制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）物料管理功能簡析

趙義良

摘 要：本文結(jié)合天津雷沃動(dòng)力有限公司生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)物料管理問題，分析了MES系統(tǒng)中物料管理功能模塊的主要功能。雷沃動(dòng)力公司各車間內(nèi)部前期雖已具備PLC/DCS自控系統(tǒng)，但車間之間生產(chǎn)信息孤立，形成孤島。通過實(shí)施MES系統(tǒng)為公司的管理和決策提供真實(shí)、準(zhǔn)確、及時(shí)的參考信息。根據(jù)實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)調(diào)整生產(chǎn)進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)資源共享、協(xié)同生產(chǎn)計(jì)劃，達(dá)到降低制造成本、提高資源利用率和產(chǎn)量，最終實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的資源共享和協(xié)同制造。

關(guān)鍵字：MES；物料管理；生產(chǎn)制造；準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)

NIST（美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究組織）的定義為：“MES是對(duì)從實(shí)際制造工作啟動(dòng)到產(chǎn)品完工的生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行管理和優(yōu)化的信息系統(tǒng)，通過掌控最新的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，基于實(shí)際情況進(jìn)行指導(dǎo)、發(fā)動(dòng)、響應(yīng)、報(bào)告工作，為輔助企業(yè)決策提供有關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)的關(guān)鍵信息。”本世紀(jì)初，NIST（美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究組織）對(duì)MES 的功能模塊進(jìn)行了劃分，明確了MES標(biāo)準(zhǔn)主要功能包含資源調(diào)配及跟蹤、作業(yè)（詳細(xì)）進(jìn)度計(jì)劃、生產(chǎn)單元級(jí)調(diào)度、規(guī)范管理、數(shù)據(jù)匯集/采集、人工管理、質(zhì)量管理、物料管理、產(chǎn)品追溯和譜溯等。其中物料管理是指管理物料（原料、零部件）、工具和輔料的移動(dòng)、緩沖和存儲(chǔ)，該處所說的“移動(dòng)”直接支持加工作業(yè)以及設(shè)備維護(hù)和準(zhǔn)備。

物料管理就是按照準(zhǔn)時(shí)制（JIT）生產(chǎn)的要求，準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)量地把合適的物料投料到生產(chǎn)線的指定位置，因此MES中的物料管理是一個(gè)體系，要保證一條生產(chǎn)線每天需要的上萬種物料無差錯(cuò)，是個(gè)高難度的管理工作，也是豐田管理方式的核心之一，從生產(chǎn)計(jì)劃的制定和調(diào)整，到制造BOM及選配的信息準(zhǔn)確及及時(shí)更新，到向數(shù)百家供貨廠商的要貨計(jì)劃及調(diào)達(dá)指令準(zhǔn)確無誤，到現(xiàn)場(chǎng)物料位置的準(zhǔn)確，需要對(duì)物料上線體系進(jìn)行全面的管理，這也是MES在物料管理方面不同于ERP的主要原因。

物料管理功能主要包含：

一、生產(chǎn)計(jì)劃管理：生產(chǎn)部計(jì)劃員從ERP系統(tǒng)導(dǎo)出生產(chǎn)計(jì)劃（或直接在EXCEL中編制計(jì)劃）后進(jìn)行計(jì)劃導(dǎo)入總量計(jì)劃和期別計(jì)劃，或是通過系統(tǒng)接口直接將計(jì)劃傳入到MES系統(tǒng)中。根據(jù)總量計(jì)劃生成一段時(shí)間的總量要貨，總量的時(shí)間段（一般是月）進(jìn)行總量的要貨預(yù)告。根據(jù)期別計(jì)劃生成期別要貨，每期（一般為日）的零件需求情況。

系統(tǒng)根據(jù)期別計(jì)劃導(dǎo)出序計(jì)劃，在序計(jì)劃中進(jìn)行導(dǎo)入，導(dǎo)入后的序計(jì)劃可以進(jìn)行序計(jì)劃調(diào)整，序計(jì)劃計(jì)劃展開后生成投產(chǎn)計(jì)劃用于指揮生產(chǎn)，對(duì)投產(chǎn)計(jì)劃可以做相關(guān)的調(diào)度，投產(chǎn)計(jì)劃投料的依據(jù)。

二、BOM管理：技術(shù)人員在MES中建立機(jī)型，創(chuàng)建BOM版本后，從PDM系統(tǒng)中把BOM數(shù)據(jù)導(dǎo)出成EXCEL的格式，然后導(dǎo)入到MES系統(tǒng)中，形成MES-BOM，技術(shù)科的技術(shù)員在MES-BOM中添加工位信息，添加完整后，用于制造部（倉儲(chǔ)）物料展開的依據(jù)，也可用于制造部（生產(chǎn)）的同步指示。MES系統(tǒng)中的MES-BOM支持轉(zhuǎn)產(chǎn)，通過轉(zhuǎn)產(chǎn)文件，批量修改MES-BOM的數(shù)據(jù)。MES系統(tǒng)中的MES-BOM支持配置化。

三、要貨和拉料：生產(chǎn)部計(jì)劃員根據(jù)總量計(jì)劃，以及多路線比例的設(shè)置制作總量要貨計(jì)劃，對(duì)總量的時(shí)間段（一般是月）進(jìn)行總量的要貨預(yù)告；生產(chǎn)部計(jì)劃員根據(jù)期別計(jì)劃，以及多路線順序的設(shè)置制作期別要貨計(jì)劃，具體指示到每期（一般為日）的零件需求情況；生產(chǎn)部計(jì)劃員根據(jù)序計(jì)劃和拉料的設(shè)置制作拉料單，用于指示廠商（中轉(zhuǎn)庫）向協(xié)配庫發(fā)貨的清單。指示廠商（中轉(zhuǎn)庫）需要向協(xié)配庫供貨的時(shí)間、零件號(hào)以及數(shù)量。

四、協(xié)配庫管理：生產(chǎn)部（倉儲(chǔ)科）保管員根據(jù)拉料單進(jìn)行收貨，在MES中確認(rèn)物料已經(jīng)入庫時(shí)，增加協(xié)配庫可用件庫存。

通過入庫檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)庫里存在問題件時(shí)，可以根據(jù)需要對(duì)問題件進(jìn)行預(yù)退，預(yù)退后的零件可以進(jìn)行進(jìn)一步的退貨處理。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)庫里實(shí)際庫存與賬面庫存不符時(shí)，符合盤點(diǎn)條件時(shí)，可以通過盤點(diǎn)來進(jìn)行調(diào)整，不符合盤點(diǎn)條件時(shí)，可以通過臺(tái)帳的微調(diào)進(jìn)行庫存賬面的調(diào)整。

協(xié)配庫可以投料預(yù)約、庫存報(bào)警、物料追蹤。

五、投料管理：根據(jù)投產(chǎn)計(jì)劃和BOM編制投料計(jì)劃，根據(jù)投料設(shè)置參數(shù)生成庫投單、廠商直投單和內(nèi)部發(fā)交單，投到指定區(qū)域后，做投完操作后，線邊庫的零件增加；

當(dāng)撤序時(shí)，做撤料操作后，線邊庫的零件減少。

當(dāng)BOM發(fā)生調(diào)整時(shí)，可以生成調(diào)整單，指揮投料工撤料和補(bǔ)充投料

六、調(diào)度和同步：從序計(jì)劃展開投產(chǎn)計(jì)劃。

同步采集，采集上下線的信息，以及同步計(jì)算來拉動(dòng)預(yù)裝和計(jì)算后續(xù)計(jì)劃上下線時(shí)間。

系統(tǒng)支持掛起、返修、少裝、停裝、離線等異常操作。

進(jìn)行同步指示。

同步采集和同步計(jì)算的信息提供質(zhì)量追溯和分析預(yù)警。

七、線邊庫管理：對(duì)于投料完畢后的計(jì)劃更改或BOM更改，MES通過投料調(diào)整單進(jìn)行投料的調(diào)整，投完后自動(dòng)更新在線庫存。對(duì)于裝配過程中的壞件造成的缺件，MES可以通過額外領(lǐng)料進(jìn)行額外用量的領(lǐng)用，系統(tǒng)自動(dòng)更新在線庫存。通過在線庫盤點(diǎn)，可以對(duì)在線庫料差進(jìn)行調(diào)整。在線庫盤點(diǎn)可以盤點(diǎn)未裝配零件以及在制品的物料。當(dāng)裝配過程出現(xiàn)下修、停裝或少裝等異常情況時(shí)，系統(tǒng)可針對(duì)不同的情況提供補(bǔ)裝、重裝或續(xù)裝等功能對(duì)物料進(jìn)行特殊處理以保證在線庫存的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性。

通過MES系統(tǒng)物料功能的實(shí)施能夠進(jìn)一步推動(dòng)公司物流標(biāo)準(zhǔn)化和指標(biāo)化：國內(nèi)制造工廠業(yè)務(wù)流程比較多，并且沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)，通過實(shí)施MES系統(tǒng)可以重新整理整個(gè)業(yè)務(wù)流程，化繁為簡，全部標(biāo)準(zhǔn)化，并建立規(guī)范化的運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、配送、容器網(wǎng)絡(luò)物流體系。持續(xù)改進(jìn)的物流KPI指標(biāo)（物流路徑、倉位占用率、庫存周轉(zhuǎn)率等），逐步將原材料物流水平提高，既滿足柔性生產(chǎn)的需要，還能夠降低庫存，提高庫存周轉(zhuǎn)率，減少庫存資金占用。

MES物料管理功能為車間的高效、有序生產(chǎn)制造活動(dòng)提供有力的支持，保證生產(chǎn)所需的物料正常及時(shí)供給，同時(shí)能夠通過MES物料管理功能對(duì)生產(chǎn)過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)，從原輔料采購到最后成品入庫、交貨出庫的整個(gè)過程中的物料運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)統(tǒng)計(jì)、反饋，讓管理人員的物料管理工作和企業(yè)的生產(chǎn)、物料管理更為高效。MES物料管理功能在整個(gè)生產(chǎn)過程中，通過對(duì)物料、生產(chǎn)狀態(tài)的跟蹤、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和生產(chǎn)物料調(diào)動(dòng)，為生產(chǎn)計(jì)劃的推進(jìn)、生產(chǎn)執(zhí)行提供有力的支持！endprint