制造執行系統（MES）物料管理功能簡析

趙義良

摘 要：本文結合天津雷沃動力有限公司生產制造現場物料管理問題，分析了MES系統中物料管理功能模塊的主要功能。雷沃動力公司各車間內部前期雖已具備PLC/DCS自控系統，但車間之間生產信息孤立，形成孤島。通過實施MES系統為公司的管理和決策提供真實、準確、及時的參考信息。根據實時反饋數據調整生產進度，實現資源共享、協同生產計劃，達到降低制造成本、提高資源利用率和產量，最終實現網絡環境下的資源共享和協同制造。

關鍵字：MES；物料管理；生產制造；準時化生產

NIST（美國國家標準與技術研究組織）的定義為：“MES是對從實際制造工作啟動到產品完工的生產活動進行管理和優化的信息系統，通過掌控最新的準確數據，基于實際情況進行指導、發動、響應、報告工作，為輔助企業決策提供有關生產活動的關鍵信息。”本世紀初，NIST（美國國家標準與技術研究組織）對MES 的功能模塊進行了劃分，明確了MES標準主要功能包含資源調配及跟蹤、作業（詳細）進度計劃、生產單元級調度、規范管理、數據匯集/采集、人工管理、質量管理、物料管理、產品追溯和譜溯等。其中物料管理是指管理物料（原料、零部件）、工具和輔料的移動、緩沖和存儲，該處所說的“移動”直接支持加工作業以及設備維護和準備。

物料管理就是按照準時制（JIT）生產的要求，準時準量地把合適的物料投料到生產線的指定位置，因此MES中的物料管理是一個體系，要保證一條生產線每天需要的上萬種物料無差錯，是個高難度的管理工作，也是豐田管理方式的核心之一，從生產計劃的制定和調整，到制造BOM及選配的信息準確及及時更新，到向數百家供貨廠商的要貨計劃及調達指令準確無誤，到現場物料位置的準確，需要對物料上線體系進行全面的管理，這也是MES在物料管理方面不同于ERP的主要原因。

物料管理功能主要包含：

一、生產計劃管理：生產部計劃員從ERP系統導出生產計劃（或直接在EXCEL中編制計劃）后進行計劃導入總量計劃和期別計劃，或是通過系統接口直接將計劃傳入到MES系統中。根據總量計劃生成一段時間的總量要貨，總量的時間段（一般是月）進行總量的要貨預告。根據期別計劃生成期別要貨，每期（一般為日）的零件需求情況。

系統根據期別計劃導出序計劃，在序計劃中進行導入，導入后的序計劃可以進行序計劃調整，序計劃計劃展開后生成投產計劃用于指揮生產，對投產計劃可以做相關的調度，投產計劃投料的依據。

二、BOM管理：技術人員在MES中建立機型，創建BOM版本后，從PDM系統中把BOM數據導出成EXCEL的格式，然后導入到MES系統中，形成MES-BOM，技術科的技術員在MES-BOM中添加工位信息，添加完整后，用于制造部（倉儲）物料展開的依據，也可用于制造部（生產）的同步指示。MES系統中的MES-BOM支持轉產，通過轉產文件，批量修改MES-BOM的數據。MES系統中的MES-BOM支持配置化。

三、要貨和拉料：生產部計劃員根據總量計劃，以及多路線比例的設置制作總量要貨計劃，對總量的時間段（一般是月）進行總量的要貨預告；生產部計劃員根據期別計劃，以及多路線順序的設置制作期別要貨計劃，具體指示到每期（一般為日）的零件需求情況；生產部計劃員根據序計劃和拉料的設置制作拉料單，用于指示廠商（中轉庫）向協配庫發貨的清單。指示廠商（中轉庫）需要向協配庫供貨的時間、零件號以及數量。

四、協配庫管理：生產部（倉儲科）保管員根據拉料單進行收貨，在MES中確認物料已經入庫時，增加協配庫可用件庫存。

通過入庫檢查，當發現庫里存在問題件時，可以根據需要對問題件進行預退，預退后的零件可以進行進一步的退貨處理。

當發現庫里實際庫存與賬面庫存不符時，符合盤點條件時，可以通過盤點來進行調整，不符合盤點條件時，可以通過臺帳的微調進行庫存賬面的調整。

協配庫可以投料預約、庫存報警、物料追蹤。

五、投料管理：根據投產計劃和BOM編制投料計劃，根據投料設置參數生成庫投單、廠商直投單和內部發交單，投到指定區域后，做投完操作后，線邊庫的零件增加；

當撤序時，做撤料操作后，線邊庫的零件減少。

當BOM發生調整時，可以生成調整單，指揮投料工撤料和補充投料

六、調度和同步：從序計劃展開投產計劃。

同步采集，采集上下線的信息，以及同步計算來拉動預裝和計算后續計劃上下線時間。

系統支持掛起、返修、少裝、停裝、離線等異常操作。

進行同步指示。

同步采集和同步計算的信息提供質量追溯和分析預警。

七、線邊庫管理：對于投料完畢后的計劃更改或BOM更改，MES通過投料調整單進行投料的調整，投完后自動更新在線庫存。對于裝配過程中的壞件造成的缺件，MES可以通過額外領料進行額外用量的領用，系統自動更新在線庫存。通過在線庫盤點，可以對在線庫料差進行調整。在線庫盤點可以盤點未裝配零件以及在制品的物料。當裝配過程出現下修、停裝或少裝等異常情況時，系統可針對不同的情況提供補裝、重裝或續裝等功能對物料進行特殊處理以保證在線庫存的實時準確性。

通過MES系統物料功能的實施能夠進一步推動公司物流標準化和指標化：國內制造工廠業務流程比較多，并且沒有固定的標準，通過實施MES系統可以重新整理整個業務流程，化繁為簡，全部標準化，并建立規范化的運輸、倉儲、配送、容器網絡物流體系。持續改進的物流KPI指標（物流路徑、倉位占用率、庫存周轉率等），逐步將原材料物流水平提高，既滿足柔性生產的需要，還能夠降低庫存，提高庫存周轉率，減少庫存資金占用。

MES物料管理功能為車間的高效、有序生產制造活動提供有力的支持，保證生產所需的物料正常及時供給，同時能夠通過MES物料管理功能對生產過程中的每個環節，從原輔料采購到最后成品入庫、交貨出庫的整個過程中的物料運行狀態進行及時統計、反饋，讓管理人員的物料管理工作和企業的生產、物料管理更為高效。MES物料管理功能在整個生產過程中，通過對物料、生產狀態的跟蹤、實時數據統計和生產物料調動，為生產計劃的推進、生產執行提供有力的支持！endprint