MES是生产执行系统的简称,简单说就是对实际生产执行的过程做记录。任何企业的生产执行记录都会做到很精确,因为这很容易做到;但是很少有企业把生产计划做到很精确,因为这很难做到。
如果企业拥有了精确的生产计划,就自然会想到把精确的计划与精确的执行记录做对比。对企业管理者来说,这是一个很难拒绝的诱惑,因为从中可以得到很多有趣、有用的东西,企业将拥有前所未有的生产管理功能和管理手段。
如果说单独运行的MES系统仅仅是一个简单的‘记录-查询’系统,而一旦MES与APS相结合,它就会从简单的‘记录-查询’系统升级为‘预警-监控’系统。道理非常简单:生产过程和生产进度是否正常,无法直接从生产执行记录中体现出来,必须要从计划和记录的对比中才能得到体现。
多数企业都在严格而详细地做着现场的记录,但是要从这些记录中找到真正有用的东西往往要统计分析很长时间。让企业最为头疼也是最典型的一种情况是:问题是几天甚至一周前就已经存在,但是直到它造成太多的后果才从数据海洋中浮出水面,少不了大量的追溯和筛选,而此时的生产早已经成为历史,再详细的记录、统计、分析也只能当事后诸葛亮。而有了APS就可以用详细的作业计划去实时对比现场数据,管理者对生产现场发生的一切洞若观火。任何状况一旦出现都会在第一时间得到精确分析,给人足够的预警时间去做补救,这样就实现了很多企业管理者梦寐以求的‘预警’和‘监控’功能。
APS与MES结合的关键在于‘实时’和‘自动’。只有当生产发生状况的同时就立即与计划做对比,才能及时发现问题,对未来做出预警——所以‘实时’很关键;由于每天出现的‘状况’很多,但是只有一部分会造成比较大的后果,只有让计算机把较严重的问题自动过滤出来,显示给管理者,才能帮助人来轻松控制生产,否则海量的生产数据不是人力所能承担的——所以‘自动’很重要。APS一个最大的功能就是给企业生产管理者提供了‘实时’和‘自动’的可能性。
现在的问题是,如果企业拥有了象小吉星PRM这样的APS系统,也有了自己的MES系统,是不是一切问题都迎刃而解?答案是否定的。理想中的APS与MES的联盟并没有在当前已经实施APS和MES的企业中存在。其中有很多深层的原因,最关键的一点:APS与MES之间存在着一道难以逾越的天然鸿沟,很多实施了APS以后的企业才会逐步发现这道鸿沟的存在。
这道鸿沟的源头很简单:企业的生产过程由不同的部门从不同的角度去观察是完全不同的。计划部门观察生产过程的重点和关键是‘产能’——也就是一道工序、一个设备、一个工具、一个人员,只有当它影响到生产能力和生产计划的节点时间,它才有必要成为工序、设备、工具、和人员,否则,它根本不必出现在计划系统中。此前网站文章《APS是一种产能核定软件》对此有详细描述。但是MES的角度是生产现场管理和控制,只要是生产现场要管理的对象和因素,都必须要纳入到MES系统中来。从这两个角度出发必然造成对生产过程的认识差异,导致两边对不上数据,可以大致总结成以下八种情况来详细说明。
第一种情况,MES数据不是APS数据。假设生产现场有一个扫地的工作、有一个扫地的清洁人员、还有必备的扫把,由于他们从来不会影响到生产的开工时间、生产进度、完成时间等等,它们就不必出现在生产计划中。否则,计划的工艺模型会变得超级庞大的繁琐,这非常不利于复杂的排场计算。
但是企业生产现场的管理者和MES系统会非常不同意这种做法,由于清洁也是生产现场管理的重要因素,因此现场管理提出必须要有对扫地的记录、管理和统计分析。因此要有‘扫地’这道工序,以及清洁人员和扫把等等基础数据。
第二种情况,APS数据不是MES数据。假设在生产计划中有一个关键的产能因素,比如食品化工企业中车间中空调必须先打开,温度要达到要求才能开工;机械行业的外协工件必须到位才能开工,或者原材料的质检合格才能开工。这些都是影响产能的重要因素,也是生产计划工艺模型中的重点。因此这些必然出现在APS工艺模型基础数据中。
但是由于这些都是属于物流、供应、后勤、质检等部门的工作,其工作记录和过程管理放在各业务部门,不归生产现场管理,所以企业的MES系统对此不做任何记录和管理,MES的基础数据中也不存在这些数据。
第三种情况,工序是否合并。对计划来说,某个生产过程只是一道简单的工序,它的产能很容易用一个资源的负荷和工作时间来描述清楚。但是对生产现场来说则必须做复杂的生产状况记录、技术指标和参数记录等工作,不是记录一道工序所能解决的。
第四种情况,工序是否分解。一个生产过程对现场管理和MES来只说是一道很简单的工序,不需要复杂记录既可以现场的满足要求。但是对生产计划来说,这道工序内部有复杂的内在产能关联和逻辑关系,需要分解成复杂的多道工序才能满足生产能力的计算。
第五种情况,资源是否合并。对MES来说,一台设备就是一个整体,对它的管理、记录等是一起的。但是从计划的角度来看,这台设备上有一个模具,一把车刀,是企业其他很多生产工序所共用,因此必须把这台设备分解为多个资源才能计算产能。
第六种情况,资源是否分解。对MES
来说,一台设备、一个工人、一个生产场地,是不同的生产资源,要分别记录、统计和管理。但是对生产计划来说,这些东西组成一个资源组或者工作中心,应该统一做计划和计算产能。
第七种情况,物料是否存在。某物料,其使用、消耗、产出等在MES中要有详细的记录,因此可能是MES数据中的关键要点。但是,由于该物料的供应能力非常充分,从来不会影响到生产计划和生产能力,因此不必会出现在计划的工艺模型中。
第八种情况,谁有管理权限。某物料,其供应时间和数量直接影响到生产计划和生产能力,但是它的供应是由采购、物料、外协等部门控制,不属于车间管理范围,因此不纳入MES系统管理范围。但是生产计划中必须对此物料做精确的管理,必然是APS的重要基础数据。
从以上我们可以总结出APS和MES的基本差别如下:
1)出发点不同:APS的出发点是生产计划,只关心与产能、开工、完工时间相关联的因素,产能因素经过总结和提炼会简单化和抽象化,其特点是小而精致。而MES的出发点是记录、管理和控制,特点是全面和复杂。
2)使用方法不同:APS的基础数据要在计算机中运转,进行大量复杂的计算,才能确保计划的正确性和优化性,因此要求简捷抽象和高度精确。否则,计划工艺模型过于臃肿和复杂,或者不够精确,就会影响生产计划的制定。而MES基础数据只对生产过程作记录、统计和分析,只要求实现完善和完整,对精确性要求不高。
3)目标不同:APS的目标是计算出精确的产能,最典型的要求是接到订单以后立即计算出交货期。而MES的目标是做现场记录、管理和控制,最典型的要求是发现有问题的工序并可以追溯其源头。其使用部门也因此不同。
由于以上种种原因,企业在APS软件实施中就会出现一些无法避免的症状,最典型的症状如下:
1)
生产管理部与车间之间对生产工艺模型数据有很大分歧;如果有一把钳子,它很少成为决定产能的因素,但是过去的一年中的确发生过由于这把钳子被占用而推迟生产的案例。MES对这把钳子也没有明确是否做记录。那么,这把钳子到底是不是产能资源?是否有必要进入APS工艺模型?是否应进入MES记录中?由于工作重点和理解不同,或者成为不同部门之间争论的因素,或者迟迟无法做出决定。
2)
企业长期积累起来的生产数据无法直接导入到APS工艺模型中;由于此前企业并未建立资源、产能、工艺模型的概念,老的数据没有产能方面的复杂考虑,必然导致不可用。只有经过归纳、提炼和整理的数据才可能成为APS工艺模型数据。
3)
用传统数据建立的APS工艺模型计算生产计划不准确,甚至无法使用;如果企业把原有的‘标准’数据强行导入到APS工艺模型中,由于没有经过处理和提炼,必然导致计划和产能的不正确,甚至APS系统不可用。
4)
APS生产计划无法与生产现场建立紧密的联系。如果企业在建模过程中只从产能一个角度出发,没有充分考虑MES等系统的需求,会导致APS计划与MES数据不对应的问题。
至此,企业自然会提出疑问,既然APS与MES在观察角度、出发点、使用方法和最终目标上相差如此巨大,那么这两个系统还可能建立联盟组成一个统一的生产管理系统吗?还是这两个系统本来就应该相对独立运转?
这也是东方小吉星经过长期APS系统开发和实施后面临的关键难题,解决它还要靠思路的转换。
如果我们刨除掉以上的所有‘差异’因素,去找APS与MES之间的共同点,我们就会发现:APS生产基础数据与MES基础数据之间更多的是互相关联而不是差异,毕竟他们描述的是同一个生产过程。比如APS中的工序在MES中有完全相同的工序、APS中的‘资源’在MES中对应相同的‘设备’等等。虽然其中存在大量的差异因素,但是其主流仍然趋向于一致。那么我们能否充分尊重它们的差异,再充分利用其一致性的因素,为企业生产管理提供更简单更好的服务?
为此,小吉星经过长期研发提供了最简单易行的解决方案。
首先,PRM系统分别为APS和MES起建立各自独立的工艺模型,分别用于生产计划和生产执行。这样,即充分保证了APS与MES各自的系统独立性,又充分尊重了它们之间的差异性。在建立模型的方式上,PRM采用了APS与MES的工艺模型都来源于一个相同的‘企业工艺流程管理中心’,也就是说APS与MES基础数据的来源和母体是相同的。维护‘企业工艺流程管理中心’的很可能是工艺和技术部门,用最原始的图纸和工艺参数作为APS和MES的共同数据源头。这样充分保证了APS与MES的关联性、沟通性和方便的相互引用。
这样也产生了一个非常大的好处,生产计划部门和现场管理部门可以各司其职,各自维护和管理自己的数据,不会再为基础数据有差异而产生任何争议。
其次,PRM采取了可按照APS的计划工艺模型做MES记录的模式。生产现场不仅可以引用属于自己的MES工艺模型记录当前的生产,还可以引用原本属于计划部门的APS工艺模型来记录当前生产过程。两种工作模式分别从不同的角度做记录,用于不同的目标:一个是用于现场执行记录和分析,一个用于计划的调整。这两种记录之间还可以互相调用和查询,因此不会大幅增加现场工作量。
因此,在PRM系统中MES的工作模式上企业可以有以下三种选择。
第一种,生产现场分别有MES
管理人员和APS计划人员,分别从不同角度记录当前生产过程,可以实现精确的和实时的对比分析。这样现场的记录和操作工作量稍大,但是统计分析的工作简单快速。
第二种,现场只记录MES生产执行过程,不记录APS计划模型。但是可以直接把APS计划与MES不同结构的数据提取出来做人工的对比,经过二次开发也可以做自动对比分析。这样现场工作量较小,但是对比分析的工作量较大。
第三种,传统管理模式:企业强制让APS与MES完全统一,只需要做一次现场记录。
在PRM系统中APS与MES的结合模式上,可以总结为以下四大特点:双工艺模型、双记录模式、工艺来源统一、多种方式组合。
企业在APS的实施过程上也多了一个选择:可以先实施较为简单的小吉星MES系统,先把现场的执行过程完善地管理起来,等到积累了一定的经验和数据,就可以很方便地把MES工艺模型转为APS计划工艺模型,实现APS系统的平稳过度升级。
综上所述,小吉星的MES系统不仅包含较完整的现场记录、现场执行和管理功能,还全面紧密结合了小吉星的主打产品PRM。在小吉星之前的任何企业生产管理系统从来没有把生产计划与生产执行结合得如此紧密而又灵活——小吉星PRM首次让企业进入到作业计划与现场管理全面结合的新时代。