論中國企業確實需要MES的必要性
來源:蘇州盟思      發布時間:2017-11-27 01:44
中國企業確實需要MES
 
一、簡要回顧歷史
--西方發達國家采用自動化手段并積極采用 MES使生產力改善成為可能
MES幾乎與出現在亞洲的“競爭激烈化”同步;曾幾何時,“日本制造”是“便宜”和“仿制”的代名詞。而豐田(TOYOTA)、索尼 (SONY)、本田(HONDA)  等公司 實 行的全 面 質量管 理   (TQM)、準時制生產 (JIT) 和柔性制造技術), 在降低庫存、縮短周期、削減成本方面取得顯著成果,使其產品質量和貨物交付達到幾乎完美的程度。“日本制造”隨之成為時尚的、買得起的、高質量產品的象征。
西方的制造業被迫快速適應這種變化,以獲得企業的生存機會。但是他們遇到一個障礙——強大的工會以及勞動法規,最低工資和工作時間的限制——他們無法走與日本同樣的道路,不可能像日本那樣有效地部署勞動力資源。確實,工會化和勞動政策是 1970 年代工資和價格上漲的根本原因,從而首先削弱了西方企業的競爭力。因此,為了控制生產要素成本和重組運作以獲得更高的生產率并提高質量,西方的制造商們把推進工廠和倉庫的自動化擺到首要位置。
與勞動力成本不同,在自動化技術方面的投資,至少使由于價格上漲削弱原始資本的購買力所造成的實際資產減少有所緩解。 這個戰略手段在過去的 20 年中促使制造業的速度翻了一番,取得了巨大收益。在美國,2001 年制造企業的數量與 20 年前基本相同,而生產工人減少了六分之一,幾乎與管理人員一樣多。在這期間,每個生產工人創造的制造業增加值提高了一倍以上,從 81,000 美元增加到 165,000 美元(按照 2002 不變價格),總制造業增加值增長 70%,達到每年 1.9 萬億美元。
通過自動化改善制造業的速度的同時,減少了監督、檢查生產和倉庫作業過程所需要的員工人數,但是另一方面產生一個新的風險——在企業后臺應用系統和車間級設備控制層等其他系統之間形成“信息斷層” ,不能進行有效溝通。傳統的 MES系統就是用于消除這個影響自動化收益的“鴻溝”。MES系統連接工廠和倉庫的 PLC 和物流作業設備,使得主管人員獲得即時的可見性,以管理和控制“事件”;同時,MES系統從基礎應用系統接收工單 (Order), 任務得到執行后,反饋詳細事務處理。為改善決策速度和準確性,提高管理生產力,保持運作的持續順暢,MES系統提供了一個工 具,進行詳細的進度安排,管理勞動力、資源分配、任務分派、任務導航、過程管理、質量控制、維護、批準、記錄保存和績效測量等,這些工作過去都是通過紙面完成或者完全存在于某些人的頭腦中,甚至干脆什么都沒有。
二、中國的情況
中國制造企業面臨成本 持續上升,競爭愈加激烈的局面,改善生產力勢在必行
從 1980 年代開始,中國的制造業增加值迅速增長,按照購買力計算 2001 年已經達到 7,000 億美元,相當于美國的 40%,并且還在每年 26%的綜合增長率持續增長。但是與西方比較,中國更多的是勞動密型行業。2001 年,中國的制造企業平均員工人數為 331 人,而在美國平為 46 人。這樣一來,中國員工的工資和人均增加值為美國的十分之一。
雖然如此,中國制造業無疑處于加速增長階段。2001 年以來,中國制企業的員工人數每年僅增長 2%,而人均增加值的年增長率達到 24%。簡言之,盡管制造業的員工數持續增長,但中國的工業增長的 90%來自生產的改善。
中國的制造業似乎有取之不盡的廉價勞動力資源,為何卻把生產力改作為利潤增長的關鍵?可以考察以下影響中國工業發展的因素:
l  中國國有和集體企業經過重整,正在成為行業中堅。政府補貼的日子和按照配額大批量生產的時代已經過去了。一些效率低下的國有和集體企業在壓力之下主動改變,否則將面臨困境。大多數企業選擇了放棄大批量生產標準或非標準產品的模式,實施 TQM以改善質量,解雇一些技能差且年齡大的工人,關閉一些低效業務,從而成為盈利企業。
進口材料成本上升,現場缺料不斷加劇。中國目前是世界上最大的工業品進口國,從石油、鋼鐵到水泥,旺盛的需求推動著全球市場的現貨價格。西方制造商批評中國將人民幣人為地維持在低價格水平,這對于保護中國產品出口的競爭優勢有益,但是固定匯率相應增加了進口成本,增加獲利壓力。
勞動力成本上升,城市勞動力供應緊張。由于日益嚴重的人員短缺,雖然產業工人的工資按照西方標準仍然很低,但相對于 GDP 增長來說,工資的增長仍然很快。在中國內地和沿海地區,新工廠不斷涌現,超過工人成長的速度。同時,中國農村生活狀況的改善,使從農村向城市流動的季節工人減少。
價格競爭不斷升級。國外資本和民營資本投資快速設立新工廠,加劇了國內競爭。結果,中國的制造商們無法按照原材料和勞動力成本的上升速度來提高價格。
 
 
三、改善中國制造業生產率
中國企業的生產力改善之路有別于西方自動化方式,而側重于使用人的工作智能化
中國的企業任何時候都不可能走西方制造業自動化的老路。因為與西方比較中國勞動力的成本只是很小的一部分;另外,因為基本建設項目和國有制造企業吸引并使用了大量投資,這些投資不僅來自國家稅收,而更多是通過銀行貸款。相對而言,民營企業缺乏從銀行獲得資金以滿足資本支出需要的能力。
簡而言之,中國的企業實際上不能走投資于“自動化”——傳統 MES系統的靈魂——的路子,盡管 MES能將人類的智能傳遞給機器設備,允許一個操作者在不產生產品缺陷風險的情況下,看護許多設備。此外,“自動化”最適用于高價值產品的生產,尤其是生命周期很長的產品。對于低價值產品,“自動化”受到其昂貴成本的制約,生命周期短的產品更是如此。然而,后面這種情況恰恰是大多數行業今天所面臨的不可更改的事實,特別是中國具有優勢的汽車和高科技領域。
中國的制造商希望找到一種更加靈活的工作方法——期望的結果是:
由人而不是 PLC 來控制機器、設備和交貨。由此我們知道了為什么在中國的工廠和倉庫很少發現 PLC 或者自動高架倉庫 (ASRS) 系統。 例如,許多西方工廠采用物料補給線向高速生產線供料。零件和物料耗用時傳感系統能夠感知,達到觸發點需要補貨時,向MES 發出送貨單,始終保證材料交付與生產線速度同步;倉庫自動揀配裝備將物料放進托盤和傳送鏈,送貨單得到執行;MES連接拖盤上的條形碼系統,傳送鏈運行時掃描這些條形碼,將托盤轉送到正確的補給線上。PLC 裝置控制補給線,揀配裝置和傳送鏈。雖然也需要一些工人監控這些作業,但主要還是運用 MES處理需求和出現的問題。
中國企業高速生產線補料方式。由“人”在傳送鏈一端將零件放上去(上料),在生產線一端將零件拿下來。由于中國工廠一般都是多層建筑,收貨,倉庫作業與生產線處于不同樓層,操作工人通常不可能在傳送鏈的一端看到另外一端的情況。結果是,倉庫的工人不知道生產線已經停線,而是繼續“上料”,一直到傳送鏈上沒有更多的空間了。當多條生產線共享一套傳送鏈系統的時候,由于空間不夠將造成缺料,使某些生產線停線待料,而另外一些生產線可能正好材料堆積。
解決這些問題有一個簡便的方法——在傳送鏈的每一端放一個觸摸屏或移動終端,生產線工人與實際生產同步記錄零件消耗,需要補料的時候MES啟動送貨單。在倉庫和收貨側,根據 MES產生的指令向傳送鏈上料。這個方法使傳送鏈空間利用得到優化,避免了共享一套供料系統的生產線缺料的可能性——這種方法不需要任何 PLC、供料線和揀配系統的設備投資。
l  中西方企業都注重質量控制。西方制造商們用 MES 記錄產品批號、序列號以及重要零件的批號、序列號,并且建立關聯。通常,揀配系統和工業機器人會在總裝配線上掃描父件、子件條形碼,并將信息立即反饋到計算機數據庫。多級跟蹤幫助制造商快速查明并且找出那些由于缺陷零件造成的問題產品。例如,當供應商通報客戶需要召回特定批次和交付貨物時,制造商不需要召回、留置和檢查全部產品。
中國的制造商通常也會采用紙介質(或簡單的計算機系統)記錄制造歷史,但通常不記錄產品譜系,不實行多級跟蹤。一旦收到召回通報,為了找出少數幾件缺陷產品,需要留置全部產品并且逐件檢查。往往還會發生更嚴重的情況,為了檢查和鑒別幾件問題產品而需要從客戶那里召回所有產品,最終會造成質量成本升高,降低生產力。
現在,您不需要投資于工業機器人和揀配系統建立多級跟蹤。您僅僅需要為生產線上某些特殊點配備條碼打印機,幾件觸摸屏或無線移動裝置;同時需要供應商或進料器在需要跟蹤的零件上打上條形碼。裝配工人掃描產品和零件的條形碼,信息立即送入計算機數據庫,如同使用工業機器人和揀配系統。
l  再舉一個例子。PLC 控制的機器能自動報告故障,并將診斷信息反饋回MES,使人們可以立即采取正確的故障維護措施。但是在中國幾乎都是由人操作機器,一旦發生停機,操作工必須找到維修技師診斷和排除故障。如果操作工有觸摸屏或移動終端,可以立即將故障代碼通知維修技師,能夠節約技師來來回回的時間,直接減少停機時間。這看上去似乎微不足道,但是把一年中這些時間加起來就會發現對于生產力改善的很大作用。
 
結論:中國企業迫切需要MES 和WMS
中國制造業需要適合面向人員的MES 以改善生產力
如同前面的例子中所描述的,中國的制造業迫切需要 MES,以提高工廠和倉庫的生產力。但要注意一個關鍵問題。傳統的來自西方發達國家的 MES應用系統建立在與 PLC 通信的基礎上,而不是與車間和倉庫的工人進行溝通。中國的制造業需要新一代的 MES應用系統,以改善其工廠和倉庫生產力。
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