云制造环境下制造执行系统在企业管理中的应用

于青 付伟亮

摘要：随着我国制造业的蓬勃发展，产品过剩带来了企业全方位的竞争，产品的个性化需求越来越强，生命周期越来越短，企业知识累计不足，社会化、异地化的分工与协同等问题，促使企业管理逐步向信息化、数字化转型，以智能化手段解决企业快速增长面临的问题。本文以某流程型企业为例，以其在私有云中制造执行系统为切入点，分析云制造环境下的制造执行系统在企业管理中的应用。

关键词：云制造；企业管理；私有云；MES

随着我国“中国制造2025”的发展战略的提出，为企业实现跨越式的发展提供了历史性的机遇，那么企业该如何突破传统制造业面临的管理问题，通过什么样的管理理念和信息管理技术实现企业升级转型。无论是离散型制造模式、流程型制造模式、网络协调制造模式、大规模个性化定制模式和远程运维服务模式企业都要实现工业物联网，达到企业数据的实时采集、上传、存储、分析。云技术提升企业的目标指定、生产过程管理、采购及人员管理等，促使企业管理逐步向信息化、数字化转型[1-7]。下面以某流程型制造企业为例，在企业在管理中面临的一些问题。

某流程型制造企业为一家大型国企，在国内有若干家分子公司，在企业管理过程中，由于分子公司较多，生产经营数据无法实时可控，准确性偏差较大。设备管理，无法确定设备的实时运转情况、设备利用率，设备关键的参数和元器件不能有效得到监控，设备的保养和预维护无法有效开展；质量管理，无法实时确定生产不良率，生产中质量无法控制和提升，产品无法实现追溯；计划管理，无法确定生产计划执行情况、生产进度、计划调整；销售管理，无法确定是否有足够产能已满足插单，订单进展情况不确定无法及时回复客户等；仓储物流管理，仓储送料不及时，影响生产进度，物料不能实现先进先出、先进后出等管理，部分材料形成呆料、滞料。诸多问题，使得管理决策者在企业管理中无法明确如何降低企业成本、提高利润。

一、云制造中企业管理中的应用

云平台通过三大服务模块技术应用有效的打通了企业环境上、下游，业务板块前后端，以及层级、职能间等问题，实现企业在跨越组织、地域、业务单元等界限，从而实现全流程、全产业链的商务、资金、物流、运营、管控、信息的协同，提升企业的核心竞争力。

IAAS服务即IT基础设施服务化，减少企业的基础设施投入，企业利用工业云将服务器、存储设备外包，广泛应用虚拟桌面和移动终端，减少或消除专职的IT运维人员，降低IT应用成本，专注于信息化应用。

PASS服务即平台化服务，企业在平台上进行个性化的管理应用开发，支持运行、开发的中间件，支持网上web开发工具，支持多租户的saas引擎，支持多种服务开通能力，支持多种服务接入能力，统一监控管理，统一计费，统一用户、权限分配等，为企业提供界面操作。

SAAS服务即软件服务化，企业可以在SAAS应用方面运用MES系统、APS系统、数据采集系统、CRM、能源采集系统、供应链协同和WMS系统等系统，进行计划排成、物流管理、生产过程管理、采购管理和供应商管理等。

二.制造执行系统在企业的应用

底层设备通过工业互联网技术进行打通，实现数据的实时采集和反控，为企业管理实现集成监控、综合统计、预警管理和自治管理提供数据基础；车间执行层根据数据进行生产环节的智能管理：过程管理实现工单执行、调度管理、物料防错、SOP的维护和追溯管理等，设备管理实现设备状态管理、设备预警管理、设备履历分析、设备效能分析等，品质管理实现生产过程的过程检查和异常报警等，员工管理实现操作员工的维护、删除和资源管理等；车间管理层根据目视化系统进行生产环节的统计分析和提升：看板系统实现工厂、制造、设备运营监控，报表系统实现计划执行、质量水平、设备可动率、KPI等统计和改进；公司管理層将制造执行系统（MES）与其它运营软件进行对接实现整个集团的数据交互，进行集团的运营决策。

以某流程型制造企业制造执行系统为例，简述具体建立管理模块及达到效益。

资源分配和状态管理：监控和调动生产资源，快速、准确、高质量、低成本的完成生产任务。

追溯管理：车间、班组记录关键工序人员及操作时间和加工时的工艺数据，产品追溯源数据管理。

班组管理：按组织架构按班主划分，生产线按生产任务划分给产线班组。

设备管理：对设备寿命周期全过程的管理，包括设备投入、使用、维护保养以及零部件改造等全过程的管理。

质量管理：对生产过程所产生的质量信息进行数据处理，统计分析，制成SPC管制统计图，支撑车间生产质量管控。

基础数据管理：可以将文件管理、文档审批、授权管理、文档检索管理及基础设置功能。

WIP管理：通过现场关键工位终端的操作控制产品从下达开始到完工交库的全过程进行动态的产品跟踪。

数据采集：通过接口技术，集成与车间生产相关的智能设备、及时采集设备数据和为智能设备提供工程参数。对生产过程的质量信息进行实时记录、动态采集。

全局调度指挥中心：基于基础数据、历史数据库、现场实时数据采集，实现“以数据信息为基础，以指挥调度为核心，以决策指挥为目标”的调度指挥中心。

三、云制造为企业带来的收益

数字化

借助覆盖全公司的网路平台实现生产数据的实时采集，快速掌握生产运行情况，实现生产环境与信息系统的无缝对接，提升了管理人员对生产现场的感知和监控能力。

可视化

根据提供的设计图纸搭建了三维可视化工厂，并与生产工艺、设备信息、作业票、应急演练等功能进行集成，为生产操作和管理人员提供直接的业务场景展示。

集成化

建设了企业信息集成平台，以MES为核心，向上支撑企业经营管理，向下与生产过程的实时数据高度集成，将各自独立的信息系统连接成为一个完整可靠和有效的整体。

管理智能化

通过纵向集成、横向集成和端到端集成的不断深入，企业数据的及时性、完整性、准确性得到保证，企业管理更加准确、高效、科学。

服务智能化

有了平台数据的支撑企业由生产型向生产+服务型转型，企业实现了数字销售、产品定位和跟踪、远程监控和运维、客户关系维护等智能化服务管理。

决策科学化

利用大数据技术，对各应用系统的数据进行集中存储和分析，协助公司领导层及时发现问题、分析问题原因、进行风险预警，实现决策的科学化。

云平台的应用实现了企业从目标管理，产品质量管理，生产计划、生产运行及现场管理，生产成本分析及控制管理，企业人力资源管理等五个环节全流程的数字化目视化管理，真正意义上实现了设备上云，数据上云，流程上云，管理和决策上云。