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浅谈MES-01. 什么是MES?

数字化,可视化和实时信息这个在ERP里已经扯过了,这个无纸化,好巧不巧也搞过,可能和这个不大一样,我们当初的方案是扫描+OCR+数据库/文件库+人工维护+纸质文件归档-其实就扔进库房,有的直接扔掉了,其实卖废纸也是可以的,搞文字识别最烦的语言和文字编码,我们买了OCR的工具,谁想到最后纠结在了繁体字上,识别不出来,真是日了狗了。一个搞笑的事情是当时有小伙伴为了体现标准作业流程,把所有扫描件都存到数据库中,结果服务器卡死了。方案相对比较简单:能识别的识别,不能识别的图片或者pdf,就这么回事,最后搞搞数据校对。现在OCR应该比较强大,都是智能分析,图表,报表,报告都可以整体识别出来。
(套用伙伴杨总的一句话:圈子就这么大。。。)

一、MES发展史

ERP贯穿的是供应链的全流程,而MES则将焦点放在计划层和控制层之间,即执行层。
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1990 年 11 月,AMR(Advanced Manufacturing Research)明确提出 MES 概念。AMR 提出三层结构的信息化体系结构,将位于计划层和控制层之间的执行层叫做 MES,确立了 MES的地位。
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三层结构的信息化体系结构:计划层-执行层-控制层
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在很多的业务过程中,模式抽取是一个不错的概念,有人做计划,有人做执行,也有人做控制,但是在执行的基础上进行延伸,称为执行管理,包括执行时的信息管理,资源管理,我们知道ERP说的就是人,财,物,用数字化描述,用信息来集成,在MES里也出不了这个范畴。所以说MES有人力资源管理,有物料管理,库存管理,有财务管理,也包含ERP里一部分的基础数据,如果说没有ERP集成,MES连计划也一并做了,如果没有SEM,连采购也做了,连WMS都包含了,换言之,在执行过程中涉及的方方面面都可以集成进来,没有规定的限制,尽管协会会给出一些标准的模块定义,但是实际业务中,需要什么集成什么。其次,什么是执行 ?执行计划进行投产呗。 

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最近的一个主题就是打破局限,突破藩篱。如果你仔细观察,方方面面都是局限。理论有局限,观念有局限,思维的方式有局限等等等等。

最早接触MES的时候,我都不知道MES是啥,直观认为MES就是搞数据采集的,因为当时做开发,搞得全是数据采集。现在如果你问我MES是啥,我的回答是:只要有需求和利润,你想是啥它就是啥。如果客户说我需要一个MES,从需求开始,根据预测,计划,订单或者CFRP协同补库等需求导入计划,生产完了入库或者不入库直接送到VMI.是不是要把MRP的很多内容都集成进来,这就是局限性,谁说这些功能就只属于ERP?也没有人规定数据采集,数控和AGV,机器人只属于MES,ERP不能搞么?不属于企业资源计划的范畴吗?只是管理侧重点不一样,ERP可以单独使用库存和仓储管理,也可以集成WMS,看的需求和综合考量,而不是哪一个系统有限定的形式。ERP和MES是系统也是方案。

当我们不确定增量有多少时,我们可以用一个集合,需用就放进来,不用就丢出去,合用就保留,不合用就删除,而不是定义的死死的。

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这个观念来自于一个之前维护的一个MES系统,已经产品化了,产品化通常的缺陷是两个:一个是业务流程自定义,这个现在用工作流,另一个是数据自定义,当时我们的方案是预留字段,导致的结果是每个客户的业务数据都需要修订一遍,要么加要么减,当然这个过程就是试运行转二次开发,要么改业务规则,要么改数据格式。当时我和PM还聊过这个话题,当然他们的系统做的是完全配置型的,类似于工作流,也可以在UI层设计数据模型,但是导入客户数据和业务肯定是需要做适应性配置和开发的。

如果有一天有人让你去做并行开发,也不是啥事,就是新老系统过渡时的二次开发。

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最近又搞数据采集了,恰好解决了这个遗留问题,我们可以定义基础数据模型,也可以称作元数据模型,和业务无关,所有的业务数据都通过元数据模型来表示,然后用集合来装。(就是数据库里原来的列变成了一条数据,增加字段就变成增加一条元数据,所以说以后做通用型软件产品时,可以使用这个模式,我们可以进一步抽取,既然列可以用元数据来描述,表也可以,那么在面对大数据时,可以用元数据来定义表,需要分表存储时加一条记录就可以了,当然现在还没有去实现,因为比较懒惰,分表还是手工建设。为什么很多企业在数据设计时常常考你列转行的问题,因为列是固定的,转成行之后就是灵活的,加条数据么场景是这样的:假如客户某项业务的数据是一张大表,导入进来,每隔一段时间由于业务变化,需要增加字段来描述一些新的业务数据,你不可能每次都加一张子表来关联,也不可能每次都去改大表结构。

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数据模型决定了工作量,第一次改数据模型是用了4个小时,为毛,所有涉及该模型的业务代码全部都要改,第二次就20分钟,还包括改完试运行,当然一是数据模型的改革,就是元数据加上业务字段描述,然后添加进集合,其他都没动,照样跑,二是前期做了一些层解耦的工作,基本上能解耦的都给它解耦了。当然这个理论肯定不是从我这来的,但现在是我的,以后是别人的。

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解决这个问题,可以做通用且完全自定义业务和数据的系统了。其实也不新鲜,所有低代码平台都是这么个套路。但是低代码平台也是有局限性的,这个以后再扯。

这方面后面会专门写一篇。

所以说,没事搞搞总结,看看到底得到了什么,一个项目搞完了,要是啥都没总结出来,还和上一个一个水平,那还搞锤子啊,别人在你的企业呆了几个月,要是还和来的时候一个水平,不是打你脸么?在ERP里我们提到过,项目完成那是基础需求,是利润需求,每一个阶段,或者每一个业务,搞搞总结报告,不看项目本身的进度和交付成果,那是进度控制的范畴,就看对业务本身的见解和实施过程的体会和心得。当然,我这是又准备给别人添堵了,习惯了。什么是业务改进?效率,人工,时间,成本,有小伙伴说,我们周期很长,可以不考虑时间,我本来也这么想的,但是假如方方面面的成本缩减了,不是有更多余量去创造更多的利润么?谁也不会拒绝多搞个项目多创收是吧。

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而实际的情况有可能是,当你把总结报告当成硬性任务时,很可能变成为了总结而总结,我们是遇到过的,为了KPI去搞KPI,手头的事情都不顾了,去搞什么创意和建设性意见,因为KPI里有这玩意,占了好几分。

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计划方面,从BP到S&OP,MPS,MRP,也有可能使用FAS,APS。

控制方面,有传统的PAC和投产分析等。

JIT是另外一套体系,包括计划和控制。以往涉及的MES就是在JIT模式下执行层管理。无论是ERP还是JIT,MES都是从导入(计划)需求开始。

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ISA(The Instrnmentation Systems and Automation Society,仪表、系统和自动化协会)描述了 MES 模型,包括:

  • 工厂管理(资源管理、调度管理、维护管理)

  • 工厂工艺设计(文档管理、标准管理、过程优化)

  • 过程管理(回路监督控制、数据采集)

  • 质量管理(SQC-统计质量管理、LIMS-实验室信息管理系统)

4 个主要功能。

此时,MES的重点是-生产现场的信息整合。当然,现在的重点也包括这部分。

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MESA (Manufacturing Execution System Association,制造执行系统协会)提出了 MES 功能组件和集成模型,该模型包括 11 个功能模块。

2000 年后,本土不少自动化厂商,以及 PLM(产品生命周期管理) 和 ERP 软件厂商也开始进入 MES 市场。

(这里和数字孪生发展方式是一样的概念,就是用自己的核心业务去套目标系统的方案和观念,并进行集成:需要什么集成什么,但是核心仍是自己的原生业务,这也是很多MES厂商的通用思路:优势带动和集成,如果你仔细观察和比较,每个MES供应商的核心领域都不太一样,有的最初是搞设备的,有的最初是搞计划的,有的甚至是搞CRM和销售管理,还有的最初是搞WMS的,也包括搞ERP和PLM的,或者最初只搞LIMS的,所以我的术语是:移除局限和限制,优势带动和集成)

这里借用了一下章老师的风格,他的术语是:业务解耦,数据集成。有兴趣的小伙伴可以关注一下。APS我是小白,这一块接触过,但是没搞懂。

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随着企业加强精细化管理,以及面临着越来越严格的质量追溯和管控需求,进一步提出了制造运行管理(MOM)以及制造智能(MI)等新理念,赋予了 MES 更加丰富的内涵。

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