智造专栏｜你了解自己工厂的潜力吗？ 汉得智能制造帮您实现能力透明
你了解自己工厂的潜力吗？ 汉得智能制造帮您实现能力透明作者 / 台启飞许多国际组织都对MES的功能给出了明确的定义，并且还相继开发了相应模型，用于描述和标准化这类软件系统。在MESA(制造企业解决方案协会)给出的模型中，ISA-95标准定义了MES系统集成时所用的术语和模型。该标准是由 ISA（仪器、系统和自动化协会）和ANSI（美国国家标准协会）共同发起制定的。为了能研发出高效的MES系统，必须恰当的定义软件功能，物理模型、业务流程和生产流程。从这个角度考虑，ISA-95标准是把简单的生产活动通过模型运用到了主要的制造区域中。本期文章主要谈一下MES系统的资源能力模型建设，遵循ISA-95标准，MES模型按照功能分“4+9”模型，其中包含资源与能力两大对象模型，下文就从就资源模型出发，结合一些具体案例谈一下汉得智能制造板块在资源能力模型建设方面的经验。首先聊一下资源模型中的人力资源模型，对于人力模型的建模可以有多种，一方面可以按照现场上岗离岗的具体人员进行建模，定义人员能力矩阵，定义人员和人员的等级，有唯一二维码ID等等，也可以对某一产线班组进行建模，以班组为单位进行管理。如在青岛某家做电锯的跨国公司，其对人员的管理就精细化到具体生产线人员，MES系统同步HR中个人基础信息，通过MES系统建立产线、班组、人员、资质等基本信息，结合系统工作日历，实现产线的开结班管理、人员上下岗管理、人员资质管理。班次生产数据线上化通过数字化系统记录班次生产数据，替代线下记录，提高数据准确性与实时性，提高数据记录效率；建立标准数据结构模型以系统标准数据结构记录班次出勤等数据，建立标准数据结构模型，便于对数据做快速有效分析；通过系统管理人员资质，提高管理效率及准确性；出勤记录实时准确通过系统上下岗操作，实时准确记录产线员工上下岗时间，形成可靠的出勤记录，有效提高了以往线下记录的准确性与高效性；提供可靠数据支撑电子化记录员工出勤时间，为后续人员使用率结算等提供可靠、持续性的数据支撑。其次是资源模型中的设备资源模型，这其中包含设备的状态，等级，描述，能力以及设备的生命周期管理，可以针对现场建模的设备模型为载体深化对设备与生产现场的管理。首先设备建模是产线能力建模必不可少的部分，需要定义设备的应对不同生产场景不同SKU下的节拍与产能信息，为APS及MES运行提供数据支撑，如下图所示：有了设备建模、设备产线工艺对应关系、物料设备对应关系，在排产计算时才能有效拆分工艺树，让排产维度能够细化到工艺步骤。同时基于设备模型也可以扩展EAM层面的管理，在重设备的工厂企业这显得尤为重要，如在新疆某新能源上市公司，其设备管理就依附于设备模型的搭建。首先是电子化、数字化的跟踪设备及管理资产台账，建立全面的资产/设备档案信息库，以及资产全生命周期履历，除此之外可基于设备模型建立标准化的作业指导包，指导与规范设备维保作业行为，使专业技能知识在企业内沉淀、积累，以及智能化预防性维护计划排程及物联网技术集成，实时监控设备状态，及时触发设备异常预警，降低设备故障率。通过对以上设备管理流程进行系统电子化管理，不断沉淀设备的履历数据，进而实现基于“数据”的绩效量化分析，根据绩效指标结果，指导和改进设备管理流程，形成良性循环，真正实现数字化设备管理。然后是资源模型中的材料资源模型、人员能力设备能力与材料能力三者覆盖了在生产过程中所需的基本要素，ISA95模型中包括MES系统在生产过程中对人员、设备、原料等状态情况的采集和分析，同时MES系统通过对以上生产过程中人员、设备、材料的了解，进行分析来确定企业的生产能力。其中材料资源模型重点关注材料可用性、材料的购入时间与批次、材料的存储情况和质量状态、材料的数量、材料的使用情况等。实现实时动态可监控，为生产线有效生产保驾护航。面对材料追溯越发严苛，材料拉动愈发敏捷，材料防错必不可少的生产制造大背景下，有效搭建材料资源模型显得越来越重要，如在浙江某特种钢管上市公司，由于高性能不锈钢管行业应用分复杂性和重要性，客户产品的质量要求以及原料的追溯要求达到了一个新的高度，MES在可追溯性让客户可以更加充分信任产品的相关信息。通过建立原材料条码->过程流转卡/单件码->成品合格证/管号的纵向信息流载体，MES系统覆盖从原材料炉号、厂商、成分等原料信息到生产工艺路线、生产人员、生产设备情况、焊丝等辅料使用情况、生产检验记录等生产过程信息，再到成品入库、保存、发货等成品数据信息的全面追溯数据体系。通过从现场实时采集并共享信息，跟踪产品从物料投产到成品出库的整个流程，贯穿批号、炉号、牌号、炉批号、要求标准、原料信息、加工记录、过程数据、入库记录、发货信息等，实现一枪一码，精准追溯。综上所述，资源能力模型的建设是能实现上层产供销应用协同、过程数据拉通的关键基础，需要在此上面有效承载三大订单（采购订单、生产订单、销售订单）及七大指令（送货单、检验单、拣配单、配送单、生产指令、入库单、发运单），可以理解此模型是实现工厂全面的数字化监控，生产全面的异常预警的有效支撑。所以看似简单的一件事也需要在项目建设阶段深思熟虑，充分理解其作用后一方面不能建设的太繁琐，另一方面也要考虑模型的扩展性及适用性。汉得拥有20+年制造域信息化实施的经验沉淀，培育出一套理念先进、适应能力强的HCMs系列产品——汉得智能制造套件（HCMs）产品业务架构设计遵从ISA95国际标准，覆盖L2至L4层。在制造企业的不断技术改造与产线优化导致业务需求的多样与多变性的大背景下，柔性工厂的建设、敏捷管理理念的实践，都对应用产品的灵活与适应性提出更高的要求。HCMs是基于组件化、服务化的设计理念，在应对需求的多变与多样性方面有天然优势，将多年制造企业信息化建设的经验融入在HCMs中，打造出计划、执行、控制三位一体的明星产品。
