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基于以上對(duì)MES系統(tǒng)缺陷的描述，精益MES需要在生產(chǎn)調(diào)度管理、人力資源管理、工序級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃、資源分配和狀態(tài)管理、生產(chǎn)過程管理等5個(gè)方面對(duì)現(xiàn)有MES系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充和改進(jìn)，改進(jìn)后的精益MES系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能模塊：
(1)推拉結(jié)合的調(diào)度模塊。在生產(chǎn)調(diào)度方面，該采用“推式計(jì)劃，拉式生產(chǎn)”的方式，即制定調(diào)度計(jì)劃時(shí)按照“推式”，分配好各種資源，規(guī)定各工序產(chǎn)品投入和出產(chǎn)的時(shí)間；而在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，采用“拉式”，某道工序完成任務(wù)時(shí)，向系統(tǒng)發(fā)送一條完工信息，系統(tǒng)接到信息后通過電子kanban向其上道工序發(fā)出需求指令，這樣通過工序間的拉動(dòng)，實(shí)現(xiàn)流動(dòng)生產(chǎn)。在這里，調(diào)度計(jì)劃僅僅是一種參考而非指令，真正的指令是“電子kanban”。每經(jīng)過一定的時(shí)間，系統(tǒng)必須對(duì)調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行一次更新，以適應(yīng)當(dāng)時(shí)的實(shí)際生產(chǎn)情況。
(2)以人為本的人力資源管理模塊。在人力資源管理方面，除了提供工人的基本信息和實(shí)時(shí)的工作狀態(tài)信息外，還應(yīng)該采用實(shí)時(shí)通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)與車問控制間的信息溝通；增加崗位評(píng)比功能，利用實(shí)時(shí)記錄的IAI作信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過車間的電子看板展示出來，從而在一定程度上提高員工的積極性，并為年終評(píng)優(yōu)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。另外，為了提高生產(chǎn)效率，降低車間運(yùn)營成本，企業(yè)必須培養(yǎng)能勝任多種工作的多能工。因此，MES系統(tǒng)應(yīng)該為每個(gè)員工建立適合他們的培養(yǎng)計(jì)劃，定期考核，并將工人掌握的工種記錄下來，作為生產(chǎn)調(diào)度時(shí)人力資源分配的依據(jù)。
(3)工步級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃模塊。引入精益生產(chǎn)的工作標(biāo)準(zhǔn)化方法，首先通過動(dòng)作分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)操作的標(biāo)準(zhǔn)化，詳細(xì)規(guī)定各種加工的操作條件、操作內(nèi)容和操作步驟等，并細(xì)化到具體的動(dòng)作。然后利用秒表法或者預(yù)定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)法(PTS)確定標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間，并將以上信息錄入MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。最后在MES系統(tǒng)進(jìn)行工序級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃分解時(shí)，自動(dòng)從數(shù)據(jù)庫中取出這些信息，加入到工藝卡片中，從而更好地指導(dǎo)工人進(jìn)行高效率的生產(chǎn)操作。
(4)定置化的資源分配和狀態(tài)管理模塊。采用精益生產(chǎn)的定置管理方法，在MES系統(tǒng)進(jìn)行資源分配前，先要根據(jù)動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則和工藝要求確定各類物品(如設(shè)備、原材料、刀具、卡具等)的擺放位置及狀態(tài)，以保證作業(yè)者能迅速、準(zhǔn)確且省力地拿到所需的物品。然后將這些物品信息以及它們對(duì)應(yīng)的位置信息存入MES系統(tǒng)中。在系統(tǒng)進(jìn)行資源分配時(shí)，根據(jù)上面記錄的信息，綜合考慮成本、時(shí)間等因素。完成對(duì)設(shè)備、人員、材料、輔具等的配置。一旦系統(tǒng)完成資源分配，就要嚴(yán)格按照事先確定的定置方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定置管理。這樣才能保證MES系統(tǒng)資源管理的合理性以及準(zhǔn)確地在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)得到體現(xiàn)。
(5)目視化生產(chǎn)過程管理模塊。在這方面，一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的管理人員相比儀表設(shè)備具有更大的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)槭褂萌藖砉芾恚坏梢园l(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)過程中已經(jīng)發(fā)生的錯(cuò)誤，而且對(duì)正在或?qū)⒁l(fā)生的錯(cuò)誤也有更敏銳的預(yù)見能力。所以，首先需要在MES系統(tǒng)中引入精益生產(chǎn)的“目視管理”方法，將現(xiàn)場(chǎng)的問題直觀化，然后在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)配置一定數(shù)量的現(xiàn)場(chǎng)管理人員來配合MES系統(tǒng)完成生產(chǎn)過程管理。為了達(dá)成這一目標(biāo)，精益MES系統(tǒng)在功能上需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)接口，以便現(xiàn)場(chǎng)管理人員通過終端(如掌上電腦等)與系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的交互。
(6)其它模塊。精益MES系統(tǒng)中。設(shè)備管理、文檔管理、生產(chǎn)性能管理、質(zhì)量管理、產(chǎn)品跟蹤／產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理以及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊與現(xiàn)行MES系統(tǒng)基本相同，不再贅述。
基于上述功能模型，構(gòu)建精益MES信息模型。精益MES系統(tǒng)的輸入有2項(xiàng)，輸出有9項(xiàng)，各模塊具體的信息傳遞描述如下：
“現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集”模塊與底層控制系統(tǒng)相連，它通過人工或者自動(dòng)的方式從底層控制系統(tǒng)采集現(xiàn)場(chǎng)的各種生產(chǎn)信息，并傳遞給相應(yīng)的模塊進(jìn)行處理。
“定置化資源分配和狀態(tài)管理”、“設(shè)備管理”、“文檔管理”4個(gè)模塊把從現(xiàn)場(chǎng)收集到的有關(guān)人力資源、生產(chǎn)資源、設(shè)備、生產(chǎn)記錄等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，然后將人力資源信息(包括工人的自然條件、掌握的技能情況、工作狀態(tài)、疲勞程度、意見和建議等)、生產(chǎn)資源信息(包括各種設(shè)備和輔具的基本信息、存放位置、可用狀態(tài)等)、設(shè)備的信息(包括設(shè)備型號(hào)、位置、加工精度、可靠性等)、文檔信息(包括生產(chǎn)工藝、工藝卡片、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等)傳遞給“工步級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃”模塊，為計(jì)劃的分解提供數(shù)據(jù)依據(jù)。同時(shí)將這些信息以圖表的形式輸出給系統(tǒng)使用者。
“目視化生產(chǎn)過程管理”、“產(chǎn)品跟蹤／產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理”、“精益質(zhì)量管理”、“生產(chǎn)性能分析”4個(gè)模塊將從現(xiàn)場(chǎng)收集的生產(chǎn)過程信息、產(chǎn)品信息、質(zhì)量信息、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)等信息進(jìn)行記錄分析，并將分析結(jié)果實(shí)時(shí)地傳遞給推拉結(jié)合調(diào)度模塊。其中包括生產(chǎn)過程中的延遲停頓、錯(cuò)誤操作；產(chǎn)品的種類、數(shù)量、任務(wù)完成情況；產(chǎn)品關(guān)鍵尺寸信息、缺陷率；生產(chǎn)產(chǎn)量、生產(chǎn)費(fèi)用等信息。同時(shí)將這些信息以圖表、報(bào)表、標(biāo)準(zhǔn)等形式輸出給系統(tǒng)使用者。
“推拉結(jié)合調(diào)度”模塊一方面與上層ERP系統(tǒng)連接，接收ERP下達(dá)的產(chǎn)品需求計(jì)劃(通常為EXCEL表格或BOM文件)，另一方面接收現(xiàn)場(chǎng)采集的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，不斷修正自己的計(jì)劃和調(diào)度，最后將生成的車間級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃傳遞給“工步級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃”進(jìn)一步分解。
“工步級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃”模塊將車間級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)一步細(xì)分。分解計(jì)劃前要綜合考慮目前現(xiàn)有的人力、物料和設(shè)備等資源是否可以滿足生產(chǎn)要求。如果條件滿足。則通過控制器向底層控制系統(tǒng)發(fā)送制造指令；如果不滿足，則向上級(jí)模塊報(bào)警，請(qǐng)求修改生產(chǎn)計(jì)劃。
由于精益MES系統(tǒng)與現(xiàn)有MES系統(tǒng)功能上有所不同，因而在實(shí)現(xiàn)技術(shù)上也必然存在一些差別。為了實(shí)現(xiàn)精益MES，在現(xiàn)有MES系統(tǒng)的基礎(chǔ)上。本文引入以下兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：
(1)工作標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。所謂工作標(biāo)準(zhǔn)化，就是對(duì)各個(gè)崗位的工作制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在工作過程中嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。它是一種面向生產(chǎn)最底層的控制技術(shù)，它的引入可以使MES系統(tǒng)得到的結(jié)果更準(zhǔn)確，同時(shí)也可以降低生產(chǎn)的不平衡性，是精益MES系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)。它包括動(dòng)作分析和作業(yè)測(cè)定兩個(gè)主要內(nèi)容。
動(dòng)作分析就是以一個(gè)完整的工作或一組操作為研究對(duì)象，將操作者全過程的作業(yè)動(dòng)作拆分成最基本的動(dòng)作單元，消除浪費(fèi)、無用的動(dòng)作，制定一個(gè)輕松、快捷、高效的動(dòng)作序列組合，使其滿足動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則。將優(yōu)化后的動(dòng)作序列存入MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。生成各項(xiàng)作業(yè)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。輸出為各工序的工作卡片，以規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)操作。
作業(yè)測(cè)定是指為達(dá)成某一作業(yè)的目的，以具體的時(shí)間值為尺度，對(duì)作業(yè)效率進(jìn)行評(píng)價(jià)的分析手法，通常在動(dòng)作分析后使用。運(yùn)用作業(yè)測(cè)定技術(shù)可以為MES系統(tǒng)提供各項(xiàng)操作的準(zhǔn)確時(shí)間，為MES系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃分解、調(diào)度、人員績效考核等功能提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。
(2)MES看板技術(shù)?？窗寮夹g(shù)是精益思想下實(shí)現(xiàn)拉式生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，通過看板控制生產(chǎn)節(jié)奏可以有效地平衡各工序的生產(chǎn)，減少在制品積壓和停工等待的發(fā)生。
MES看板技術(shù)是精益MES實(shí)現(xiàn)推拉結(jié)合調(diào)度功能的基礎(chǔ)，它通過生產(chǎn)看板傳遞MES系統(tǒng)下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)號(hào)、生產(chǎn)時(shí)間、需要生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量等信息；通過生產(chǎn)情況看板，完成MES系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)節(jié)奏的控制，并統(tǒng)計(jì)出各生產(chǎn)單位的投入產(chǎn)出和不良率；通過質(zhì)量看板向MES系統(tǒng)反饋實(shí)時(shí)的質(zhì)量信息，使用60r、質(zhì)量圖等工具對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量進(jìn)行控制；通過物料看板傳送物料需求信息，避免待料停工和物料堆積的現(xiàn)象。因此，引入看板技術(shù)，可以有效地實(shí)現(xiàn)精益MES系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的狀況進(jìn)行控制。
文章來源：CTPM
