MES系統-邁向虛實整合第一步

Vincent
Vincent
2022/11/12閱讀時間約 4 分鐘
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隨著生活品質提升，人們對產品的要求越來越高。製造業所要面臨的挑戰也越發嚴峻如：訂單類型趨向少量多樣、產品價格不變但出貨時間縮短、人工與原材料成本提高、還須提供產品生產履歷等等…以致企業主們意識到生產資訊即時與透明的重要性！

何謂製造執行系統(Manufacturing Execution System;MES) ?

製造執行系統是一套用於追蹤與監控製造活動中生產資源、原物料與在製品、生產進度、品質管理的系統。透過MES 串起 ERP 系統從製造命令單到入庫單之間的資訊斷層，並拉近資訊流與實物流的距離，為虛實整合奠定穩固的基礎。

MES 系統核心

MES 的重點在於生產資料蒐集，生產進度即時呈現及即時訊息通知，下列將用5M1E 分析法來拆分說明 MES核心功能：
5M1E 分析MES核心功能

MES 做為系統整合的基礎

MES 除了補足 ERP 的細節生產資訊外，還可以作為整合各項系統的基石，下列將以生產五要素的角度說明 MES  系統延展性：
  • 人：整合人力資源管理系統(Human Resource Management ;HRM)，結合HRM的考勤功能讓生管人員可以快速知道生產日人力是否短缺，並立即協調人力或調整生產計劃。MES 所計算的人員生產績效也可以提供給 HRM 系統作為直接人工獎金核算依據。
  • 機：整合工業物聯網(Industrial Internet of Things ;IIoT)，透過 IIoT 平台讓生管人員可以即時掌握機台狀況，當機台參數異常時可以立即處理，降低因機台不良所造成的工時與材料的浪費。IIoT 除了可以蒐集機台參數，也可以蒐集生產資訊，所以可以透過 IIoT 局部取代 MES 系統中的人員報工。
  • 料：整合供應鏈管理(Supply Chain Management ;SCM)，生產計劃結合SCM 可以達到即時供貨(Just in time；JIT)，如此就能減低庫存、增加流動資金、增加廠房可動用空間，還可以透過 SCM 精準掌控物流，減少發生生產斷料的機會。
  • 法：整合產品生命周期管理(Product Lifecycle Management ;PLM)，PLM平台可以讓生產人員查詢產品製作說明，還能縮短產品設計變更的等待時間。產品設計師也可以透過MES系統瞭解現場所具備的工藝及原材料，以確保設計出來的產品可被量產。
  • 環：整合能源管理系統(Energy Management System ;EMS)，透過EMS 系統實現能源可視化並進行管理，也可以透過所收集的能源耗用資訊，調配生產計劃避開尖峰時段的收費。

MES 在工業4.0 中扮演的角色

工業4.0 主要希望機台透過感測器(sensor)連結網路整合現有的資訊系統創造出一個虛實整合的環境，以達到訊息及時透明、精準生產、智慧決策。
MES 系統在工業4.0 中則扮演急救、傳令的角色，主要的工作內容有：
  • 透過 AI 的輔助，讓MES 系統在問題發生的第一時間，即發佈生產中斷的指令，以減少材料及工時的浪費。(精實生產中的自“働”化*精神)
  • 結合IIoT 監控現場的各項數值，當發生異常數值就立刻通知相關人員立即做出反應，並透過IIoT 及現場看板及時傳遞最新的生產決策，以拉近決策層與執行層間的距離。
“自働化：働(人+動)是設備和人的結合，當生產出現不良時透過人的"智慧"決定是否停止生產，避免產出不良品造成材料和工時浪費。即異常發生時的自動停機功能。”
延伸閱讀：
精實生產-工業4.0的關鍵拼圖
工業物聯網-從終端發起的革命

結語

在環境多變的背景下，訊息的傳遞速度、即時性還有數量都非常重要，現今製造業就屬於環境多變的代表，而工業 4.0 則是因應環境多變的解方。
要達到工業4.0的境界可不容易，首要條件就是將所有資訊串連在一起，即所謂的虛實整合，但MES 的系統職能就是將現場的實際情況與資訊系統串接在一起，所以導入MES系統就相當於邁出虛實整合第一步。
Vincent
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