MES項目導入-培訓篇1

 

現代PCB板組裝行業的生產製造部門大量使用貼片機等自動化設備，全部由工業電腦進行控制，由於每臺電腦的信息不能共享，形成了很多“自動化孤島”。隨着市場競爭的加劇，產品交貨週期必須縮短，生產成本必須控制，產品質量必須提高，因此迫切需要在各個孤島間建立聯繫，以縮短信息傳遞時間，加強生產過程的信息分析，及時發現和消除異常因素，提高產品的質量和產量。而要在這些“自動化孤島”間進行信息流的連接，只有通過“基於動態質量控制的電子生產管理信息系統”來實現。

湖州生力電子有很好的信息化基礎：

1. 已建立企業內部局域網。
2. 公司內電腦使用比較普遍；
3. 生產設備的自動化程度比較高；
4. 已經有ERP軟件在正常運行；
5. 企業高層領導有提高信息化水平的考慮與決心。

項目情況

2004年3月，湖州市科技局組織了湖州市重大科技攻關項目《基於動態質量控制的生產管理信息系統在PCB板組裝行業的應用》的公開招標，專家經過對各個應標單位進行認真負責的評標，由北京艾克斯特科技有限公司中標。同年5月湖州市科技局、湖州市南潯區科技局、湖州生力電子有限公司、北京艾克斯特科技有限公司四方共同簽訂了湖州市科技計劃項目合同。

2004年7月項目開始實施後，爲了更好的開發、實施項目，艾克斯特和湖州生力電子有限公司成立了15人的項目組，並由湖州生力電子有限公司項目組結合企業的生產經營管理方式和行業的特點以及XTMES軟件的技術平臺，根據項目工程的總體要求以及湖州生力電子有限公司企業製造過程信息化總體建議方案的要求，進行了項目的前期調研、詳細設計、軟件開發和實施應用。

從2004年7年開始至2005年12月，項目組克服了許多技術與實施的難題，完成了《基於動態質量控制的生產管理信息系統在PCB板組裝行業的應用》整個軟件的開發設計，並已成功在湖州生力電子完成了實施應用，系統運行穩定、功能基本完善、技術安全，項目實施後企業經濟效益穩步提高，本項目《基於動態質量控制的生產管理信息系統在PCB板組裝行業的應用》系統於2007年9月28日通過了浙江省電子產品檢測研究所軟件評測中心的測評。

項目立項以後，湖州生力電子有限公司和艾克斯特的領導都很重視。項目組專門收集了製造執行系統（MES）的相關資料，同時在湖州生力中層領導會議上進行宣傳討論，大家經過學習，都認識到了MES系統實施會給公司帶來的好處。艾克斯特向企業介紹了MES系統成功運行的範例，給了企業方極大的鼓舞。企業中層領導統一認識以後，他們又給下屬主管和班組長講解宣貫，主管和班組長又給直接相關的作業員宣貫MES系統的重要性，使公司上下全都十分重視本項目，並給予全力支持。

軟件方案

本項目從2004年7月開始，艾克斯特就派出了由3人組成的項目調研小組進入湖州生力電子有限公司開始調研、需求分析，通過 3個月努力工作，對湖州生力電子有限公司的生產現狀和生產流程進行調研，調研內容如下：

1. 分析了生產過程中各工序所產生的數據信息；
2. 瞭解了各工序設備的廠牌、型號；
3. 確定各設備的數據通信接口方式和獲取途徑；
4. 確定各設備的驅動軟件；
5. 確定了各種數據的採集頻次；
6. 查看了公司目前在使用的各種小軟件；
7. 明確了企業製造信息化系統的功能需求。

 

 （圖一）面向PCB的MES軟件構架

該總體方案由如下系統無縫集成爲一體化系統:

1. 面向PCBA行業的MES網絡解決方案。
2. 面向PCBA行業的數據採集系統；
3. 基於SPC過程質量控制的質量管理、現場報警系統；
4. 支持到每個工序的詳細計劃調度系統
5. 與其它企業運營管理系統的緊密集成系統。

導入本方案軟件系統開發所採用的國際先進技術包括：

1. 組件化、可視化的數據採集系統。
2. 基於國際標準算法的SPC質量過程分析。
3. 增強表現能力SPC控制圖繪製系統
4. 可進行復雜定製的產品質量報表系統
5. 多種方式的質量監控報警
6. 先進詳細工序調度建模與推理技術。

以及被國際上廣泛認可並採用的軟件國際標準（如ActiveX、COM等）

所採用的創新技術包括：

1. 與公司其它軟件系統無縫集成的MES支撐平臺，構造可擴展性的一體化製造行業解決方案。
2. 基於命令行動態模塊加載的MES系統。
3. 支持開放式二次開發和定製接口。
4. 可視化MES操作流程嚮導。
5. 可根據用戶需要任意組合數據採集系統。
6. 實時質量過程分析及報警。
7. SPC智能實施運作嚮導。

硬件方案

2004年8月開始搭建系統的硬件運行平臺。現在網絡系統主要分爲二層結構：第一層是以中心機房爲網絡核心層，這裏集中放置了網絡核心交換機、數據庫服務器、應用服務器、安全設備等信息平臺核心設備，負責完成網絡各匯聚節點之間的互聯及完成高效的數據傳輸、交換、轉發及路由分發;第二層是連接到每個車間及下面的每條生產線電腦、每個部門內的辦公電腦。

選用採樣分佈式網絡結構，在每條生產線上各設一臺數據採集站，數據採集站通過以太網連接到MES數據服務器。根據不同的通訊方式和數據採集方式，監控網絡採用工業以太網絡和串行總線網絡相混合的模式。採用同軸電纜和安裝有網卡的工控系統組成工業以太網；採用屏蔽雙扭線和串口設備組成RS485串行總線網絡；兩個網絡同時連接到數據採集站。

 

  （圖二）網絡佈置方案

實施及培訓

本系統主要有以下幾個分系統組成：基礎模塊、數據採集模塊、SMT生產管理模塊、SPC質量控制模塊、系統接口、其他模塊構成。整個系統從2004年8月份開發，按“開 發一個實施一個成功一個"的思路，各個模塊陸續實施運行，在實施過程對系統不斷的調整完善。在2005年12月份完成系統的全部開發工作，並在2006年1月份到12月份系統進入全面投入試運行，2007年9月份雙方通過了初步驗收。同時在2007年9月通過了浙江省電子產品檢測研究所的測評。

自2005年10月開始，項目實施組建立了符合PCB製造行業特點的基礎數據，通過2個月的實施，雙方人員對公司產品數據、工作站數據、缺陷類別數據等特徵數據進行確定，並對相對應的相關數據進行了初始錄入工作。

爲了能使員工熟練應用MES系統，艾克斯特專門安排了企業相關人員進行培訓，由於企業方面信息化起步較早，目前所有行政人員平時都是使用電腦辦公，一線作業員也是與設備控制電腦、測試電腦等接觸較多，所以員工的電腦應用基礎比較好，只經過2期輪訓後，基本上已經熟練掌握MES系統的應用技巧。

培訓內容如下：

培訓內容如下：
 ·前期培訓：培訓範圍是部門經理和部門主管等管理人員，培訓內容主要是製造執行系統（MES）的相關資料，讓大家經過學習，認識MES系統實施會給企業帶來的好處，同時向他們介紹了MES系統成功運行的範例。培訓目的是統一認識，積極配合，全力支持項目實施。
 ·中期培訓：培訓範圍是班組長和直接作業員，培訓內容主要是MES系統的模塊介紹和使用操作方法、使用注意事項等，培訓目的是保證MES系統順利試運行。
 ·後期培訓：培訓範圍是部門經理、部門主管、班組長和直接作業員，培訓內容主要是MES系統運行的管理規定，系統試運行過程中暴露出來的各種問題，培訓目的是保證MES系統順利運行，取得理想效果。

    本項目在2006年1月份到12月份系統進入全面投入試運行。系統基本實現了規定的項目內容和項目目標，同時根據企業的實際需求，增加了SMT生產管理的很多模塊，實現了料架管理、上料正確性比對、工單用料比對等功能。目前，系統運行穩定，爲生產製程自動控制發揮了積極作用。

    系統試運行開始後，原有的一些小軟件和MES系統中工作同時進行，各相關部門工作量開始增加。除加班外，個別工作崗位臨時性加調數據錄入人員，確保MES系統的正常試運行。同時，實施小組人員幫助處理一些數據導入工作，並適當做一些數據正確性檢查等工作。

    通過試運行過程中的實際應用操作，許多細節問題開始顯現，其中有些是共性問題，有些是個別崗位特有的。以下是一些較典型問題及處理方法：
    1）、在試運行過程中，部分崗位人員增加了工作量，由此一些部門的工作人員產生了一些對MES系統使用的牴觸情緒，不願意配合MES系統的試運行。對此，艾克斯特配合企業方面專門召集部門經理會議，統一各部門對MES系統使用上的認識，明確了MES系統實施的重要性，排除了MES系統試運行過程中的人爲阻力因素，使MES系統能夠順利試運行測試。
    2）、企業個別部門經理對項目的重視程度不夠，對實施信息化管理意識不強。對此，艾克斯特協助企業專門制定了相應的評價體系，作爲各個部門經理的一個重要業績考覈指標。
    3）、由於某個部門或某個人的不夠仔細和責任心，導致系統數據失去正確性、真實性、可分析性。針對個別人的問題，找出原因，如果是因爲對系統不瞭解造成的，組織人員專門對其培訓，如果是人爲造成的，發現一次，按照事故進行處罰。
    4）、數據採集功能未及時開啓，導致數據漏採集。要求將這項工作作爲開線準備工作之一，需做記錄，有巡線人員進行檢查監督。
    5）、不重視管理權限，有隨意的把自己的密碼透露給他人的現象，導致了數據的正確性打折扣等問題。對此，企業除了進行教育，明確了MES系統在管理中的重要性外，還對個別人進行了處罰。
    6）、部門工作相互沒有鏈接溝通好，導致系統數據不正確。要求部門相互監督，如發現該類問題，均按處罰條款處理。
    7）、部分模塊查詢、打印功能不夠完善。要求各相關部門根據自己實際使用提出查詢需求，根據需求進行合理增補。
    8）、系統原來的質量分析功能不能適應SMT行業的特點，艾克斯特配合企業將實際的質量分析需求進行研究，結合MES系統的功能，提出了可行的解決方案。如增加了數據導入、導出功能、增加了按客戶分類彙總分析功能等，滿足了企業實際的需要。
    9）、系統功能不完善。根據企業實際需求，增加了“工單比對、料架管理、上料比對”三個模塊，提高了工單比對、料架管理和上料比對的工作效率和正確性。

    除上所述外，還有更多的是軟件系統的Bug等等，都按日常整理成檔，逐一解決處理，一步步完善。

    基於動態質量控制的生產管理信息系統在湖州生力全面使用後，企業方面一致認爲該系統架構合理，配置靈活，運行穩定，適合PCBA生產製造的實際情況。系統運行以來，在生產數據採集、質量數據採集、生產數據分析、質量數據分析、生產線監控、設備狀態監控、生產管理等多方面得到了有效的運用，目前該系統功能滿足使用要求，爲企業的日常生產管理髮揮了一定的作用。系統軟件界面簡潔, 操作方便。通過系統使用，客觀上提升了生產效率和產品質量。通過MES系統的實施和應用,公司的整體信息化水平跨上了一個新的臺階,增強了公司的綜合實力。

    導入MES系統後，在公司內部辦公電腦與生產線自動化設備的控制電腦之間建立了有機的信息集成與共享，減少了信息傳遞和轉換時間，實現了製造全過程的信息實時採集、統計分析和預警控制，從而快速發現各工序質量異常和質量隱患，及時採取對策，使製造過程的質量受到動態控制。

    項目實施後生產製程信息收集和處理的速度加快，異常信息能夠提前發現和消除，使生產異常停線時間大大減少。在該項目實施前生產製程信息多是手工採集錄入，工作量大，誤差率高，完成速度慢。通過這一項目的實施，生產製程信息可以由電腦自動定時採集分析，並提供異常報警信號。與實施前相比,極大地提高了工作效率，提高了覈算數據的準確性，提高了覈算報表的統計質量， 降低了員工的勞動強度。

存在問題及對策
    MES系統運行以來，取得了良好的效果，目前系統運行穩定。目前主要存在的問題和對策如下：
    1、運行中的問題，主要是直接作業人員的責任心不夠，造成系統運行的困難，如忘記開啓數據採集功能、隨便泄露權限密碼、碰斷信號線等，有待後續加強運行管理規定的實施監督，督促員工養成良好的作業習慣。
    2、系統有待補充新的模塊，增加新的功能，發揮更大的作用。如增加物料掃描追溯功能、貼片程式正確性檢查功能、生產線平衡功能、CAD/CAM數據轉換功能等，這些都是SMT生產過程中非常有用的功能，有待後續繼續開發。

實施心得
    1、一把手重視,常抓不鬆懈：企業實施信息化是一把手工程，一把手對公司實施信息化的重視程度直接關係到信息化的實施和推廣應用。湖州生力實施信息化始終受到各級領導的高度重視，明確了實施的目標和具體內容，確定了投資額度，投資方案提交股東大會討論通過，爲實施信息化提供了有效的組織和財力支持。 
    2、效率明顯提高。在建立MES系統以後，信息的高度共享能夠最大化地減少信息的傳遞時間，提高信息的實時性。從而爲決策者節省了大量的獲取信息的時間，有更多的時間去處理異常。 
    3、促進了信息實效性的提高。信息實效性的提高可以改善企業對生產異常信息的靈敏反應能力。

信息化成功的關鍵
    1、 需求來自企業本身。企業上信息化不是做“面子工程”，應該是來自企業自身的競爭壓力，爲了最大限度縮短產品生產週期，降低生產成本，快速響應客戶需求，提高管理的效率和企業競爭能力。這是製造業信息化原動力，只有這個原動力纔是真實的、永恆的。 
    2、 軟件選型應理性。不要有攀比心理，應按企業的需求選擇軟件，“只買對的，不買貴的”。 
    3、 投資應合理。不要重硬件輕軟件輕服務。 
    4、 不要技術主導要管理主導。搞信息化不能由技術人員負責，不能由信息中心或計算中心牽頭。而應是督促企業方面一把手負責，主管副總日常領導。

經濟效益
    綜合起來看，企業信息化帶來的效益是深遠的,越來越多的企業開始意識到這一點。湖州生力電子有限公司實行企業信息化工程以後，其直接經濟效益也是十分可觀的,每年爲公司創造直接經濟效益可達130多萬元。 同時企業的信息化管理也具有深遠的社會效益，主要體現如下幾方面：
    1、信息化系統的實施，規範了企業的基礎管理和企業的運作方式，使企業能建立起科學的管理體系和快速反應的機制爭，推動了生產一線管理流程的規範化、制度化。
    2、提供豐富的查詢功能，企業領導可以在每一臺計算機上查詢生產車間的生產狀況和質量狀況，爲領導決策提供了可靠的信息來源。
    3、提高了產品質量，增強了市場的競爭能力。生產和質量數據的自動採集、自動分析、自動報警，使很多質量異常信息被及時發現、及時消除，極大地提高了製程質量的穩定性，製程DPMO持續下降。
    4、減少了停機時間，提高了生產效率。實時採集到的生產數據信息，讓生管第一時間瞭解到產量異動情況，及時調整生產計劃安排，避免了臨時的異常換線；讓ME第一時間瞭解到生產設備性能變化趨勢和異常情況，將設備保養維護到最佳狀態。以上，使生產線異常停機時間大大減少，生產效率有了明顯提高，生產成本進一步降低，使企業競爭力增強。 
    5、提高了企業的信譽，通過MES系統實施，提升了SMT生產製造過程的控制水平，從而實現以最快的速度向用戶提供質優價低的產品。使客戶從容應對瞬息萬變的市場競爭。
    6、具有極其廣泛的推廣價值，本項目在湖州地區電子行業推廣使用，可以使製造過程完全受控，符合ISO9000質量管理體系注重過程質量的理念，可以快速提高生產效率，提升產品質量，降低生產成本，顯著增強中小型企業的競爭力和市場應變能力，經濟效益非常明顯。還可以在機械、菸草等行業的自動化程度比較高的企業中，起借鑑推廣的作用。