浅释运用精益管理体系，搭建S.MES系统平台

黄聪　杨国欣

[摘 要] 本文通过介绍基于智慧工厂及工业4.0建设及价值核心理念，运用精益管理体系，搭建S.MES系统平台，部署配套功能，实现不同应用层级的数据输出的特点，形成多层次多维度的画面展示新模式。

[关键词] 精益管理；工业4.0；S.MES

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 05. 033

[中图分类号] F270.7 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2016）05- 0060- 03

1 综 述

随着企业技术升级改造，A卷烟厂和国内IT公司合作开发新一代MES系统即S.MES，新系统将融合智慧工厂建设理念及 “工业 4.0”价值核心理念，遵循 ISA95 标准和行业MES功能建设规范，运用精益管理体系，开发采用面向对象设计，运用组件化原则，组件之间采用标准开放的接口，满足需求量体定制，灵活组装，做到即插即用。同时根据不同应用层级的数据、感知、知识等特点，实现精益生产管理、精益质量管理、精益成本管理、精益物流管理，实现信息系统定向、精准发送，面向多级互联（PC 端、移动端）、多层次、多维度的输出新模式。

2 精益管理

精益管理源于精益生产，是适用于现代制造企业的一种生产组织管理方式，精益管理要求企业的各项活动都必须运用“精益思维” （Lean Thinking），其核心就是以最小资源投入，包括人力、设备、资金、材料、时间和空间， 创造出尽可能多的价值，为顾客提供新产品和及时的服务。

3 系统架构

3.1 三个支撑点

A卷烟厂S.MES架构由三部分组成，即IPC智能处理中心、一体化集成管控平台、移动服务。IPC智能处理中心是S.MES的主体，即核心部分，包含企业核心业务及标准流程，作为企业生产管理的指挥者和协调者，其定义了卷烟生产过程中的标准作业和管理流程，同时结合精益管理的思想，按照价值管控、透明感知、综合评价、关联分析的管理思路构建系统，覆盖企业生产、质量、成本、现场等方面业务，旨在定义出通用的卷烟生产管理过程。S.MES是智慧工厂的核心基础，依据不同应用层级的数据、感知、知识等特点，系统以不同信息展现方式进行推送，应用框架打破单一化，形成三层多维度输出新模式，并将综合一体化集成管控平台及移动服务应用于集成及手机移动终端。

3.2 四个架构层

软件系统架构分为四层架构模式：①IPC-DT层：定位以数据（大数据技术）服务产生IT核心价值，利用核心业务关联分析模型，挖掘生产经营活动中的核心价值数据，使核心价值数据为企业管理服务。②IPC-M层：贯穿整个IPC系统的各业务处理系统，提供面向生产过程链核心业务的全生命周期管理及预警与监控功能，对各主线业务基于价值链的分析与改进提供支撑，为多个管理层级提供决策支撑。③IPC-APP层：涵盖了工厂生产过程中的核心业务，包括生产管理、质量管理、成本管理等方面，各业务按照“内外环”方式进行功能划分，外环业务功能按照“PDCA闭环管理”思想进行构建，辅助企业形成标准化、均质化作业，内环业务功能在外环标准化业务功能基础上进行扩展，为企业管理提升提供服务。④区域管理层（现场管理）：支撑和完善企业管理在车间管理业务，通过标准化、目视管理、看板管理实现生产过程透明化、生产执行标准化、业务管理扁平化，提升生产执行力，通过现场管理电子化、移动化大幅提高现场应用便捷性。

4 S.MES的精益管理运用

IPC（智能处理中心）系统在业务管理层建立精益生产、精益质量、精益成本、精益物流的4个业务管理模式，将“精益思维”贯彻到企业生产管理中。

4.1 精益生产管理

精益化加工制造体系将生产管理业务单元合理划分，按照生产决策、生产计划、生产调度、生产执行、生产监视的层级管理模式，将各层级间业务紧密结合。为巩固精益化加工体系和纵横业务的贯穿，系统将生产全过程划分为计划过程和生产过程，统称为生产全生命周期，生产全生命周期管理将生产管理业务单元全线贯穿，从月度计划接收到成品入库、出库，系统将每个子流程业务流转进度、业务申请部门、业务处理人、处理时间、处理过程等信息与生产计划挂钩，当月度生产计划执行完成后，系统自动生成月度生产总结报告，作为生产计划执行的一个周期性总结，为生产部门总结生产问题提供第一手数据支撑。柔性排产、敏捷调度、高效执行的加工制造模式：精益化加工制造的首要环节是生产计划与指挥调度，生产计划与指挥调度分为自动排产、实时调度、进度监控、滚动排产等几个处理单元，以工厂模型为基础，通过修改排产参数，在加工模型支撑下自动生成排产计划，从而实现订单分解、计划下发的全过程自动化运行；实现生产任务合理分配、排产耗时大幅减小。 通过生产全过程追溯功能，可以快速定位问题的发生环节，大大缩短问题追溯时间，减少人工操作，提高处理效率，节省生产成本。

4.2 精益质量管理

精益质量管控体系涵盖工艺标准、质量过程控制、质量评价及改进、质量检验管理、SPC 分析管理、质量知识库管理等核心流程，将对企业从职能部门到车间，进行一体化策划、监控、评价和改进，形成 PDCA 闭环管理，按照管控分离的原则，以明确各部门职责为基础，通过对生产制造过程进行系统策划、预防控制和改进，不断提升质量保障能力，实现工艺质量稳态化、均质化控制，确保质量特性持续满足产品设计要求。具体的内容如下：

（1）质量规范——主要包括工艺标准管理、检验标准管理、考核标准管理、检验规程管理。通过指导与质量有关的活动，保证质量控制、质量考核和质量改进活动得到有效实施。

（2）质量检验——通过成品、半成品检验和关键质量控制点的检验，对生产过程能力进行评估，对产品质量进行监控。

（3）质量分析——通过对生产过程中在线、离线检验数据按照不同的分析角度、不同的分析方法推导出因果关系，对质量控制和改进活动进行必要的考核和激励。

（4）质量改进——针对质量反馈、现场质量控制和质量检验等出现的质量问题，通过六西格玛改进模式进行质量改进，持续提高整个生产过程的质量水平。

（5）决策视窗——基于质量问题、基于改进、基于检验、基于工艺等多主题分析，为领导决策层提供全面的质量信息。

4.3 精益成本管理

按照“信息精细化、管理精细化、制造精益化、成本最优化；客观反映过程事实、评价过程现状；反映趋势与规律、反映薄弱环节；利于分析改进、利于成本过程控制”原则，通过对生产过程中的直接材料消耗，过程损耗数据的精细化管理成本的展示，跟踪比照指标数据即时分析提供预、报警，即时通知控制人员进行过程干预管控，达到节支降耗效果。通过分析结果对成本进行评价考核，达到循环促进，持续改进的管理要求，力求做到全过程、多视角、全方位节支降耗。消耗精细化管理：卷烟工厂作为企业成本中心，要做到全过程、多视角、全方位节支降耗，就需要精细成本消耗全过程，识别工厂各生产环节的损耗，消耗的精细化对卷烟厂后续生产环节的成本分析和评价提供信息的基础支撑。

消耗精细化管理必须对生产过程中的消耗和损耗数据进行实时精细采集汇总，通过信息化手段对制丝、卷包车间物料和能源等消耗数据进行多维度、细粒度的采集并实时汇总，争取达到工单层次的信息数据采集。在工单数据的基础上形成批次和订单消耗数据，形成对成本消耗的精细化管理，全方位透明感知生产制造各个环节的消耗和损耗。成本即时化管理：卷烟工厂生产成本管理与控制的过程特性决定了成本管理与控制的即时化要求。过程要素对结果的影响具有瞬时、离散、隐蔽、无规律等特征，可谓“瞬息万变”“时过境迁”，如不能实时或及时获取这些信息，不仅不能及时发现问题、解决问题，更不能实现过程控制精细化。卷烟工厂成本控制即时化，就是要力求做到工厂成本管理与控制的“实时传递数据，及时控制成本，实现生产制造环节的低耗用、低成本”。成本即时化管理是基于消耗精细化管理基础之上进行的成本实时统计和汇总，通过财务部门提供的物价信息，形成即时化的成本信息并进行展示、跟踪、监控等，通过以上手段期望达到对成本指标超标或异常数据的即时预警并提供即时干预管控的建议，实现对成本的即时化管控能力。

4.4 精益物流管理

以消除浪费、持续改进为核心思路，打造一个优质高效、全面感知、杜绝浪费、持续改进的“精益物流”，其关键是持续不断地提升物流管控力。横向建立全生产过程供应链的批次管理体系，纵向建立专项化的垂直管控体系，横纵结合，从而全方位地提高快速感知和全过程控制能力。

对物料及生产信息追踪依赖于以工单为单位对物料的消耗和产出记录，把这些数据通过它们之间的逻辑结构有机地组织在一起，形成产品档案，即物料谱系。通过建立全批次物料谱系，使生产各环节物料流转信息形成有机整体，结合生产过程中形成的工艺、设备、质量、运行的数据，形成贯穿产品生命周期的生命线，为生产跟踪及追踪构建良好的基础。全批次物料谱系的构建以生产过程为基础，涵盖了从原料烟投料开始到成品烟入库的整个生产过程和各个物流环节。

5 结 语

《中国制造2025》是国务院于2015年5月8日公布的强化高端制造业的国家战略规划，是建设中国为制造强国的三个十年战略中第一个十年的行动纲领。A卷烟厂将与时俱进，通过融合智慧工厂及先进的工业 4.0 价值核心理念思想，遵循ISA95及烟草行业MES建设规范的结构及功能，运用精益管理体系，构建新一代的生产执行系统 S.MES，该系统的搭建也是响应国家提出的加强基础建设、完善创新体制的要求。新系统将依据不同应用层级的数据、感知的特点，以不同信息展现方式，面向多级互联形成多层多维度输出新模式，构建卷烟企业MES建设的新方向、新模式。