云制造環境下制造執行系統在企業管理中的應用

于青 付偉亮

摘要：隨著我國制造業的蓬勃發展，產品過剩帶來了企業全方位的競爭，產品的個性化需求越來越強，生命周期越來越短，企業知識累計不足，社會化、異地化的分工與協同等問題，促使企業管理逐步向信息化、數字化轉型，以智能化手段解決企業快速增長面臨的問題。本文以某流程型企業為例，以其在私有云中制造執行系統為切入點，分析云制造環境下的制造執行系統在企業管理中的應用。

關鍵詞：云制造；企業管理；私有云；MES

隨著我國“中國制造2025”的發展戰略的提出，為企業實現跨越式的發展提供了歷史性的機遇，那么企業該如何突破傳統制造業面臨的管理問題，通過什么樣的管理理念和信息管理技術實現企業升級轉型。無論是離散型制造模式、流程型制造模式、網絡協調制造模式、大規模個性化定制模式和遠程運維服務模式企業都要實現工業物聯網，達到企業數據的實時采集、上傳、存儲、分析。云技術提升企業的目標指定、生產過程管理、采購及人員管理等，促使企業管理逐步向信息化、數字化轉型[1-7]。下面以某流程型制造企業為例，在企業在管理中面臨的一些問題。

某流程型制造企業為一家大型國企，在國內有若干家分子公司，在企業管理過程中，由于分子公司較多，生產經營數據無法實時可控，準確性偏差較大。設備管理，無法確定設備的實時運轉情況、設備利用率，設備關鍵的參數和元器件不能有效得到監控，設備的保養和預維護無法有效開展；質量管理，無法實時確定生產不良率，生產中質量無法控制和提升，產品無法實現追溯；計劃管理，無法確定生產計劃執行情況、生產進度、計劃調整；銷售管理，無法確定是否有足夠產能已滿足插單，訂單進展情況不確定無法及時回復客戶等；倉儲物流管理，倉儲送料不及時，影響生產進度，物料不能實現先進先出、先進后出等管理，部分材料形成呆料、滯料。諸多問題，使得管理決策者在企業管理中無法明確如何降低企業成本、提高利潤。

一、云制造中企業管理中的應用

云平臺通過三大服務模塊技術應用有效的打通了企業環境上、下游，業務板塊前后端，以及層級、職能間等問題，實現企業在跨越組織、地域、業務單元等界限，從而實現全流程、全產業鏈的商務、資金、物流、運營、管控、信息的協同，提升企業的核心競爭力。

IAAS服務即IT基礎設施服務化，減少企業的基礎設施投入，企業利用工業云將服務器、存儲設備外包，廣泛應用虛擬桌面和移動終端，減少或消除專職的IT運維人員，降低IT應用成本，專注于信息化應用。

PASS服務即平臺化服務，企業在平臺上進行個性化的管理應用開發，支持運行、開發的中間件，支持網上web開發工具，支持多租戶的saas引擎，支持多種服務開通能力，支持多種服務接入能力，統一監控管理，統一計費，統一用戶、權限分配等，為企業提供界面操作。

SAAS服務即軟件服務化，企業可以在SAAS應用方面運用MES系統、APS系統、數據采集系統、CRM、能源采集系統、供應鏈協同和WMS系統等系統，進行計劃排成、物流管理、生產過程管理、采購管理和供應商管理等。

二.制造執行系統在企業的應用

底層設備通過工業互聯網技術進行打通，實現數據的實時采集和反控，為企業管理實現集成監控、綜合統計、預警管理和自治管理提供數據基礎；車間執行層根據數據進行生產環節的智能管理：過程管理實現工單執行、調度管理、物料防錯、SOP的維護和追溯管理等，設備管理實現設備狀態管理、設備預警管理、設備履歷分析、設備效能分析等，品質管理實現生產過程的過程檢查和異常報警等，員工管理實現操作員工的維護、刪除和資源管理等；車間管理層根據目視化系統進行生產環節的統計分析和提升：看板系統實現工廠、制造、設備運營監控，報表系統實現計劃執行、質量水平、設備可動率、KPI等統計和改進；公司管理層將制造執行系統（MES）與其它運營軟件進行對接實現整個集團的數據交互，進行集團的運營決策。

以某流程型制造企業制造執行系統為例，簡述具體建立管理模塊及達到效益。

資源分配和狀態管理：監控和調動生產資源，快速、準確、高質量、低成本的完成生產任務。

追溯管理：車間、班組記錄關鍵工序人員及操作時間和加工時的工藝數據，產品追溯源數據管理。

班組管理：按組織架構按班主劃分，生產線按生產任務劃分給產線班組。

設備管理：對設備壽命周期全過程的管理，包括設備投入、使用、維護保養以及零部件改造等全過程的管理。

質量管理：對生產過程所產生的質量信息進行數據處理，統計分析，制成SPC管制統計圖，支撐車間生產質量管控。

基礎數據管理：可以將文件管理、文檔審批、授權管理、文檔檢索管理及基礎設置功能。

WIP管理：通過現場關鍵工位終端的操作控制產品從下達開始到完工交庫的全過程進行動態的產品跟蹤。

數據采集：通過接口技術，集成與車間生產相關的智能設備、及時采集設備數據和為智能設備提供工程參數。對生產過程的質量信息進行實時記錄、動態采集。

全局調度指揮中心：基于基礎數據、歷史數據庫、現場實時數據采集，實現“以數據信息為基礎，以指揮調度為核心，以決策指揮為目標”的調度指揮中心。

三、云制造為企業帶來的收益

數字化

借助覆蓋全公司的網路平臺實現生產數據的實時采集，快速掌握生產運行情況，實現生產環境與信息系統的無縫對接，提升了管理人員對生產現場的感知和監控能力。

可視化

根據提供的設計圖紙搭建了三維可視化工廠，并與生產工藝、設備信息、作業票、應急演練等功能進行集成，為生產操作和管理人員提供直接的業務場景展示。

集成化

建設了企業信息集成平臺，以MES為核心，向上支撐企業經營管理，向下與生產過程的實時數據高度集成，將各自獨立的信息系統連接成為一個完整可靠和有效的整體。

管理智能化

通過縱向集成、橫向集成和端到端集成的不斷深入，企業數據的及時性、完整性、準確性得到保證，企業管理更加準確、高效、科學。

服務智能化

有了平臺數據的支撐企業由生產型向生產+服務型轉型，企業實現了數字銷售、產品定位和跟蹤、遠程監控和運維、客戶關系維護等智能化服務管理。

決策科學化

利用大數據技術，對各應用系統的數據進行集中存儲和分析，協助公司領導層及時發現問題、分析問題原因、進行風險預警，實現決策的科學化。

云平臺的應用實現了企業從目標管理，產品質量管理，生產計劃、生產運行及現場管理，生產成本分析及控制管理，企業人力資源管理等五個環節全流程的數字化目視化管理，真正意義上實現了設備上云，數據上云，流程上云，管理和決策上云。