近年来,基于物联网、人工智能、云计算等技术的智能制造开始大规模的普及,智能制造的核心则是MES系统的部署,有效帮助企业改善生产排程和运营管控。在此背景下,国家也在大力推进智能制造的发展,产业政策不断出台,越来越多企业选择部署MES系统。
MES的生产计划管理综述
首先,什么是MES系统呢?MES即制造企业生产过程执行系统,通过数据采集、效率评估、历史数据分析、物料跟踪、质量跟踪与分析、设备管理、计划分解等业务子系统或功能组件。以对过程任务分配、业绩进行监视、统计、跟踪和分析等手段,实现过程的持续改进。MES系统是一个以排产为核心的、功能上很完整的生产管理系统,它所需要的所有基础数据都可以在MES系统内部生成和维护。但是,MES用户一般要把MES系统与ERP系统同时使用。
生产计划的管理在MES系统中是非常重要的。一般的情况下,企业的生产计划是由上层管理系统ERP来完成,那么MES中的生产计划和ERP的 生产计划的不同点在于:ERP的生产计划是以订单为对象的前后排列,考虑到时间因素,以日为排列单位,先后日期依据销售订单和销售预测的时间、制造提前期和原材料采购提前期、库存等因素MRP的逻辑来计算;是基于订单的无限产能计划。MES的生产计划以生产物料和生产设备为对象,按照生产单元进行排程;以执行为导向,考虑约束条件,把ERP的生产订单打散,重新计划生产排程;是基于时间的有限产能计划。
MES的生产计划管理和ERP的生产计划管理共同构成了企业整个生产过程的生产计划管理。为了更好的实现生产,必须将MES生产计划管理和ERP生产计划管理有效的结合在一起,使MES与ERP一起构成计划、控制、反馈、调整的完整闭环系统,通过接口进行计划、命令的传递和实绩的接收,使生产计划、控制指令、实绩信息在整个ERP、MES、过程控制系统/基础自动化的体系中透明、及时、顺畅的交互传递。
从ERP传到MES系统的数据
MES从ERP中得到的数据主要是物料、采购、销售等基础数据。这些都是生产管理中最基础数据。需要注意的是另外一些基础数据,比如工序、工序时间、逻辑关系、生产资源等都是任何ERP中所没有的,都必须在MES系统中重新生成,这是MES系统理论与方式的独特性所决定的。对企业来说,对这些基础数据的准备同时也是企业自身生产管理的规范与完善的过程。
1)物料信息
在MES系统所有基础数据中,物料信息,包含物料代码、名称、单位、成本等是非常重要而且维护工作量很大的基础数据。这部分数据正常应该在MES系统中生成和进行维护,但是已经实施ERP的企业都会认为这些数据已经存于ERP系统中,不必再次录入和维护。从ERP系统直接把物料数据导入到MES系统当然是一种方便可行的方法。但是MES对生产物料的管理非常细致,不同于库存和BOM-MRP模块对物料的要求。用户会发现MES系统所需要的很多生产中间品是ERP系统中以前从来没有出现过的,因此在MES系统中维护物料也是有必要的。而其中有些物料如办公用品也是MES系统所不需要的。这要求MES系统有对ERP中物料进行筛选和加入新物料的功能。
2)采购到货信息
MES系统在进行排产计算的过程中需要提取物料的预计库存数量,才能保证原材料的供应满足生产需求。需要注意的是:这个预计库存数量与ERP库存模块所提供的库存数量有本质的区别。MES系统的目标是制定“未来”的计划,所以它需要的是未来的、预计的库存物料数量;而ERP库存模块所提供的是“以前”的和“当前”的物料数量。为了得到未来库存数量,MES系统需要得到原材料的预计到货数量和时间,这些信息本来需要在MES系统中进行手工录入,但是如果用户已经实施ERP的采购模块,就可以从采购单信息中得到这些数据。对此,MES已有读取ERP采购单相关信息并导入MES系统的未来库存的功能。这需要ERP软件开放数据库中与采购单相关的数据表。
3)销售单信息
MES系统在做排产的时候首先需要“什么时间?生产什么?生产多少?”这样的信息。这些信息一般都保存在ERP系统中的销售订单,或者是主生产计划等模块中。除了在MES系统中手工把这些信息重新录入一遍以外,还可以直接把这些信息从ERP系统取过来,经过加工,就可以直接下达排产,得到具体的生产计划。
从MES传到ERP的数据
1)物料需求计划
MES系统提供的物料需求计划与传统方式提供的物料需求计划有本质的不同。第一,它本身满足生产能力限制、多种生产约束条件,和优化排产提高工作效率的要求。第二:它有详细到分钟的时间信息。这个数据提供给ERP可以极大提高采购和库存模块的管理水准。
2)成品产出计划
MES系统的物料计划同时生成需求和产出计划。MES系统成品产出计划的特点与需求计划同样满足多种约束并且精确到分钟,企业可以以此制定详细和精确的销售计划,运输计划等,对提高这些模块的水准意义重大。另外,MES强大的生产决策支持功能,可以让销售人员在最短时间内得到在什么时间可以完成哪些生产,企业的生产能力是否可以接受某张订单这样的信息,把销售工作与企业的生产能力直接联系在一起。
3)成本计划、成本分摊数据
MES系统根据生产作业计划以及物料成本和单位时间的资源成本,自动生成生产成本计划。MES系统还可以根据实际生产执行数据把成本分摊到每道工序,得到实际的发生成本。这些信息一起传递给财务模块,可以完善财务的成本管理功能。
4)细作业计划(工序计划)与人事工资、设备管理、质量管理
由于MES产生详细的作业计划或者工序计划,并因此产生生产资源的计划,而每道工序包含很丰富的信息,可能与一定的人员、工资管理相联系;也可能与设备、班组等资源相联系;还可能与质量管理等相联系。有了作业计划,就可以完善ERP对这些模块的管理。具体功能和方式还要与实际用户的需求和ERP软件联系起来。
5) MES计划与领导查询
ERP模块中包含的大量信息支持领导查询系统对企业进销存财务等多方位的查询统计分析,但是缺少对生产管理的相关信息。MES系统可以给这个功能增加最关键的生产相关的查询,包括如何、什么时间可以完成哪些生产?在什么时间、需要哪些、需要多少原材料?哪些资源是约束当前生产的关键和瓶颈资源?何时可以交货?用户的一张订单是否可以接受?当前生产是否与计划相符合,是否会发生异常?等等信息。以前ERP系统内无从谈起的这些信息在几分钟之内都可以从MES系统中得到,并反应在ERP的相关模块内。
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