第五章 MES应用实施分析

5.2.1 MES需求分析误区分析

    企业具体实施过程中，在MES的需求分析方面往往存在以下六大误区。

    1.需求宽泛，缺乏针对性

    由于对MES理念和企业的实际业务缺乏一定的理解，企业在提出MES的需求时，往往比较宽泛，缺乏针对性，甚至将目标与需求混为一谈。例如，企业MES需求分析时往往会提出追溯管理的需求，但很多企业停留在，系统需要提供追溯管理的需求，好一点的企业进一步细化到，要实现对原材料、产成品、生产操作过程、生产组织、过程质量、过程工艺参数等的追溯。但由于具体的追溯流程、追溯机理等缺乏针对性的描述，给未来企业实施带来隐患。

    2.用IT语言描述需求，不便于决策

    很多企业在进行MES描述时，往往会用IT的语言进行描述（尤其是有一定软件开发能力的IT人员来进行描述时更是如此），而这些功能需求的描述如果缺乏业务关联性，如何让管理者进行决策？

    3.注重功能罗列，缺乏平台关注

    由于MES个性很强，在应用过程中还经常会根据企业的具体情况进行二次开发，因此必须关注MES的平台性，同样的一个功能，是通过配置来实现，还是通过自带的开发平台来实现，或者需要写VC代码来实现等，不同的方式影响的不仅仅是功能本身，更为关键的是实现效率上。

    4.好高骛远，不切实际

    不少企业在制定需求时，往往不看企业管理现状及信息化应用的情况，将MES中的很多高级功能提出来（例如车间生产高级排程等），好高骛远，不切实际。并不是说这些功能不需要，而是要在整体规划的前提下，分清轻重缓急，把握主要矛盾，解决重点问题，而不是眉毛胡子一把抓。

    5.与现有系统的集成方案考虑不细

    能考虑实施MES的企业，通常信息化都有一定的基础，因此在考虑需求时，一定要结合信息化的应用现状，把集成问题考虑清楚，例如与ERP系统的集成，与PDM系统的集成，与工艺管理的集成等等，而且要明确描述集成目标、集成机理、如何实现、需要相关系统做什么配合。

    6.各供应商特色功能罗列

    不少企业在进行MES需求分析的时候，通过网络或参加会议论坛，可以便捷地了解到各供应商的解决方案及特色功能等，于是通过“Ctrl+C”和“Ctrl+V”把各家的特殊功能进行罗列，就完成了需求分析，并用这个来组织招标选型，最后的结果是MES还不成熟，不能满足我们企业的要求。但企业的真正业务需求在哪？其实在需求的撰写过程中就已经迷失了。

    因此，正确的MES需求分析是需要通过一整套规范的信息化需求分析方法来“激发”和“管控”业务的真正需求，从而实现企业对MES需求的正确描述。

5.2.2 MES需求分析范例

    那么一个合适的MES需求范例应该是如何的？下面就结合一个具体的案例来描述如何科学进行MES的需求分析。

    首先，要结合企业的生产工艺特点，重点阐述生产环节需要监管的重点环节和重点要求。

    其次，要明确需要实施的项目范围，下图为某电子企业与企业高层管理者共同确定的MES项目实施范围，其中实线框图表示一期主要实现的内容，虚线为未来实施的功能，在高级排程及工厂资源规划未实施前，生产计划管理和车间人力资源管理、设备管理的相关信息直接与生产过程的可视化进行集成，另外数据采集应涵盖生产计划管理和车间人力资源管理、设备管理、质量管理等环节。

图14 某电子企业MES整体框图

    第三，明确了项目范围后，就要细化地提出对MES系统整体的性能要求，即可集成性（Integratability）、可配置性（Configurabilty）、可适应性（Adaptability）、可扩展性（Extensibility）和可靠性（Reliability）等要求。

    第四，分层级的对相关的业务明确细化的需求，如以“生产过程可视化”为例，提出了如下的需求：

    a)生产控制：能够准确知道实时的生产进度，实时掌握线边仓的物料信息，记录每个料站的料卷的上下料记录和操作人员信息。

    b)抛料率分析：计算抛料率，当抛料率超过临界值时报警，并进行抛料原因的分析。

    c)上料防错：对SMT机台和组装进行上料防错，并及时给出警示信息，记录操作错误的人员信息。

    d)强制制程：……

    e)看板管理：……

    f)预警机制：……

    通常很多企业对MES的需求就进行到如上描述的细度，这是无法进行规范的需求描述的，需要更细化的描述。以其中的“上料防错”为例，还应提出如表10的详细需求。只有每个细节功能都实现这样细粒度的需求描述，方能在选型过程中有的放矢。

表10 MES详细系统功能描述样例

    通过表格形式来描述详细系统功能的好处是：

    首先，描述的语言是管理语言（而非IT语言），便于管理者和业务部门理解和确认，业务部门可重点确定其管辖业务的内容，缩短沟通的周期；同时可以非常方便的与管理者和业务部门实现协同，激发其需求（可方便的对功能需求进行扩充）。

    其次，较容易总结出业务的个性需求，在未来实施时引起足够的重视，例如其中对锡膏的管理就是SMT生产线上非常个性的业务需求。

    再次，通过各个功能点重要度和紧迫度的划分，可以明确未来实施的先后，优先考虑重要且紧迫的需求，而放弃不重要也不紧迫的需求。

    最后，可以很方便的转换为未来的招标文件或软件开发的概要需求，便于落地。

    第五，解决集成问题，一方面要重点解决好与其他系统之间的集成，尤其是与ERP系统的集成；另一方面要解决与设备等集成问题。包括描述清楚要实现的目标要求及实现机理（实现机理也可由未来的供应商拿出具体的解决方案）。在解决集成问题的同时，需要明确各系统之间的边界问题。

    要划清MES与其他系统之间的关系：

    首先，要解决的是MES可能会与哪些系统发生关系？通常而言，与MES会发生紧密关系的系统有ERP、SCM、PDM、自动化设备，此外还有QIS、EMS、eHR、安全管理等。

图15 与MES相关联的系统分析

    其次，分清楚各种系统所擅长的功能，以EAM为例：MES侧重的是设备状态管理、设备维修管理、设备能力、设备使用等管理，而EAM则可实现对设备的全生命周期进行管理，包括设备采购、设备维修、设备跟踪、设备处理等。

    再次，对于系统之间的关系进行切割（划清系统边界）：例如让EAM侧重于设备资料、设备维修等方面的管理，MES侧重于设备实时状态、运行效率等方面的管理。

    最后，划清系统边界后，考虑清楚系统间集成的方式。

    经过分析，由于历史等诸多原因，必然会存在切割不清晰的地方，若暂时允许双系统共存的，就要考虑好数据的一致性问题，并且明确切换的时间表，图16为某企业MES在计划领域与其他系统之间划分的逻辑关系图。

图16 其他系统与MES在计划领域的边界划分范例

    切割清楚系统之间的边界的好处是：

    首先，专业系统做专业事，问题发生时，可以清楚的划分问题源头；

    其次，需求目标明确，实施落地就可能有保障（可具体到某个系统的某个模块，即便要二次开发，也清晰地知道是在哪个系统中实现，而不存在两者皆可的问题，更为关键的是可以进行统筹考虑）；

    最后，需求分析过程通过与业务部门讨论清楚系统切割后，让业务部门对系统有了明确的预期，而不会造成不必要的误会（为什么我提的需求在MES中没有响应）。

5.2.3 MES实施阶段划分

    MES的实施阶段划分的思路是：在集成的前提下实现可视化，在可视化的基础上实现精细化，在精细化的前提下实现均衡化。

    透明的目的就是要实现生产过程的可视化和精细化生产。首先要实现的是制造信息的采集，这也是很多企业实施MES的初衷，也是很容易见效的环节。但要实现真正“透明”，仅仅完成制造数据的采集是远远不够的，关键是要实现制造数据的集成（物料数据、产品数据、工艺数据、质量数据等），只有实现了集成，通过逐步地细化（从控制的力度：车间→工序→机台→工步……；从控制的范围：计划执行→物料→工艺→人员→环境……），实现生产过程的可视化管理。

    在透明的基础上，实现均衡生产。众所周知，只有实现了均衡生产，才能实现产品质量、产品成本、产品交货期的均衡发展，目前很多企业质量不稳定、制造成本高，其核心就是生产的不均衡。

    在均衡的前提下，通过优化（PDCA循环），实现高效的生产，这是MES实施的真正目标，但不是一蹴而就的！

图17 MES的实施阶段