依據(jù)美國(guó)先進(jìn)製造研究機(jī)構(gòu)(Advanced Manufacturing Research Inc.,簡(jiǎn)稱AMR)于80年代末期,針對(duì)MRP-II實(shí)施的成功率始終徘徊在60%的問(wèn)題,進(jìn)行了深入的調(diào)查與分析,ARM的調(diào)查結(jié)果表明了失敗的主因在于MRP-II採(cǎi)用的基礎(chǔ)資料與生產(chǎn)管理模式不夠標(biāo)準(zhǔn)化所致,因此于吸收了日本企業(yè)及時(shí)生產(chǎn)(JIT)和自働化生產(chǎn),即豐田式生產(chǎn)(TPS)的管理模式上,提出既重視計(jì)畫(huà)又重視執(zhí)行細(xì)節(jié)的管理思想,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的管理方式進(jìn)行深入研究,于是于90年代初首次提出了“製造執(zhí)行系統(tǒng)”(Manufacturing Execution System)的理念。
而隨著科技的進(jìn)步與相關(guān)設(shè)備取得的成本降低,目前利用相關(guān)系統(tǒng)及自動(dòng)化設(shè)備來(lái)因應(yīng)勞工意識(shí)、人工成本及原物料成本上漲的問(wèn)題,己達(dá)到一個(gè)損益的臨界點(diǎn),設(shè)施、設(shè)備的投資報(bào)酬率己達(dá)企業(yè)可接受的範(fàn)圍,傳統(tǒng)勞力密集型的製造產(chǎn)業(yè)及服務(wù)業(yè)皆己經(jīng)開(kāi)始思考如何利用自動(dòng)化設(shè)備來(lái)取代人工、提高良率與材料利用率,因此各國(guó)政府及企業(yè)皆開(kāi)始推動(dòng)諸如工業(yè)4.0、中國(guó)製造2025、智慧製造等等相關(guān)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型提昇的議題,而MES在這些議題中扮演著不可或缺的角色。
一般而言,目前企業(yè)都普遍採(cǎi)用MRP-II或ERP系統(tǒng)來(lái)做為企業(yè)管理資訊系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行企業(yè)的計(jì)劃與控制層面,而在企業(yè)的生產(chǎn)控制層面則採(cǎi)用SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)和HMI(Human Machine Interface)等操作介面來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程中監(jiān)控、數(shù)據(jù)採(cǎi)集或控制設(shè)備的系統(tǒng),但中間卻沒(méi)有機(jī)制可以串連它們,導(dǎo)致雖然蒐集了很多的資訊卻無(wú)法輸入到MRP-II或ERP系統(tǒng)之中,變成能計(jì)劃跟決策的參考依據(jù),而MES正是可以執(zhí)行這個(gè)部份的工具,而因此構(gòu)成的執(zhí)行層,即可作為計(jì)畫(huà)與決策層與控制層之間的橋樑,實(shí)現(xiàn)二個(gè)層面之間的資料交換,而形成了由AMR組織所提出的企業(yè)資訊化的三層結(jié)構(gòu)模型,分別是計(jì)畫(huà)與決策層、執(zhí)行層及控制層,后續(xù)并由不同的系統(tǒng)公司開(kāi)發(fā)出不同的企業(yè)資訊化結(jié)構(gòu)模型來(lái)連結(jié)現(xiàn)有市場(chǎng)上流行的系統(tǒng)工具,諸如PLM、SCM、CRM、BI、APS…等等系統(tǒng),提供給企業(yè)更強(qiáng)大的管理能力,以降低成本、提升設(shè)備利用率、提高品質(zhì)、縮短交期,全面提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
目前市面上大部份的MES系統(tǒng)大致包含以下幾大功能:
- 生產(chǎn)安排與調(diào)節(jié):利用完善的工藝流程與工時(shí),建立科學(xué)、實(shí)用的生產(chǎn)排程,于現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題時(shí)可快速的進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度,并可在情況發(fā)生變化時(shí)隨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)畫(huà),以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行必要的資源調(diào)節(jié),減少不必要的浪費(fèi)。
- 物料批次管理與生產(chǎn)追溯:透過(guò)系統(tǒng)細(xì)緻的物料管理模式,將可實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)物料的批次管理,即時(shí)呈現(xiàn)物料于現(xiàn)場(chǎng)的消耗和使用狀況,并通過(guò)條碼與途程管理模式對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和品質(zhì)資訊進(jìn)行即時(shí)的採(cǎi)集,完整的追溯產(chǎn)品的製造過(guò)程與領(lǐng)用物料批次之間的雙向追蹤,有效降低生產(chǎn)失敗所產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。
- 生產(chǎn)過(guò)程管理(RUN CARD):透過(guò)途程卡的產(chǎn)生與電子SOP的連結(jié),正確控制與指引製造過(guò)程,并對(duì)產(chǎn)品于各工序上的生產(chǎn)、檢驗(yàn)過(guò)程即時(shí)進(jìn)行展示,儘可能杜絕作業(yè)操作錯(cuò)誤出現(xiàn)的機(jī)率,可有效提高人員操作效率并于系統(tǒng)內(nèi)即時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)進(jìn)度,創(chuàng)造JIT操作模式的機(jī)會(huì)。 ?
- 品質(zhì)管制功能:整合SPC軟體可于系統(tǒng)中建立完整的品質(zhì)管制體系與標(biāo)準(zhǔn),對(duì)所有必要的檢驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的品質(zhì)驗(yàn)證與跟蹤,透過(guò)聯(lián)機(jī),即時(shí)停止生產(chǎn)異常品質(zhì)的設(shè)備,杜絕大量不良品產(chǎn)生的機(jī)會(huì),整體提高企業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)水準(zhǔn)。
- 生產(chǎn)設(shè)備/模具管理:透過(guò)聯(lián)機(jī)自動(dòng)採(cǎi)集和人工結(jié)合的方式,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備/模具進(jìn)行即時(shí)性的管理工作,更可達(dá)到先期預(yù)警的效果,在設(shè)備尚未故障前即可提示,讓管理人員有緩沖時(shí)間安排必要的維修,以達(dá)到零故障的目的,整體提升企業(yè)設(shè)備稼動(dòng)率,降低生產(chǎn)成本與縮短交期。
- 資訊採(cǎi)集自動(dòng)化:通過(guò)生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)人員即時(shí)報(bào)工,自動(dòng)採(cǎi)集生產(chǎn)過(guò)程中的必要資訊,實(shí)現(xiàn)了資料即時(shí)採(cǎi)集的功能,減少了傳統(tǒng)需人工錄入的成本和時(shí)間差,并提高了資料的準(zhǔn)確性和採(cǎi)集效率,使企業(yè)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)情室的管理方式,即時(shí)監(jiān)控所有生產(chǎn)狀況并進(jìn)行有效的管理。
- 現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)電子看板:通過(guò)系統(tǒng)即時(shí)的蒐集相關(guān)的生產(chǎn)資訊,并于系統(tǒng)中進(jìn)行即時(shí)運(yùn)算后,將戰(zhàn)情室的概念延伸至現(xiàn)場(chǎng),使現(xiàn)場(chǎng)主管及作業(yè)人員得以及時(shí)看到目前的物料庫(kù)存狀況、物料配送進(jìn)度狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)進(jìn)度表、品質(zhì)分析狀態(tài)、人員效率狀態(tài)、產(chǎn)品效率狀態(tài)…等等看板,讓企業(yè)得以對(duì)生產(chǎn)狀況做到即時(shí)的監(jiān)控與異常因應(yīng)工作,提高現(xiàn)場(chǎng)管理的靈敏度。
- 資源分配管理:透過(guò)系統(tǒng)完全掌握企業(yè)內(nèi)部所有人員、機(jī)器設(shè)備、物料及製程方法的資訊并進(jìn)行綜合管理,可充份利用資源,以更有效的利用現(xiàn)場(chǎng)所有資源,快速反應(yīng)任何的異常事故,大幅提升工廠的管理能力和生產(chǎn)效率,進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本,及時(shí)回應(yīng)客戶的需求變化。
- 文件管理:于系統(tǒng)中可進(jìn)行包括工程圖紙(e化SOP)、標(biāo)準(zhǔn)工藝流程、標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)、設(shè)備數(shù)控加工程式等控制與管理工作,使與生產(chǎn)單元相關(guān)的資訊有了統(tǒng)一的規(guī)範(fàn),于工作中使用唯一的文件來(lái)源,確保增加文檔的查閱、修訂時(shí)的安全性、及時(shí)性和方便性。
- 資料挖掘與大數(shù)據(jù)分析:透過(guò)生產(chǎn)過(guò)程大量採(cǎi)集的資訊,并透過(guò)系統(tǒng)串接至ERP系統(tǒng)中,結(jié)合其他的成本資訊,即可整合出企業(yè)管理所需的BI報(bào)表,協(xié)助企業(yè)能取得最真實(shí)的資訊,讓企業(yè)得以準(zhǔn)確進(jìn)行發(fā)展項(xiàng)目的決策,并為將來(lái)的發(fā)展與投資提供詳實(shí)的資訊,讓企業(yè)得以面對(duì)未來(lái)大環(huán)境的轉(zhuǎn)變與挑戰(zhàn)。
就上述MES系統(tǒng)的十大功能而言,利用此系統(tǒng)得以將生產(chǎn)工作進(jìn)行細(xì)化、排產(chǎn)與即時(shí)調(diào)度,并于製造過(guò)程中進(jìn)行有效的指引與監(jiān)控且透過(guò)應(yīng)用IoT的技術(shù)連結(jié)到設(shè)備,自動(dòng)採(cǎi)集製造過(guò)程中所有設(shè)備的狀況與運(yùn)行參數(shù),再加上利用RUN CARD有系統(tǒng)的蒐集原物料批次資訊、生產(chǎn)資訊和品質(zhì)資訊后,將這些資訊及時(shí)回傳到ERP中,使ERP能取得細(xì)化后的生產(chǎn)相關(guān)資訊,除可及時(shí)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)資訊外,利用採(cǎi)集到的資訊亦可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、品質(zhì)之間的雙向追溯功能和建立各式各樣的統(tǒng)計(jì)報(bào)表,申連起計(jì)畫(huà)與決策層與控制層,填補(bǔ)了兩者之間的空隙,強(qiáng)化企業(yè)BI分析與策略擬定的能力,將可為企業(yè)帶來(lái)極大的效益。