（工商管理专业论文）中国离散型电子组装企业制造执行（MES）管理研究.pdf

提要 制造业是所有与制造有关的企业机构的总体，制造业是国民经济和社会发展的物 质基础，是国民经济的支柱产业，是一个国家综合国力的重要体现。如何加强企业的 国际竞争力，提升企业的生产制造管理水平是摆在我们面前的重要课题。当前国内很 多企业重视信息流、物流、资会流的三位一体，而当前国外先进的现代管理思想启示 我们，除了上述三种流要素外，管理粒度应该更加深化，充分挖掘更深层的增值流和 一1 ：作筑。不言而喻，增值流和工作流的实现必须借助制造执行管理。因此，完整的、 能够引导一个企业保持长期的业务利益和价值的企业管理系统，必须是控制、制造执 行系统m e s 和企业规划系统e r p 三者协同作用的整合。国内多数企业在给予企业生产 制造计划层和控制层建设关注的同时，却往往忽略了起着承上启下作用的处于中间层 的制造执行管理系统。 本人从事i t 有十年的经验，特别是近两年从事制造执行( m e s ) 系统的研究丌发 工作，直接参与了宏基电脑、美的微波炉、方正电子等多家大型离散型电子组装企业 制造执行系统的业务调研和系统研制工作，该篇论文系统分析归纳了上述几家企业的 生产制造管理现状，总结了国内的离散型电子组装制造企业的生产制造特征，结合现 代管理思想提出了实施m e s 的具体方案和建议，希望能够起到抛砖弓 玉的作用，促 进离散型电子组装企业信息化建设的步伐，并对其他类型的制造企业提供有价值的辅 助参考。 主题词：制造执行系统m e s 离散型电子组装企业 a b s t r a c t m a n u f a c t u r i n g w h i c hi s t h et o t a l i t yo fa l lt h em a n u f a c t u r i n g r e l a t e d o r g a n i z a t i o n s i so n e o ft h ep i l l a ri n d u s t r i e sf o rt h ec o u n t r ye c o n o m y i ti st h e e c o n o m i c a lb a s ef o rn o to n l yt h ec o u n t r ye c o n o m yb u ta l s o 也es o c i a l d e v e l o p m e n t t h el e v e l o fm a n u f a c t u r i n gi n d u s t r yi n d i c a t e sac o u n t y s s y n t h e t i cn a t i o n a lp o w e r h e n c ei t i sv e r yi m p o r t a n tf o ro u rm a n u f a c t u r i n g e n t e r p r i s e s t o i m p r o v et h e i rp r o d u c t i o nm a n a g e m e n t l e v e lt og a i nm o r e c o m p e t i t i o ni ng l o b a lm a r k e t a tp r e s e n t 。m a n ym a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e sh a v ea l r e a d yr e a l i z e dt h e i m p o r t a n c eo ft h ec o m b i n a t i o na b o u tt h ei n f o r m a t i o ns t r e a m ，t h el o g i s t i c sa n d t h ec a p i t a lm a n a g e m e n t h o w e v e r b e s i d e st h e s e t h r e e f e a t u r e s ，t h e v a l u e a d d e ds t r e a ma n dt h ew o r ks t r e a mw h i c ha r ei nt h ed e e p e r1 e v e ls h o u l d a l s ob ep a i dm o r ea t t e n t i o n m a n u f a c t u r i n ge x e c u t i o ns y s t e m ( m e s ) d e l i v e r i n f o r m a t i o nt h a t e n a b l e st h eo p t i m i z a t i o no f p r o d u c t i o na c t i v i t i e sf r o mo r d e rl a u n c ht of i n i s h e d g o o d s i ti st h ev e r ys y s t e mo nw h i c ht h ev a l u e a d d e ds t r e a ma n dt h ew o r k s t r e a ma r er e a l i z e d t h o u g hi tw a su s e dt ob eb e g l e c t e d a c t u a l l yi ti st h e s y s t e mt h a tb r i d g e st h em a n u f a c t u r i n gp l a nl a y e ra n dt h ec o n t r o ll a y e ro f e n t e r p r i s em a n a g e m e n ts y s t e m i nm yt h e s i s f i r s t l y 1g a v ea no v e r l o o ka b o u tt h ec u r r e n tp r o d u c t i o n m a n a g e m e n ts i t u a t i o n f o rt h es c a t t e r e de l e c t r o n i ca s s e m b l ye n t e r p r i s e s i t i n c l u d e dt h ed e s c r i p t i o no ft h es o a t i a la n dt i m eo r g a n i z a t i o nw a y sa n dt h e p r o d u c t i o nf e a t u r e so ft h e s ee n t e r p r i s e s a l s oi tg a v et h ea n a l y s i so ft h e d e v e l o p m e n tt r e n do ft h e i rp r o d u c t i o nm a n a g e m e n t t h e nir e v i e w e dt h e h i s t o r yo fm a n u f a c t u r i n ge x e c u t i o ns y s t e mf m e s ) a l s oig a v ed e t a i l e d d e f i n i t i o na b o u tt h ef u n c t i o n a l i t ya n dp o s i t i o no fm a n u f a c t u r i n ge x e c u t i o n s y s t e mf m e s ) a f t e rt h a t id i dt h er e s e a r c ha b o u tt h ee x i s t i n gb a s e sf o rt h e s e e n t e r p r i s e st o1 a u n c ht h em a n u f a c t u r i n ge x e c u t i o ns y s t e m ( m e s ) f o r p r o d u c t i o nm a n a g e m e n t n e x t is u m m a r i z e da l it h em a i np o i n t sf o ra n e n t e r p r i s et ol a u n c ht h em e s t h e s em a i np o i n t sc o n t a i n e dt h et y p ec h o o s i n g o ft h em e sw h i c hs u i t st h ee n t e r p r i s e ，t h ea d i u s t m e n to ft h ee n t e r p r i s e e n v i r o r t m e n t ，t h ep a r t i c i p a t o r sa n dt h e i rr e s p o n s i b i l i t i e s a s s i g n m e n t ，t h e p r e 1 a u n c hb a s e ss e t u pa n dt h eh a r d w a r ea n ds o r w a r ec o n f i g u r a t i o nw h i c ha r e n e c e s s a r yf o rt h em e s s u r e l y i g a v es o m et i p sa b o u t t h e r u n n i n g m a n a g e m e r i to ft h er u n n i n gp h r a s eo ft h em 匣s 。f i n a l l y i nt h ef o l l o w i n g c h a p t e r ，t h e r ew a st h ed e s c f i p t i o na b o u tt h eb e n e f i tt h ee n t e r p r i s ec o u l dg a i l l f r o mt h ea d o p t i o no f t h e 【e s i n c o n c l u s i o n ，as u c c e s s f u la n dc o m p l e t ee n t e r p r i s em a n a g e m e n t s y s t e mw h i c hc o u l dd r i v ea l le n t e r p r i s et ok e e pl o n g t e r mb e n e f i t sa n dv a l u e s h o u l d b eac o m b i n a t i o no ft h e c o n t r o lm a n a g e m e n ts y s t e m ，t h e m a n u f a c t u r i n ge x e c u t i o ns y s t e m ( m e s ) a n d t h e e n t e r p r i s e r e s o u r c e p l a n n i n g ( e r e ) w i t h o u ta n yo n es u b s y s t e m ，t h ee n t e r p r i s es y s t e mc o u l dn o t h a v ep e r f e c tm a n a g e m e n tr e s u l t k e y w o r d s ：i v i e s ( m a n u f a c t u r i n ge x e c u t i o ns y s t e m ) ，s c a t t e r e d e l e c t r o n i c a s s e m b l ye n t e r p r i s e s 刖吾 制造业是所有与制造有关的企业机构的总体，制造业是国民经济和社会发展的物 质基础，是国民经济的支柱产业，是一个国家综合国力的重要体现。它一方面创造价 值、生产物质财富和新的知识，另一方面为国民经济各个部门包括国防和科学技术的 进步与发展提供先进的手段和装备。在工业化国家，约有1 4 的人口从事各种形式的 制造活动，约有7 0 8 0 的物质财富来自制造业。因此，很多国家，特别是美国把 制定制造业发展战略列为重中之重。美国认为制造业不仅是一个国家国民经济的支 柱，而且对其经济和政治的领导地位也有着决定性影响。 中国制造业所追求的价值实现就是提升中国制造业及国家整体的竞争力，促进国 家经济的持续发展。很多学者认为，当今制造业的生存三要素是信息技术( i t ) 、供应 链管理( s c m ) 瓤割造执行技术。使用信息技术就是由依赖人工的作业方式转变为作业 的快速化、高效化，大量减少人工介入，降低生产经营成本；供应链管理是从原材料 供应到产品出厂的整个生产过程，使物流资源的流通和配簧最优化。这和局部优化的 区别就是全面最优化：成批制造技术是在合适的时间，生产适量产品的生产计划排产 优化技术，并随着生产制造技术的深化，改善对生产制造5 大要素( 人、机、料、法、 环) 的管理，促进现代管理思想的切实应用。这里，m e s 技术在企业信息化中扮演 着最重要的角色。 m e s ( m a n u f a c t u r i n ge x e c u t i o ns y s t e m ) 直译成制造执行系统，俗称生产管理系 统。直到1 9 9 0 年，才由a m r 组织提出并使用。2 0 世纪9 0 年代仞，工业界丌始认 识到需要一个可以将业务系统和控制系统集成在一起的中间层。制造执行系统( m e s ) 从一丌始就是个特定集合的总称，用来表示一些特定功能的集合以及实现这些特定 功能的产品。2 美国的咨询调查司( a d v a n c e dm a n u f a c t u r i n gr e s e a r c h ，a m r ) ，倡 导制造业用三层模型( 3 r dl a y e rm o d e l ) 表示信息化。将位于计划层的控制层的中间位 置的执行层叫做m e s ，并说明了各层的功能和重要性。如图1 所示： ：“2 0 0 3 年j ：半年中周制造业企业信息化发艘研究报告”，计世咨询，b l p ：! 堡! ：! ! ! ! i ! i 坚! ：! ! ! ：! ! 2 0 0 32 制造业车间级管理系统( m e s ) 及1 c 典型结构”，c h d 世界h t t o ：啊w i c a d c o m c n 2 0 0 4 8 v i 图1a m r 的三层企业集成模型 资料来源：陈宇，“制造业车间级管理系统( m e s ) 及其典型结构”，c a d 世界，2 0 0 4 8 m e s 处于企业信息系统e r p s c m 和过程控制系统d c s p l c 的中间位置。e r p 作为业务管理系统，d c s p l c 作为控制系统，而m e s 则作为生产执行系统。m e s 与上层e r p 等业务系统和底层d c s 等生产设备控制系统一起构成企业的神经系统， 一是把业务计划的指令传达到生产现场，二是将生产现场的信息及时收集、上传和处 理。m e s 不单是面向生产现场的系统，而是作为上、下两个层次之间双方信息的传 递系统，是连结现场层和经营层，改善生产经营效益的前沿系统。m e s 也不是一个 特定行业的概念，而且应用于各种制造业的重要信息系统。对于不同类型的制造企业， m e s 的应用特征也是有所区别的。 企业同其销售代理、客户和供应商的关系，己不再简单地是业务往来对象，而是 利益共享的合作伙伴关系，这是现代管理观念的重大转变。这种合作伙伴关系组成了 一个企业的供需链，是”精益生产( l e a np r o d u c t i o n ) ”的核心思想。当遇到有特定的 市场和产品需求时，企业的基本合作伙伴不一定能满足这类新产品开发生产的要求， 这时，企业会组织一个由特定的供应和销售渠道组成的短期或次性的供需链，形成 ”动态联盟”( 或称”虚拟工厂”) ，把供应和协作单位( 包括产品研究开发) 看成是企业的 一个组成部分，运用”同步工程”，用最短的时问将新产品打入市场，这是”敏捷制造 ( a g 【l em a n u f a c t u r i n g ) ”的核心思想。3 可以看出，企业间竞争要求企业生产制造模 式必须适应企业的完整供需链管理，并且随着市场的变化，能够动态、实时响应企业 发展需要。m e s 系统正是适应这种竞争形势的需求发展起来的。 m e s 所蕴涵的管理思想是非常广泛和深刻的，这些先进的管理思想之所以能够实 现，又同信息技术的发展和应用分不开。m e s 不仅面向供需链，体现精益生产、敏 3 陈启申，“e r p 的管理思想”b 丛q ：! b ! ! 尘地：! ! 坐：! ! ，中图国家企业刚2 0 0 3 8 v n 捷制造的精神，而且必然要结合全面质量管理( t q m ) 以保证产品质量，并不断提升客 ，1 ，满意度；结合准时制生产( j l t ) 以消除一切无效劳动与浪费、降低库存和缩短交货期； 它还要结合约束理论( t o c ，t h e o r yo fc o n s t r a i n t ) 来定义生产制造环节上的瓶颈、消 除制约因素来扩大企业供需链的有效产出。 制造业企业的类型通常可分为两大基本类型：离散型与流程型。离散型意指以 一个个单独的零部件组成最终产成品的生产方式。因为其产成品的最终形成是以零部 件的拼装为主要工序，所以装配自然就成了重点。而流程型意指最终产成品的形成并 不同于离散型一样把不同零部件装配起来而是通过对于一些原材料的加工，使其的形 状或化学属性发生变化最终形成新形状或新材料的生产方式。我们所熟悉的家电组 装、汽车组装、机械设备的制造就是典型的离散型工业，而诸如冶炼、制药就是典型 的流程型工业。此外，还有一些制造企业兼具这两大类型的特点，既包括对原材料的 加工，又包括对一个个单独零部件的组装，我们就将其归入混合型。 根据计世资讯 ( c c wr e s e a r c h ) 调查显示，制造业企业中2 1 ，5 属于离散型4 。 图2制造业企业类型分布状况 资料来源；“2 0 0 3 年上半年中国制造业企业信息化发展研究报告”计- = 咨询、2 0 0 3 2 近年来，离散型电子组装行业发展迅猛，很多企业为了适应市场变化，保持和扩 大市场份额，纷纷从单一的面向库存生产模式快速向面向订单、多品种、小批量敏捷 生产模式转变，并纷纷学习效仿国外先进管理思想，如“丰田精益生产”、“j i t ”摩 托罗拉六西格码”，为了让这些先进管理思想能够切实发挥效应，很多离散型电子组 装企业近年来纷纷投资改善制造信息系统，特别是制造执行系统( m e s ) ，m e s 作为 制造企业信息化和现代管理思想的联结平台，为企业生产管理数字化提供了切实可 4 2 0 0 3 年卜半年中圆制造业企业信息化发腱乜旰究撤告”计世咨渤，h 部：t l w w c c w r e s e a r t h ，c o mc n , 2 0 0 32 v l i i 能。但是对于一个企业，如果仅仅从生产工厂的视角来分析其在竞争中所处的地位， 显然是短视的。即使是最好的m e s 解决方案，对于整个企业来讲，也不过是提供一个 相对狭窄的视角，缺乏在管理层为进行决策支持所需要的生产执行数据的广度和深 度。这就启示我们，完整的、能够引导一个企业保持长期的业务利益和价值的企业信 息系统，必须是控制、制造执行系统m e s 和企业规划系统e r p 三者协同作用的整合。 因此，f 确认识m e s 的作用和正确地发挥m e s 的作用是非常关键的事情。 参考文献 图目录 图la m r 的三层企业集成模型v i i 图2制造业企业类型分布状况。v i i i 图3工艺专业化形式3 图4对象专业化形式3 图5顺序移动方式。4 图6 平行移动方式4 图7 m e s 在企业中数据流图1 3 图8m e s 功能模型，1 5 图9m e s 定位模型1 6 图1 0m e s 项目实旄进程2 2 图1 1m e s 运行前后业务人员的工作量对比2 7 表目录 表格l生产批量划分的生产特征 v 5 第一部分中国离散型电子组装企业生产制造管理现状 电子组装行业属于典型的离散式制造业，如我们熟悉的国内的一些大型j t 服务 提供商，如联想、神州数码、方正电子、宏基电脑以及家电生产厂商美的、春兰、海 尔等，其生产管理方式都有显著的离散型电子组装企业特征，这些企业都是通过对原 材料物理形状的改变、组装成为产品，完成增值过程。它的管理特点是典型的订单式 生产企业，企业将根据订单及市场预测信息产生主需求计划，而后生成主生产计划再 到物料需用求计划，一直到最后分解到车间作业计划。企业按计划在适当的时候获得 适当的物料，生产适量的产品。 2 0 世纪9 0 年代以来，经济全球化的趋势e l 益增加，市场环境发生了根本性的变 化，电子组装行业企业间的竞争尤为激烈，顾客驱动己成为市场的主要特征，市场竞 争涉及到工控时间、质量、价格、服务和环境等多维因素。面对激烈竞争这些企业纷 纷从单一面向库存生产模式转向面向订单、小批量、多品种敏捷制造生产模式。企业 的利润增值点也发生了显著变化，在原有面向库存生产模式下，企业生产规模效应是 利润的直接增长点，而后者是在市场需求多变而且要求反应及时的约束条件下产生的 生产模式，因此，生产制造环节创造的价值主要在于生产制造敏捷能够快速配合市场 需求提供有质量保证的合格产品，同时能够减少生产环节中不能带来附加值的一切因 素，降低制造成本。显然，向面向订单、小批量、多品种敏捷制造生产模式对于企业 的经营管理是具有挑战性的。企业纷纷需求新的管理方式以满足生产模式的转变，精 益生产、六西格码管理、j i t 物料管理等现代管理思想已成为这些企业的主流管理思 想。 而这些管理思想的应用必须借助信息技术的发展才能够充分实现，信息技术的广 泛采用，使得以顾客订货和市场需求为轴心的生产活动可以不受时间和地域的限制， 竞争的高科技含量因此可以大幅提高。企业界的重要对策就是采用将制造技术与信息 技术、自动化技术、现代管理技术和系统科学技术有机融合的新一代先进制造技 术。目前，我国离散型电子组装企业的信息化是针对制造业整个业务流程的，其核 心业务流程信息化水平位于初级与中级之间。所谓初级水平是指信息化覆盖主要业务 流程，信息系统开发缺乏统一规划，独立应用，数据难以共享使用，存在信息孤岛现 象等这样一种状念；中级水平则是指信息化覆盖5 0 以上的主要业务流程，信息系 统统一规划，数据集成度高这样一种状念。当制造企业的主要业务流程全部实现集成 化最优控制时，该企业的信息化水平就达到了高级水平。 调查研究发现，电子组装企业中物料需求计划( m r p ) 、制造资源计划( m r p i i ) 系统、企业资源计划( e r p ) 系统的应用较为广泛，其次为计算机辅助工艺规程 设计( c a p p ) 、产品数据管理( p d m ) ，第三位为计算机集成制造( c i m s ) 计算 机生产过程自动控制( d c s ) 系统5 。以美国的咨询调查公司( a d v a n c e d m a n u f a c t u r i n gr e s e a r c h a m r ) 倡导的制造业三层信息化模型( 3 r dl a y e rm o d e l ) 来 看。这些企业的信息化建设大多偏向于企业管理层和过程控制层的系统建设，往往忽 略了制造执行中间层m e s 的建设。企业在经营管理中虽然借助以e r p 系统为代表 的管理层系统软件对企业的产、供、销、财作出计划，但是因为缺少制造执行层m e s 的信息支持，无法掌握车间层的生产信息，实际上仍然无法对计划进行跟踪、回溯， 必然导致e r p 系统运行的多方管理漏洞。近年来，很多企业已经意识到制造执行中 问层的重要意义，开始着手导入m e s 系统。 1 1 中国离散型电子组装企业的生产特征 为了更好的理解离散型电子组装企业的生产特征，本节将从生产组织方式的空间 和时间形式分别加以描述，归纳出离散型电子组装企业的生产特点。 1 1 1 生产与运作过程的空间组织方式 离散型电子组装企业采用的生产与运作的空间组织方式主要分为工艺专业化形 式和对象专业化两种方式，如图3 、图4 所示。可以看出，对于成批制造，对象专业 化组织形式更为适宜，如前面提到的大型i t 服务提供商，联想、神州方正电子、宏 基电脑主生产线都采用这样的空| 、日j 组织方式。而批量小甚至单产类型的企业，大多会 选用工艺专业化形式，也有一些企业会根据实际制造需要，选择两种组织形式共存。 5 “2 0 0 5 年中国制造行业信息化建设及r t 应用趋势报告摘要”，计t e 咨询 h t t p ：? 7 c c w y e s e a c h c o l l ) c n 2 0 0 5 3 2 产：品2 产f l f 3 产品3 产品2 k 品l 圈3工艺专业化形式 资料来源：整理陈心德，生产运营管理，清华火学出版社，2 0 0 5 9 ：张杰，“生产返营管理 m b a 教材”，对外经济贸易人学，2 0 0 4 图4对象专业化形式 资料来源：按理陈心德。生产运营管理，清华大学山版社，2 0 0 5 9 ：张杰，“生产运营管理 m b a 教材”，对外经济贸易人学，2 0 0 4 1 1 ，2 生产与运作过程的时间组织方式 离散型电子组装企业采用的生产与运作的时间组织方式主要分为顺序移动、平行 移动和平行顺序移动三种方，其中最后一种方式是前两种方式的混合体，具体如图5 、 图6 所示。而具体采用那种方式，是由企业的生产类型、企业内部专业化形式、零部 件及工序劳动量、设备调整量大小等因素共同决定的。如方正科技集匿下属的东莞市 方j 下科技电脑有限公司在组装线上采用的主要是顺序移动方式，而在产品附属物件的 生产方式上又采用了平行移动方式。 图5顺序移动方式 资料来源：整理陈心德，生产运营管理，清华人学出版社，2 0 0 5 9 图6平行移动方式 资料来源：整理陈心德，生产运营管理，清华人学山版社，2 0 0 5 9 1 1 3 离散型电子组装企业生产特点 离散型电子组装企业在实际的生产运营过程中，适应市场需求变化，在原有大量 生产的基础上逐渐向面向订单、多品种、小批量( 包括了成批生产和单价小批生产) 生产模式转变，多种生产方式共存是目前离散型电子组装企业的生产特征，具体特点 如下： 1 离散型电子组装企业的产品结构可以用树的概念进行描述，最终产品定是由固 定个数的零件或部件组成，而且部件间关系非常明确和固定； 2 生产设备的布置不是按产品本身而是按照工艺流程或对象方式布置，需要对所加 工的物料进行调度，并且在制品( w i p ) 需要进行搬运； 4 ：j 由于是离散加工，产品的质量和生产率很大程度依赖于工人的技术水平，自动化 主要在单元级( 例如数控机床、柔性制造系统等) ，因此，离散制造业也是一个 人员密集型行业，自动化水平相对较低。 4 其中，大量生产模式更加注重保证生产的连续性，成批生产必须保证生产要素的 平读i 性，而单件小批生产追求生产的柔性，如表一所示。总结归纳离散型电子组 装企业的生产组织方式，空间组织和时间组织方式按照产量划分规类，其一般特 点如下： 大量生产的组织形式多采用流水生产线、自动生产线，保证其生产的连续性； 成批生产一般按对象专业化原则建立生产单位，建立多对象和可变流水线， 建立成组生产单元，并采用柔性制造系统： 单件小批生产般按按工艺专业化原则建立生产单位，建立成组生产单元， 采用柔性制造系统。 表格1生产批量划分的生产特征 大量生产成批生产单件小批生产 品种少较多很多 产量火中小 设备专用部分通用通用 生产周期短长短不一k 成本 低 由 高 追求目标连续性均衡性柔性 12 离散型电子组装企业生产制造管理现状 目前，出于企业自身生存发展需要，特别是中国加入w t o 后，为了立足于经济 全球化的环境，面向正在迅速形成的供应链，大多数中大型离散型电子组装企业都已 上了e r p 系统，这些企业的管理者希望从企业全局的角度对经营和生产进行全面计 划，并实施企业资源的一体化管理，并以财务管理为核心，将资金流、物流与信息流 加以有机结合，使整体价值链管理的概念得以实现。虽然，启用的e r p 系统各有不同， 但是，都是从离散型电子组装企业自身的生产特点和面临的市场竞争环境出发，强调 供应商、制造商与分销商之间的新型伙伴关系，强调面向订单、多品种、小批量敏捷 制造生产模式，支持企业后勤管理，甚至集成了供应链管理功能，最终形成对市场快 速响应的能力。 典型的e r p 软件平台中，财务管理( 包括会计核算，财务管理) 、生产控制( 包括 生产计划，制造) 、物流管理( 包括采购，库存管理，销售) 和人力资源管理等是基本 功能模块。6 过去的几年来，e r p 得到了国内的企业，包括离散型电子组装企业的较广 泛的重视。但就一般情况而言，商业企业从e r p 中获得的利益比较明显，而工业企业 却没有那么幸运，甚至受到不同程度的损害。这一现象并非我国独有，在工业发达国 家也是如此。美国a r c 公司调查结果显示，5 3 的客户反映e r p 对工厂生产存在负面 影响。国内的大中型离散型电子组装企业或自主研发或引进国内外先进产品，但是， e r p 给这些企业真正带来的收益却远远低于他们的预期。抛玎e r p 实施过程中确实存 在的些不可忽视的问题，从e r p 的管理思想和由其主导的软件功能看，其中最主要 的是企业的资金流、物流、信息流在企业生产经营计划时能够得到充分的体现，但是， 缺少准确的、及时的生产信息的反馈，其功能性大打折扣，对于企业的决策者来说， 企业的经营管理是不断精化的过程，必然遵循p d c a ( p t a n 、d o 、c o n t r o l 、a c t i o n ) 原则，缺少了每介生产环节的信息反馈，对于面向订单、多品种、小批量模式的离散 型电子组装企业，其经营管理就会缺少敏捷特性，缺乏在管理层为进行决策支持所需 要的生产执行数据的广度和深度，就不可能快速适应市场变化。另外，e r p 系统是企 业的管理层系统，其管理粒度相对较粗，它并不能帮助和指导工厂分析其生产的瓶颈， 改进和控制产品的质量，以及对具体的产品生产进行排产，e r p 虽有生产控制模块， 但难以真芷在工厂层中使用。很多情况下，e r p 不但没有调动工厂管理人员的积极性， 反而把他们降格为一种信息的收集者。这就难怪很多企业将e r p 比喻为“黑洞”，如 果不加分析和改进这些问题，其结果则是将l t 推离、而不是融入工厂的生产活动。 8 际启, “e r p 的管理思想”，h 如；出b i n b b ：地盟：n ，1 中国国家企业州，2 0 0 3 8 6 以上分析，我们不难得出结论，完整的、能够引导一个企i k 保持长期的业务利益 和价值的企业信息系统，必须是控制、制造执行系统m e s 和企业规划系统e r p 三者协 同作用的整合。目前大多数离散型电子组装企业在认识到e r p 的重要作用的同时，并 不曾给予生产制造执行管理( m e s ) 足够的重视，即便是一些大型企业虽然意识到三 者结合的重要性，导入了制造执行管理系统，但是，缺乏对制造执行管理系统的j 下确 认识，其系统仍然处于片面功能作用层面，未能有效发挥其应有效能。 1 3 离散型电子组装企业生产制造管理发展趋势 离散型电子组装企业为了适应市场需求，纷纷向面向订单、多品种、小批量敏 捷制造生产方式转变，提高企业生产竞争力的关键在于产品的不断更新换代、并且提 供的产品必须是高质量的以满足市场需求。由此，其生产管理的重点就包含了以下6 个方面： 1 快速准确优化产品组合 2 制定科学的生产批量和生产间隔期，保障均衡生产 3 简化零件进度计划、改善零件加工过程和工序之间的衔接 4 安排好零部件生产进度、组织好物流平衡 5 降低消耗和产品成本 6 保证产品质量 目前，对于离散型电子组装企业来说，以m r p1 i 、e r p 为代表的管理信息系统， 以及以数控加工、d n c 单元和柔性制造为代表的自动化技术，在企业中，特别是中 大型企业，如联想、方正、宏基、美的、春兰等已经大规模得到应用。其中，以m r p i i 、e r p 为代表的管理信息系统，强调企业的计划性。它们以客户订单和市场需求为 计划源头，力求充分利用企业内的各种资源、降低库存、提高企业的整体运作效率。 以数控加工、d n c ( 分布式数控技术) 单元和柔性制造系统为代表的自动化技术，则 强调设备的控制通过控制优化，减少人为因素的影响，提高产品的质量与系统的 运行效率。尽管这两类系统的推广取得了一定效果，但却忽略了两者之间的有效配合， 导致企业上层计划缺乏有效的实时信息支持、下层控制环节缺乏优化的调度与协调。 计划层与车间执行层无法进行良好的双向信息流交互，企业就难以实时反应，就无法 解决上述6 个生产管理的重点问题。显然，两层之间缺乏一个能够“承上启下“的 提供实时信息交互的中间层系统。 早在上个世纪8 0 年代后期，美国在总结m r p i i 实施成功率较低的教训并吸收同 本准时制生产系统( j i t ) 经验的基础上，提出既重视计划又重视执行的管理新思想。此 时，将计划与制造过程统一起来的制造执行系统( m a n u f a c t u r i n ge x e c u t i o ns y s t e m ， 简称m e s ) 应运而生，而且在发达国家已经普遍推广。m e s 面向制造企业的车间层， 直接面对生产现场，可以为企业其它应用系统( 例如e r p 、s c m ) 提供生产现场的 实时数据，从而加强计划管理层与底层控制之间的沟通。国外的一些大型离散型装配 企业充分利用了制造执行系统来提升企业整体的“敏捷制造“能力，如波音公司早在 9 0 年代初，就提出了数字化制造的企业竞争理念，特别对于生产制造环节。波音公 司提出了数字化设计、数字化预装配、数字化制造执行一条完整的制造增值链。并且， 波音公司使用m e s 系统后取得了巨大成功。 对于离散型电子组装企业，企业的制造车间，是物流与信息流的交汇点，企业的 经济效益最终就是在这里通过一系列的组装加工被物化出来。随着市场经济的完善， 车问在制造企业中逐步向分厂制过渡，甚至出多个制造中心，以方正电子为例，在广 州东莞和苏州分别设立了组装加工中心，其角色也由传统的企业成本中心向利润中心 转化，更强化了车间的作用。因此，位于车间起着执行功能的制造执行系统m e s 就 越发显得尤为重要。车间的实时信息的掌握与反馈是制造执行系统对上层计划系统正 常运行的保证，车间的生产管理是制造执行系统的根本任务，而对底层控制的支持则 是制造执行系统的特色。 在当今激烈竞争的世界经济中要占有“最有价值”的地位，必须使企业具有 最好的质量、最佳的客户服务、最低的制造成本、快速响应以及灵活性的特点。而要 达到这样的水平，就必须在正确的对间提供正确的信息才可能进行最佳的决策7 。这 就要求不断地对公用的数据库进行改善，同时让每个部门都拥有把数据转化为有用信 息的工具。怎么能做到这些呢? 唯有m e s 才能真正向企业提供以上这些功能。随着企 际启中，“e r p 的管理恐想”，b ! ! p ；z 啦! 垒尘生g q 巴：! ! ，中国国家企业l 旬9 ，2 0 0 38 8 业信息化应用水平的不断提高，企业逐渐认识到实现企业计划层与车问执行层的双向 信息流交互，通过连续信息流柬实现企业信息全集成，是提高企业敏捷性的一个重要 因素。因此，通过m e s 来实现企业信息的全集成，形成实时化的e r p 、m e s 、s f c ( 车间控制层s h o pf l o o r c o n t r 0 1 ) 是提高企业制造能力的根本，也是提高整体管理水 平的关键，这对离散想电子组装企业整体水平的提升具有重要意义。 9 第二部分何谓制造执行系统( m e s ) 2 1 制造执行系统发展历史 2 1 世纪的制造企业面临着日益激烈的国际竞争，要想赢得市场、赢得用户就必 须全面提高企业的综合管理水平，许多企业通过实施m r p i i e r p 来加强管理。然而 上层生产计划管理受市场影响越来越大，明显感到计划跟不上变化。面对客户对交货 期的苛刻要求，面对更多产品的改型，订单的不断调整，企业决策者认识到，计划的 制订要依赖于市场和实际的作业执行状态，而不能完全以物料和库存回报来控制生 产。同时m r p i i e r p 软件主要是针对资源计划，这些系统通常能处理昨天以前发生 的事情( 作历史分析) ，亦可预计并处理明天将要发生的事件，但对今天f 在发生的 事件却往往留下了不规范的缺口8 。而传统生产现场管理只是一黑箱作业，这已无法 满足今天复杂多变的竞争需要。因此如何将此黑箱作业透明化，找出任何影响产品品 质和成本的问题，提高计划的实时性和灵活性，同时又能改善生产线的运行效率已成 为每个企业所关心的问题。 制造执行系统( m e s ) 恰好能填补这一空白。m e s 是处于计划层和车间层操作 控制系统s f c 之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行。它通过控制包括物料、 设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源来提高制造竞争力，提供了一种系 统地在统一平台上集成诸如质量控制、文档管理、生产调度等功能的方式。从而实现 企业实时化的e r p m e s s f c 系统。m e s 是美国管理界9 0 年代提出的新概念。美国 先进制造研究机构a m r ( a d v a n c e dm a n u f a c t u r i n gr e s e a r c h ) 通过对大量企业的调查发 现现有的企业生产管理系统普遍由以e r p m r p i i 为代表的企业管理软件，以 s c a d a 、h m i ( h u m a nm a c h i n et n t e f a c e ) 为代表的生产过程监控软件和以实现操作过 程自动化，支持企业全面集成的m e s 软件群组成。根据调查结果，a m r 于1 9 9 2 年 提出的三层的企业集成模型。由于m e s 强调控制和协调，使现代制造业信息系统不仅 有很好的计划系统，而且能使计划落实到实处的执行系统。9 因此短短几年间m e s 在 国外的企业中迅速推广开来，并给企业带来了巨大的经济效益。企业认t 到只有将数 6 戴勇曾江辉，“m e s ，让制造。o 计划相统一”，中周计算机用户一赛迪嗍，2 0 0 3 0 8 阱宇，“书0 遗业车问级管理系统c , i e s ) 发其典型结构”，c a d 世界2 0 0 4 8 1 0 掘信息从产品级( 基础自动化级) 取出，穿过操作控制级，送达管理级，通过连续信 息流来实现企业信息全集成才能使企业在同益激烈的竞争中立于不败之地。 虽然m e s 的发展历史比m r p i i 、c a d 、c a m 都要短，但它能有效地实现“以 时间为关键”的制造思想，因而在发达国家推广非常迅速，并给工厂带来了巨大的经 济效益。m e s 的出现以及普及，对因外的管理界也产生了深远的影响。 近十多年来，我国通过8 6 3c i m s 项目应用的研究和推广，大大提高了企业的竞 争力，使我国的制造业水平上了一个崭新的台阶。但是，我国制造业水平与发达国家 相比还有较大的差距。 在工厂自动化f a ( f a c t o r ya u t o m a t i o n ) 方面，我国的制造业企业过去多是强调 物流自动化，如自动化生产设备、自动化检测仪器、自动化物流运输存储设备等等。 虽然它们能取代不少人工劳动并解决了一些生产瓶颈，但由于缺少相应的信息集成系 统，这些系统不能充分发挥其功效面形成所谓的“自动化孤岛”。 制造业水平的提高，不单是采用设备自动化，提高生产管理信息系统的效率显得 更为重要。在我国，m r p i i 、e r p 已逐渐趋于成熟与普及，而面向制造执行层的m e s 软件在开发与应用方面还比较薄弱。我国对车间层、单元层的研究大都着重于控制模 型的研究，很少站在m e s 这一角度从敏捷制造管理应用出发来研究并开发面向制造 过程的集成化管理和控制软件。 随着企业生产模式逐渐向敏捷制造发展，企业业务流程重组( b p r ) 的实施、企 业环境的异构性以及企业问动态联盟的组建等等对m e s 又提出了更高的要求，即 m e s 解决方案必须适应敏捷制造的要求，面向敏捷制造的m e s 不仅要费用合理更要 具有良好的适应性( a d a p t a b l e ) ，可重构。l 生( r e c o n l i g u r a b l e ) ，可集成一l 生( i n t e g r a t a b l e ) ， i 訇此，国外许多组织和研究机构开始研究面向敏捷制造的m e s 。1 0 然而，国内对m e s