工廠管理信息化概述
目前國內(nèi)制造企業(yè)的信息化正在日益提高，但是在企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控管理方面還基本上基于手工在操作。這就出現(xiàn)了所謂的“制造業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場黑箱作業(yè)”現(xiàn)象。
生產(chǎn)現(xiàn)場管理的現(xiàn)狀與問題
產(chǎn)品銷售在這幾年間從生產(chǎn)導(dǎo)向快速地演變成市場導(dǎo)向、競爭導(dǎo)向、客戶導(dǎo)向， 因而也使得生產(chǎn)現(xiàn)場的狀況起了很大的變化，傳統(tǒng)現(xiàn)場管理方式己無法應(yīng)付這新的局面，可將生產(chǎn)型態(tài)的變化及引申的問題歸納成以下幾點(diǎn)：
(1)產(chǎn)品生命周期縮短
產(chǎn)品汰舊換新加速迫使產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工程及生產(chǎn)部門之間的關(guān)系越來越緊密。生產(chǎn)單位不斷面臨新的零組件，新的設(shè)備，新的制造流程及經(jīng)常性的工程變更，生產(chǎn)現(xiàn)場需要一套實(shí)時生產(chǎn)指示系統(tǒng)，有效地指引生產(chǎn)人員作業(yè)規(guī)范，同時能正確迅速地將生產(chǎn)狀況反應(yīng)給設(shè)計(jì)制造部門，及時找出新產(chǎn)品生產(chǎn)問題。
(2)少量多樣生產(chǎn)型態(tài)
由于少量多樣的生產(chǎn)型態(tài)，現(xiàn)場隨時充斥著眾多不同的制造工單，不同的在制品、零組件，生產(chǎn)單位必須具備混線生產(chǎn)能力，彈性而有效率地在一天當(dāng)中應(yīng)付不同產(chǎn)品生產(chǎn)所需。
(3)市場變化快速難以預(yù)測
商場如戰(zhàn)場，過去大規(guī)模正規(guī)作戰(zhàn)已不復(fù)見，而現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)的是快速反擊部隊(duì)，能應(yīng)付全球各地突發(fā)狀況。生產(chǎn)現(xiàn)場也是要能機(jī)動地應(yīng)付變化快速難以預(yù)測的訂單式生產(chǎn)型態(tài)。
(4)國際性競爭，日益激烈
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展日漸國際化，所面臨的不僅是國內(nèi)競爭而是面對全球各地一流產(chǎn)品的競爭壓力。就生產(chǎn)而言，所面臨的是要不斷提升產(chǎn)質(zhì)量量及降低生產(chǎn)成本。過去老板生意好做，只把生產(chǎn)現(xiàn)場當(dāng)做是一黑箱作業(yè)，如今在競爭壓力下必須將此黑箱作業(yè)透明化，找出任何影響質(zhì)量及成本的問題，并尋求具體的對策。
制造執(zhí)行系統(tǒng) - MES
針對以上的種種生產(chǎn)現(xiàn)場管理中的弊端，結(jié)合多年的制造業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場管理系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合先進(jìn)技術(shù)，經(jīng)過多年的研發(fā)，推出了制造執(zhí)行系統(tǒng)–MES。制造企業(yè)需要有一種現(xiàn)場信息流自動化系統(tǒng)(Frontline Data Automation)來解決其生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控管理的問題，這類系統(tǒng)如果是運(yùn)用在工廠制造現(xiàn)場，我們稱之為制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution System,MES)。MES可說是一種由下而上(Bottom Up)實(shí)時掌握現(xiàn)場狀況的信息管理系統(tǒng)。
在實(shí)施MES之前，公司ERP系統(tǒng)與生產(chǎn)現(xiàn)場之間透過人為方式溝通，使生產(chǎn)現(xiàn)場如同黑箱作業(yè)，無法掌握實(shí)時正確信息。而導(dǎo)入MES之后除了提供現(xiàn)場信息流自動化之外，它扮演承上啟下的功能。如圖所示：
MES功能與特點(diǎn)
將現(xiàn)場管理分成五個功能層次，依序是：
(1) 追蹤功能(Tracking)
(2) 監(jiān)督功能(Monitoring)
(3) 控制功能(Controlling)
(4) 管理功能(Management)
(5) 信息查詢功能（Search Information）
以下我們就此五大功能進(jìn)行簡單描述。
(1)追蹤功能
它的特色是盡量利用自動辨識技術(shù)，傳感器或是與設(shè)備儀器的聯(lián)機(jī)，能自動搜集現(xiàn)場生產(chǎn)信息，而下達(dá)的生產(chǎn)指示也可透過各類電子顯示裝置實(shí)時告之作業(yè)人員，達(dá)到無紙化(Paperless)的境界。傳統(tǒng)人工收集方式，需透過層層人工操作程序，才能到達(dá)管理者手中。
MES資料收集方式有以下之優(yōu)點(diǎn)：
1)實(shí)時性。在現(xiàn)場事件發(fā)生的同時便立刻以電子資料型式納入MES處理。
2)正確性。利用電子科技處理，免除人為因素，使正確性由百分之一以上，降至十萬分之一以下。
3)高度完整性及使用性?，F(xiàn)場事件經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理，可合并相關(guān)資料，存入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中。
(2)監(jiān)督功能
實(shí)時掌握了制造資源的最新狀況及歷史過程，再加上制程或作業(yè)規(guī)范，便可做到監(jiān)督的功能。MES 隨時將追蹤的狀況與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)加以比較，如發(fā)生異常則立即透過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通知相關(guān)人員處理。
制程規(guī)格的監(jiān)督，例如某類產(chǎn)品需要使用特殊規(guī)格的材料或組件，須經(jīng)過某些制造程序，或者是成品要求某些包裝配件，這些要求在作業(yè)人員實(shí)際工作時透過自動辨識技術(shù)或與設(shè)備的聯(lián)機(jī)，很方便地讓 MES 得知作業(yè)情形，與事先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)比對，達(dá)到實(shí)時核對效果。
制程質(zhì)量的監(jiān)督，實(shí)時收集所有現(xiàn)場的質(zhì)量資料，并就不同制程、品檢、修護(hù)、站別、產(chǎn)品時間區(qū)段或制令做統(tǒng)計(jì)分析，并立即反應(yīng)給相關(guān)單位，達(dá)到質(zhì)量預(yù)警效果。此項(xiàng)功能的發(fā)揮，可以大量減少工作現(xiàn)場因人為疏忽造成產(chǎn)品再加工或損壞，因而降低了直接人工及物料成本，達(dá)到質(zhì)量預(yù)警效果。
生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)督，隨時了解各重要生產(chǎn)設(shè)備的狀況，如發(fā)生異常能實(shí)時提供維修，并機(jī)動調(diào)整生產(chǎn)活動。
(3)控制功能
制程監(jiān)督功能有了以后，便可以再進(jìn)一步將制程中各個獨(dú)立的自動化物料搬運(yùn)備，自動檢測設(shè)備及自動化生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)機(jī)起來，構(gòu)成較完整的自動化系統(tǒng)，發(fā)揮整合的效果。 基本上，各自獨(dú)立的自動化設(shè)備只是解決了某項(xiàng)制程的生產(chǎn)瓶頸，而此自動作業(yè)之前后仍須人力的配合，并未能充份發(fā)揮昂貴設(shè)備的功能。 MES 掌握了生產(chǎn)最新狀況(status)、制程規(guī)則(rules)及規(guī)劃系統(tǒng)所設(shè)定的生產(chǎn)目標(biāo)(goal)可以有效地整合控制個自獨(dú)立的自動化設(shè)備，提升整廠的生產(chǎn)效率。
(4)管理功能
現(xiàn)場信息自動實(shí)時收集除了提供做現(xiàn)場監(jiān)督、控制之外, 最重要的功能是做為現(xiàn)場管理之用。MES 將現(xiàn)場實(shí)時收集的資料，以及監(jiān)督控制的狀況都立即存入數(shù)據(jù)庫中，不但有最新的狀況也有長期儲存的歷史資料，利用數(shù)據(jù)庫強(qiáng)大的查詢、分析、報(bào)表功能，使得傳統(tǒng)人工方式無法達(dá)到的管理功能得以在MES 中實(shí)現(xiàn)，亦使現(xiàn)場管理達(dá)到Just-In Time (JIT)的境界。
(5)信息查詢功能
傳統(tǒng)的生產(chǎn)現(xiàn)場信息的查詢都是基于手工的操作，好一點(diǎn)的是把各種生產(chǎn)報(bào)表、單據(jù)、窗體數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行匯總；進(jìn)而得出各種信息。但這中做法不能保證信息的實(shí)時性、準(zhǔn)確性及全面性，人為的資料誤差多。有了MES系統(tǒng)，各種基礎(chǔ)信息存在MES系統(tǒng)，業(yè)務(wù)資料實(shí)時從生產(chǎn)線上采集而來；保證了信息的實(shí)時性；同時由于資料是一點(diǎn)輸入，整體共享，保證了信息的一致性；又由于信息來自整個生產(chǎn)現(xiàn)場的投料、加工、組裝、質(zhì)檢、維修、包裝、入庫等所有流程，保證了信息的全面、準(zhǔn)確性。
為了方便管理層及客戶的需要，我們結(jié)合電子商務(wù)技術(shù)，開發(fā)出基于Internet技術(shù)的MES門戶。管理層過去想要了解生產(chǎn)狀況，一定要親臨生產(chǎn)現(xiàn)場找一堆人來問，而且得到的信息一定不準(zhǔn)確；或客戶想了解自己的訂單在制造商的生產(chǎn)進(jìn)度，那得通過左打電話右打電話。而有了PTMES門戶，這一切都在彈指之間。
SFCS能帶來的效益
結(jié)合企業(yè)目前的生產(chǎn)管理現(xiàn)狀和客戶的需求，我們對SFCS上線前和上線后的生產(chǎn)現(xiàn)場管理進(jìn)行比較，從中不難看出SFCS的效益來。
(1)流程卡管理
導(dǎo)入前
目前企業(yè)一般在生產(chǎn)中沒有實(shí)行這一制度，在先進(jìn)的企業(yè)都會實(shí)行流程卡的管理。每一在制品附一流程卡片，作業(yè)員完成一制程須將日期、人員、生產(chǎn)信息填寫在流程卡上，在成品包裝前，收集起來，以備日后維修查詢之用。
導(dǎo)入后
不但能把流程卡管理這一制度建立起來，同時因?yàn)橄到y(tǒng)的大部分生產(chǎn)資料的收集均通過條形碼設(shè)備、自動化設(shè)備，大大加快了資料收集的速度，生產(chǎn)線的效率不但沒有降低，反而得到了大大的提高。每一流程卡附上該在制品序號條形碼，作業(yè)員完成一制程后，利用條形碼輸入序號，及生產(chǎn)資料(例如:不良代碼也印制成條形碼)，SFCS自動并入時間，工作站，人員資料，存入流程卡數(shù)據(jù)庫中。
(2)制令追蹤管理
導(dǎo)入前
利用每日生產(chǎn)表格由生產(chǎn)單字節(jié)長填寫各制令投入產(chǎn)出，人員出勤等資料，再匯總計(jì)算出各制令進(jìn)度。然而組裝生產(chǎn)線流程快速，生產(chǎn)主管永遠(yuǎn)無法得知各制令目前的進(jìn)度。
導(dǎo)入后
每站（需管制的站點(diǎn)）需刷流程卡序號，計(jì)算機(jī)可自動計(jì)算出其所屬制令在各生產(chǎn)單位詳細(xì)過程及最近狀況，主管辦公室之計(jì)算機(jī)可得知全廠一分鐘前制令最新狀況。如果主管遠(yuǎn)在國外，只要其能進(jìn)入SFCS報(bào)表系統(tǒng)，了解整個工廠的制令運(yùn)行情況變成了彈指之間的事。
(3)在制品追蹤管理
導(dǎo)入前
如果沒有對WIP倉庫進(jìn)行有效的管理，常造成一堆不良品、待修品積壓在現(xiàn)場。
導(dǎo)入后
利用流程卡完整數(shù)據(jù)，SFCS可追蹤每一在制品最新位置、狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)整理后，可以依制令別，產(chǎn)品別或現(xiàn)場區(qū)段，追蹤在制品分布狀況。
(4)Burn-In 管理
導(dǎo)入前
不同機(jī)種 Burn-In時間長短不同，雖然Burn-In Room多用PLC，自動輸送帶控制, 但是仍須由人在現(xiàn)場操作，掌握信息不足，無法對Burn-In限空間做有效地利用。
導(dǎo)入后
透過SFCS與Burn-In Room PLC聯(lián)機(jī)，可以利用普天SFCS直接控制PLC，進(jìn)行在制品進(jìn)出Burn-In之控制，可以有效掌握Burn-In時間及空間利用。
(5)包裝監(jiān)督
導(dǎo)入前
相同產(chǎn)品，因不同地區(qū)客戶，需配置不同文字手冊，電源等包裝材料，但因混線生產(chǎn)，易生錯誤（如放置兩本文字手冊、電源線多放了一條等）。
導(dǎo)入后
可立即給予包裝人員明確包裝指示，避免疏忽，或是進(jìn)一步整合防呆系統(tǒng)可進(jìn)一步當(dāng)錯誤時立即發(fā)出警示。
(6)品質(zhì)監(jiān)控管理
導(dǎo)入前
品質(zhì)資料由品管站輸入品質(zhì)表格中，但因是人工填寫，資料有限，而完整的檢修資料是填寫在流程卡中，數(shù)量多，少有工廠輸入計(jì)算機(jī)，因此多是事后整理品質(zhì)報(bào)表做為未來品質(zhì)改善，但又因子據(jù)不完整、不正確, 不容易找到真正原因。
根據(jù)我們與客戶的交流與生產(chǎn)現(xiàn)場參觀，品質(zhì)狀況得不到實(shí)時的更新，品質(zhì)管控中所需要的P管制圖、Pn管制圖、 -R管制圖等重要的品質(zhì)圖表均有人工事后繪制，不能實(shí)時了解生產(chǎn)現(xiàn)場的狀況，各種品質(zhì)管制圖幾天得不到更新。
導(dǎo)入后
檢測修護(hù)、維修資料全由條形碼，或計(jì)算機(jī)立即輸入，或從測試檢測儀器中實(shí)時取出資料進(jìn)行分析，現(xiàn)場可連接品質(zhì)看板，實(shí)時顯示最新品質(zhì)狀況，并可做完整詳細(xì)統(tǒng)計(jì)分析，有效找出品質(zhì)問題。為品管部門提供實(shí)時、動態(tài)的P管制圖、Pn管制圖、 -R管制圖；再也不用為了要向大客戶提供這些管制圖而手忙腳亂了。
(7)出貨管理
導(dǎo)入前
須利用人工記錄那些出貨序號，給那一位客戶，以做售后服務(wù)，也因缺乏實(shí)時核對能力，常在出貨之機(jī)種及數(shù)量上發(fā)生錯誤，造成不小的損失。
導(dǎo)入后
出貨同時，刷讀外箱序號條形碼，可立即核對，如不符出貨條件，可立即告之出貨人員。同時把出貨信息上傳ERP系統(tǒng)。
(8)自動化設(shè)備整合
導(dǎo)入前
企業(yè)用的資料機(jī)床等設(shè)備多獨(dú)立運(yùn)作，效益不高，設(shè)備管理也不佳。
導(dǎo)入后
將SFCS與資料機(jī)床 等整合，可自動得取生產(chǎn)信息及設(shè)備狀況，與資料機(jī)床等整合，可自動得取測試資料。
(9)現(xiàn)場物料管理
導(dǎo)入前
企業(yè)每天一條線生產(chǎn)10多張工單，因混線生產(chǎn)，無法掌握實(shí)際生產(chǎn)狀況，常發(fā)生造缺料停線。
導(dǎo)入后
SFCS可以隨時掌握最新各制令，各機(jī)種組裝數(shù)量，可以實(shí)時計(jì)算出現(xiàn)場物料狀況，以預(yù)做供料準(zhǔn)備，有效降低這方面人力及缺料現(xiàn)象。
(10)售后服務(wù)
導(dǎo)入前
也不知其何時出貨，很難提供有效的售后服務(wù)?？蛻艋匦拗a(chǎn)品，企業(yè)可以方便地找出出貨時間、出貨客戶（有出貨條形碼管理系統(tǒng)）；但如果想了解該產(chǎn)品在生產(chǎn)時的信息，由于出貨沒有與生產(chǎn)資料進(jìn)行整合，要找出其原來的生產(chǎn)信息，須花費(fèi)相當(dāng)大的人力。
導(dǎo)入后
SFCS提供追蹤功能，可以掌握每一成品完整流程卡資料、當(dāng)時生產(chǎn)現(xiàn)場的狀況及出貨時間、出貨客戶，追蹤成品在生產(chǎn)中的各種記錄，可提供客戶完整的售后服務(wù)。
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