探索中国CIO人才现状 | 第四季调研报告
通过MES实现制造业管控一体化
2015-04-14  作者:深圳云迅通科技股份有限公司总经理 龙策景 来源:CIO发展中心

【CIO发展中心独家】中国版工业4.0方案确定、“中国制造2025”发布,制造业再次成为备受关注的热点领域。而对于制造业企业,要实现升级和创新,还需要解决一个个具体问题。“IT之道CIOQQ群”特别邀请深圳云迅通科技股份有限公司总经理、原比亚迪CIO龙策景龙总和我们来讨论通过MES(生产执行系统)实现制造业管控一体化的问题。

目前MES市场的整体状况

大家好!我是来自云迅通公司的总经理龙策景,我们公司专注于以MES为核心的数字化工厂整体解决方案,非常荣幸能有机会和大家分享一下我在MES方面的经验。从整体来说,目前国内MES市场需求还是相当旺盛的,因为这几年国家从战略上大力支持制造业进行工厂转型,鼓励两化(信息化和工业化)融合等,政府也拨款对企业的自动化改造、两化融合进行了资助。

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深圳云迅通科技股份有限公司总经理 龙策景

从MES产品供应厂家方面而言,目前产品有国外的,也有国内的。我所知道的国外厂家主要有西门子、SAP ME、GE、德国PSI、韩国麦康(三星的全资子公司)等,国内大的有明基逐鹿、宝信、青岛软控,小的有Orbit等等。以上的这些厂家都是我们做单的时候经常碰到的。另外还有一些台湾的厂家也做得不错。同时,目前也有大量企业的MES系统是自主开发,或者是定制开发的。

MES在国内的应用情况还是非常良好的。由于MES与产品制造紧密相关联,同时很多制造业企业都有来自客户、政府、以及自身的生产改造优化的压力,所以企业领导都非常重视。同时,MES的效果相比ERP而言更加明显,甚至有很多效益是可以量化的。以我们的一个客户为例,实施MES之后,在制库存水平降低23%;订单响应时间提高80%;不良品降低10%;供货时间缩短70%;制造成本降低20%。

当然,值得注意的是,MES的实施难度也比ERP更大,因此只有业务部门、IT部门、合作伙伴之间精诚合作,项目效果才能够做得很漂亮。另外,MES项目涉及范围比较广,包括ERP、PLM、WMS、设备集成、品质、工艺、条码、自动化控制、成本、网络、服务器等等。因此有时候MES项目实施过程中项目范围很难界定,造成需求无法确定下来。这都是我们在实施MES项目过程中需要关注的问题。

MES的行业性

目前国内的MES市场不像ERP市场,有鲜明的大厂家分割独占,这是它的行业特点造成的——因为制造业有很多细分的行业,不同的行业的生产模式和管理模式之间存在较大的差异——所以不同的行业有不同的MES,体现出了它比较强的行业性。比如,离散制造与流程制造行业的MES系统就完全不一样,甚至有一些行业在市面上还找不到解决方案,例如矿业。离散制造行业里面,每个小行业又不一样,例如重工、高科技电子、汽车、机加工等行业的MES都非常不一样,这也是造成MES无法标准化的原因之一。

比如手机行业(包括智能手机、平板电脑等智能终端产品)的特点是物料多、产量高、节拍快,产品附属IMEI号、PESN号的配对分配等等。针对手机行业的特点,MES中就需要通过Slot的方式,实现Time-Base的物料消耗和追溯;通过自动绑定,满足多物料、高产量、高节拍的需求;通过ME SDK实现IMEI、PESN等号的配对分配,在保证唯一性的同时,提供高效的分配机制。

汽车行业(包括总装、发动机、汽车零配件工厂)的行业特点是机械性强、自动化程度高、混线生产、检测设备多,涉及高温、耐酸等条码要求。针对汽车行业的特点,MES需要结合条码、扫描技术,通过离散上料实现准确追溯,通过完善的web service接口和外部协作框架实现自动控制系统(PCS)集成以及检测设备的参数采集,配合实现生产控制和信息追溯。

电池行业(包括动力电池、锂离子电池、聚合物电池、铅酸电池等)的特点是工艺路线长、测试数据量大、生产周期长,涉及粉料、液体等按配比使用消耗的物料。针对电池行业的特点,MES通过分段处理,与配料搅拌、拉浆、压片、分切、卷绕、烘烤,电池装配、存放老化、电池测试、配对组装、包装过程中的控制系统、检测系统、测量设备集成,实现参数的采集和绑定。实现产品全过程追溯、质量监控、工艺参数制成过程(SPC)分析。在前段配料搅拌、拉浆制片采用批次追溯,在后段采用精确追溯。

还有很多不同行业的情况,这里就不一一列举了。我们曾经做过的行业包括汽车、高科技电子、核电组件工厂、电池、家电和轮胎行业等等。至于流程行业,我们没有做过,因此无法给出太具体的建议。但我知道,流程行业的MES系统是GE做得比较好。此外,服装行业则是达美(已被汉得收购)的强项。

给希望实施MES的企业的几点建议

我们刚才提到,MES系统应用效果明显,但是实施难度也很大。针对这个问题,我们建议想采用MES系统的企业,可以先对以下的几个方面进行评估:

第一,实施MES系统的压力源是客户需求还是内部需要?如果是客户的需求,这种项目做起来没有阻力;如果是内部需要,做起来难度就相对比较大。后面这种情况建议IT部门找一个关系比较好的工厂先做出样板来,再进行推广,否则会面临工厂端的极大挑战。

第二,工厂端领导积极性如何?是否有迫切需要利用MES系统来解决的问题?

第三,IT部门是否有相关的MES经验?

第四,IT部门是否了解生产端的业务,包括设备、工艺、生产流程、品质等等相关业务的需求?

第五,IT部门是否能为生产端提供他们认可的解决方案?主要是能否达到省时省力的目的?

第六,IT部门提供持续优化和稳定运作的能力如何?

选型还是自主开发?

选型还是自主开发的选择上主要看公司是否要集团化发展。如果需要,那公司的工厂将会比较多,这样的话建议选择一款集团化支持比较好的产品,通过复制,降低整体成本和维护成本。此外,我们有一些客户是由于苹果、三星等大客户的需要,采用MES系统的。由于这些客户的要求非常高,他们基本上也会选择外购大的品牌的MES系统。如果公司只有一两个工厂,建议还是选择一些小产品或者找一两个开发工程师自主自定义开发较好,这样成本低。

MES实施过程中的几个难点

第一,协调关系排第一:MES系统能否成功实施,主要看多方(IT部门、生产部门、合作商)的关系是否密切,看生产、计划、工艺、设备、品质、设备供应商等等能否配合。我们也碰到IT部门与生产部门关系不好的项目,这种项目的失败概率非常大。

第二,需求的整理:刚开始的时候范围不能过大,建议逐步推进。

第三,IT团队中要有专业的人才,这样与生产部门才有共同语言。

第四,IT的技术实现水平也要跟上。

总结

总体来看,MES的需求目前阶段非常旺盛,国家、政府、企业对MES的重视程度也非常高,目前MES的发展阶段有点像2006年后的ERP。但MES大项目很少,只有大型企业(尤其是国有企业)才有实力进行大型MES项目投资。从目前趋势来看,新能源、国有企业等行业项目较大,手机行业或者高科技电子行业项目多,但是都非常小。

MES产品行业性较强,没有一款产品像SAP的ERP产品那样覆盖那么多行业,因此也造成了MES产品多样化,无法标准化。严格来说,MES产品能在某几个行业做到非常专业已经很不错了。由于MES的行业特点,MES的实施难度较大,即使不错的产品在实施过程中开发量也会很大,因此如果没有IT工程师强大的技术支撑,成功实施MES系统是有难度的。

对国内做MES的公司来说,做大很难,只有做专。对我们IT人员来讲,做MES是很累的。对于企业内部来讲,MES系统的推行工作还是要逐步推进,一个工厂一个工厂地推进。前期范围不要搞得太大,先做出效果,再说服老板投资推广。

Q&A

Q:请问龙总,在服装纺织等劳动密集型的传统企业里,如何实施“车间无纸化的建设”?

A:工厂如果是劳动密集型,自动化设备应用较少,MES系统是非常有难度的。主要是效益提升不明显。服装行业的无纸化是可以做的,但要把需求进行划分,将容易实现的先做。

Q:请问龙总,现在MES没有统一标准,那么请问您在做MES时如何界定系统的管理边界?

A:我们对MES的边界界定是:不包括复杂排程、设备自动化控制编程、EDI、仓库管理。ERP、PLM、OA、设备等,我们只是与它们集成。也就是说,我们不负责实施ERP、PLM、OA涉及的开发和调整,只负责对应接口的MES端。比如我们不去ECC中开发RFC,不去配置发送IDOC。像自动化设备上产生的数据是要收集到MES中,而且可以关联触发控制,但我们并不直接控制它们。

Q:请问龙总,你们的MES和ERP、PLM、OA怎么集成的?数据怎么抽取?接口复杂吗?

A:与ERP的集成是比较复杂,主要依据蓝图业务流程来规划接口和交互方式,对于SAPECC来说目前RFC IDOC用得比较多,我们会提供对应MES系统的接口,比如去调用RFC或者接收IDOC的数据的等。其它的OA、PLM的系统技术比较多的使用webservice。

Q:请问龙总,就高新电子行业而言,MES后期运维复杂吗?

A:MES后期运维不太复杂。但是确实存在需要根据不同的客户要求进行需求调整的情况。例如对于代工厂,苹果的要求与三星的要求是不一样。项目也不一样。

Q:请问龙总,以高科技行业为例,MES系统里对报废和重工用料是如何管理的,能做到账务清晰吗?

A:对于报废和重工用料是如何管理的,这个问题就很深入了。这种问题在实施过程中提出后,主要从业务流程上进行梳理,然后整理出流程需要采集的信息,再通过MES系统采集后转化信息给ERP进行统计分析。但是往往在企业中这种问题不是简单的系统问题,多数情况是管理和业务流程不够精细或者难于执行,导致没法细化精准,所以在此只是大致地回复一下。

(本文由CIO发展中心整理)