè)績(jī)水平。
建立基于服務(wù)器的獨(dú)立、封閉、可控的動(dòng)態(tài)信息自動(dòng)化管理系統(tǒng),形成MES系統(tǒng)的雛形。例如,針對(duì)不同主體,如工廠車(chē)間操作人員、監(jiān)控室技術(shù)人員、生產(chǎn)副總等,呈現(xiàn)出相應(yīng)的生產(chǎn)進(jìn)度、運(yùn)行狀態(tài),有利于實(shí)時(shí)監(jiān)控及評(píng)判。
第三步,“做實(shí)裝修”,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、物料、質(zhì)量、設(shè)備等管理監(jiān)控信息的整合,建立基于兩化融合的MES系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)。
本階段在過(guò)程信息化管理和實(shí)時(shí)顯示、分析的基礎(chǔ)上,提高信息的整合、管理和監(jiān)控水平,表現(xiàn)在:
生產(chǎn)管理——全面實(shí)施生產(chǎn)進(jìn)度監(jiān)控和產(chǎn)量統(tǒng)計(jì),如車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)顯示實(shí)時(shí)的產(chǎn)出、質(zhì)量趨勢(shì)、產(chǎn)線效率、設(shè)備OEE(Overall Equipment Efficiency,即“設(shè)備綜合效率”)、Top 10的質(zhì)量問(wèn)題柏拉圖(即排列圖)、停機(jī)原因分析圖、在制品分布圖、計(jì)劃完成情況等;
物料管理——實(shí)施產(chǎn)品制造過(guò)程追溯,如物料識(shí)別、物料防錯(cuò)漏保證、在制品監(jiān)控、產(chǎn)品生產(chǎn)履歷管理等;
現(xiàn)場(chǎng)管理——可視化電子工藝指導(dǎo),車(chē)間和設(shè)備行為監(jiān)控;
設(shè)備管理——設(shè)備運(yùn)維管理,如設(shè)定工廠日歷和計(jì)劃停機(jī)時(shí)間、計(jì)算實(shí)際停機(jī)時(shí)間、設(shè)備利用率、設(shè)備可用率和產(chǎn)品合格率、平均故障時(shí)間、平均故障修復(fù)時(shí)間等KPI、OEE實(shí)時(shí)報(bào)表顯示、分析設(shè)備停機(jī)原因等;
質(zhì)量管理——質(zhì)量數(shù)據(jù)分析、返修管理、質(zhì)量追溯。
第四步,“水電氣路建設(shè)”,實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)以及WMS系統(tǒng)(倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng))的連接,搭建信息化制造平臺(tái)。
一是實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)的連接。實(shí)施完善物料主數(shù)據(jù)管理、工廠日歷管理、生產(chǎn)訂單管理、產(chǎn)品產(chǎn)量管理、物料消耗管理、人員工時(shí)管理等。
二是實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)與WMS系統(tǒng)的連接。完善原材料供應(yīng)商管理、BOM管理(Bill of Material,即物料清單)、領(lǐng)料單/出庫(kù)單管理、原材料庫(kù)存管理、產(chǎn)品庫(kù)存管理等。例如,對(duì)采購(gòu)后的原材料,根據(jù)不同性質(zhì)、不同需求或其他參數(shù),可實(shí)時(shí)形成不同的排列效果。同時(shí)對(duì)原材料入庫(kù)、出庫(kù)、庫(kù)存等形成動(dòng)態(tài)管理。
這一步驟的完成將標(biāo)志著企業(yè)信息化制造平臺(tái)已經(jīng)建立。
第五步,“信息生態(tài)建設(shè)”,實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、銷(xiāo)售管理系統(tǒng)以及人力資源管理系統(tǒng)等的連接,完善信息化制造平臺(tái)。
一是實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)(PDM)的連接。完善制造BOM管理、制造資源管理、工藝流程管理、工時(shí)生產(chǎn)管理等。
二是實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)與銷(xiāo)售管理系統(tǒng)(SMS)的連接。例如,在產(chǎn)品銷(xiāo)售過(guò)程中,對(duì)不同產(chǎn)品、不同銷(xiāo)售人員、不同廠家能夠做到統(tǒng)一監(jiān)控,對(duì)產(chǎn)品組合、產(chǎn)品毛利率、銷(xiāo)售成本、盈利能力等信息形成動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)和管理。
三是實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)與人力資源管理系統(tǒng)(HRMS)的連接。例如,形成人力管理系統(tǒng)和財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)的互動(dòng)。針對(duì)不同人員,其工作簡(jiǎn)歷、工作職責(zé)、完成情況、考核狀況、工資水平等一目了然,能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理。
這一步驟的完成標(biāo)志著企業(yè)信息化制造平臺(tái)已經(jīng)建全,具有“工業(yè)4.0”水平。
以力神電池(蘇州)基地為例,力神電池(蘇州)有限公司年產(chǎn)15億瓦時(shí)鋰離子動(dòng)力電池新建項(xiàng)目:本項(xiàng)目建成后將達(dá)到年產(chǎn)15億瓦時(shí)18650圓柱型電芯和13.2億瓦時(shí)Pack的產(chǎn)能。

在實(shí)施上述五個(gè)步驟時(shí),特別值得注意的是:
第一,“五步走”不是一蹴而就的,核心是連接,它是一個(gè)系統(tǒng)性的工程。“工業(yè)4.0”需要有持續(xù)深耕的毅力和耐心。德國(guó)企業(yè)大多已完成一、二步,不同企業(yè)的三、四、五步也處于基本建立或正在確立的過(guò)程中。而對(duì)照我國(guó)企業(yè),許多企業(yè)第一步尚未打好基礎(chǔ),因此“工業(yè)4.0”還是一個(gè)任重而道遠(yuǎn)的過(guò)程。在企業(yè)內(nèi)部,五個(gè)步驟的核心是MES系統(tǒng),關(guān)鍵是“連接”,各個(gè)系統(tǒng)之間是互動(dòng)的關(guān)系,要有協(xié)同的系統(tǒng)性的思維和實(shí)踐。
第二,“五步走”因企業(yè)、因發(fā)展時(shí)期、因所處環(huán)境而異,要結(jié)合自身實(shí)際,不能強(qiáng)求一致。針對(duì)我國(guó)企業(yè),如果照搬照抄國(guó)外經(jīng)驗(yàn),有可能面臨水土不服的情況,要研究國(guó)情、企業(yè)環(huán)境和實(shí)際情況,在探索“工業(yè)4.0”的過(guò)程中,有針對(duì)性地根據(jù)不斷變化的實(shí)際進(jìn)行不斷優(yōu)化調(diào)整。“五步走”要根據(jù)企業(yè)性質(zhì)而定,不是五步都做到、每個(gè)模塊都建立才是完美標(biāo)桿,要根據(jù)企業(yè)所處行業(yè)、性質(zhì)、發(fā)展階段而異,還要根據(jù)產(chǎn)品及用戶需求進(jìn)行完善,具體問(wèn)題具體分析。
第三,“五步走”需要有承接能力的企業(yè)員工支撐,要建立一支能夠駕馭“工業(yè)4.0”的技術(shù)、管理及領(lǐng)導(dǎo)隊(duì)伍。“五步走”要依靠大量的軟硬件基礎(chǔ)保障,而能夠熟練操作相應(yīng)設(shè)備和軟硬件、具備較高綜合素質(zhì)能力的人才尤為重要。因此,必然要加強(qiáng)人才培訓(xùn)和勝任力提升,這樣各個(gè)步驟才能落地。
第四,“五步走”只是單個(gè)企業(yè)的“工業(yè)4.0”,不是整個(gè)社會(huì)的“工業(yè)4.0”,只有千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)制造型企業(yè)逐步建立起相應(yīng)的MES系統(tǒng),整個(gè)社會(huì)才有可能實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”。同時(shí),在企業(yè)實(shí)施“五步走”的過(guò)程中,需要來(lái)自政府的長(zhǎng)期有效的制度政策支持,以及社會(huì)公共環(huán)境、輿論氛圍、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保障等各方面要素的匹配。
第五,“五步走”過(guò)程中也要注意出現(xiàn)的問(wèn)題和缺陷,更加注重效率問(wèn)題、誠(chéng)信問(wèn)題、企業(yè)文化等方面的提升建設(shè)。









