MES系统在精益管理中的作用

基于MES系统在精益管理中的作用探析,并以赣州卷烟厂为例,针对赣州卷烟厂的信息化和MES系统与各管控系统的关系,从生产组织、物料管理、设备管理、质量管理、成本管理等方面探

基于MES系统在精益管理中的作用探析,并以赣州卷烟厂为例,针对赣州卷烟厂的信息化和MES系统与各管控系统的关系,从生产组织、物料管理、设备管理、质量管理、成本管理等方面探讨了MES系统在精益管理中的具体运用,以实现降低成本消耗,提高生产组织效率,提升卷烟产品质量,提升企业精益化水平的目的。

一、烟草企业实施精益管理的必要性
精益管理作为一种先进的管理理念,其本质是运用价值流的方法,优化企业资源配置,利用最小的资源投入创造最大价值产出,实现效益最大化。推进企业精益管理,是国家局在总结近几年企业管理“打基础、上水平、创一流”各阶段工作取得成果的基础上提出的新要求,是破解行业“三大课题”,实现行业转型,挖掘行业发展潜力的重要战略部署。因此,推进精益管理,是全面落实凌成兴局长提出“两保持三提高”要求的重要举措,是深入贯彻国家局进一步提升企业管理水平的具体体现,是持续推进“管理创一流”活动、实现一流企业管理的重要载体,是向管理要效益、向管理要方法、向管理要进步,解决实际问题、改进薄弱环节的重要手段。

2015年以来,整个烟草行业都面临着卷烟产销回落、工商库存增加、品牌发展放缓、税利增长难度加大的压力。从外环境来看,通胀风险、货币汇率等给行业带来不确定性,产业安全和食品安全上面临挑战,能源的持续紧张、原材料价格上涨、环境保护的压力给卷烟制造企业提出了新的要求;从内环境来看,行业内卷烟品牌合作生产环境,已经从主要依靠行政、经济手段促进合作生产向尊重市场主体意愿、激发企业内生动力转变;从主要追求增加合作数量、扩大合作生产规模向追求提升整体发展质量、增强整体竞争实力转变;从一般意义的来料生产、来牌加工方式向实现品牌做大做精、推进企业深层合作转变。为此,面对复杂多变的行业形势,实施精益管理是烟草企业持续快速发展的根本要求,也是烟草企业各级管理人员不断提升管理水平的必然选择。


二、基于MES系统的精益生产管理体系搭建
赣州卷烟厂成立于2014年,由原赣南卷烟厂和兴国卷烟厂异地技改、资源整合组建而成。实施技改后,赣州卷烟厂从卷烟工艺流程、设备配置、操控条件等方面进行了全方位的改造革新,原有技术装备落后、自动化控制水平较低的现状得到了明显改善,企业“硬件”水平得到了全面提升,但要在行业未来竞争格局中保持良好的发展态势,全面提升企业精益管理水平,就必须明确企业发展定位和目标,不仅硬件设施要“上水平”,更要在企业“软实力”力上下功夫。
 
赣州卷烟厂异地技改过程中,通过对生产技术和工艺装备的高端设计、总体改造,使工艺技术和装备达到行业先进水平,这些变化给企业生产管理提出了新挑战,这就需要赣州卷烟厂站在系统管理的高度,对整个管理模式进行“战略性”的研究,搭建一个适应实际需要的精益生产管理体系。
 
然而赣州卷烟厂现有四大管控系统:即制丝集控系统、卷包数采系统、高架库物流系统、动力能管系统,它们之间相互独立并自成体系,形成一个个信息孤岛,缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,不能为企业生产经营决策提供有力的支持。为此,赣州卷烟厂运用MES系统,通过生产管理、设备管理、质量管理、数据控制等功能模块,实现对生产的实时把控,对设备的有效保障,对物料的有机调度,满足赣州卷烟厂科学发展的基本需求,持续推进赣州卷烟厂管理精益化。


三、MES系统在精益管理中的作用
围绕着“精益管理”这一目标,赣州卷烟厂充分发挥MES系统的核心纽带作用,通过生产调度、生产统计、成本控制、物料平衡和能源管理过程组织生产,并将信息加以采集、传递和加工处理,构建了一体化的生产管理模式,努力实现生产过程中的工艺控制精细化;借助MES系统强大的数据采集和分析能力,在规范的基础上实现了设备管理数字化、物料管理集成化、绩效考核多样化和实时化,为把赣州卷烟厂真正建成管理精益化、数字化的现代化工厂奠定了扎实基础。

依托MES系统的建立,赣州卷烟厂构建了一套精益化的生产管理系统,主要表现在:

1、生产组织规范化
通过MES系统,打破各自为政的生产管理方式,明确与固化生产流程,构建一个上下贯通、从卷包到制丝全面集成的生产过程控制体系,实现了生产计划与物流调度在生产全过程中的一体化、智能化,柔性生产制造水平日益凸现。

一是建立一体化的生产管理模式。一方面生产管理科根据月度生产产量,通过MES系统对各车间制作进行排班(目前制丝为两班两运转,卷包、成型车间为三班两运转。),再根据月度生产计划、设备占用情况、物料情况和生产BOM(烟叶配方、辅料BOM、工艺标准)等信息进行生产的详细排产,制定各个车间和片烟高架库每日详细的生产作业计划工单并计算好预计的开始和完成时间(MES系统支持生产调度人员根据实际情况对自动排产的结果进行调整);另一方面通过物料在线请求、工单下达、生产准备、工单启动、工单执行、生产过程监视、生产过程追踪等环节对生产全面把控,对物料有机调度,全面实现生产调度智能化。
制丝车间排班图  
制丝车间排班图 
 
二是加强工单状态规范管理。MES系统目前有制叶工单、制丝工单,梗丝工单、烟丝工单、膨丝工单、卷包工单、封箱工单、滤棒发射工单和成型工单,工单种类繁多,这就更要求我们对其生产运行状态、工单数据、消耗等情况进行规范管理,在出现异常情况时及时响应,采取必要措施保证生产平稳运行,通过梳理工单,对卷包工单和成型工单中的辅料高架库投料数量、转换系数、计量单位、出库时间和卷包数采消耗数据采集的准确性;对制丝车间片烟和烟梗投料包数、配方要求和各工艺采集的数据的准确性等问题进行了一一排查和分析,达到了优化流程,规范操作的目的。

三是完善工艺配方的管理模式。组织品质管理人员做好工艺配方的管理工作,对工艺配方按生效、归档、未生效3个类别进行分类,对于未生效的配方,系统在指定时间生效前提供提醒功能,对已经不用的工艺配方,纳入归档管理类别,方便后期进行历史数据查询。

四是完善生产运行机制。根据生产过程中的流程梳理,一方面针对卷包车间交接班过程中剩余辅料的流转问题,增加虚领虚退流程,通过在系统中交班机台进行虚退,接班机台进行虚领操作,即满足了连续生产的需求,又减去了交接班过程中剩余辅料入库、出库的时间,切实提高生产组织效率;一方面针对片烟高架库烟梗数据无法采集问题,增加系统烟梗虚拟出入库功能,根据每日实际生产需求,由高架库出库工对烟梗进行虚拟出库,保证实际生产数据准确、完整,为实现生产全面把控提供支持。

2、物料管理智能化
通过MES系统,建立全厂物料主数据库,集成三个高架库的物料管理模块,完善了原料、辅料出入库方式,实现了对整个卷烟生产过程物料信息的全面跟踪。

3、一是实现物料管理的集成化。
一方面组织物资管理人员对MES系统内物料主数据进行录入和维护工作,并确保与江西中烟NC系统内物料名称、编号、规格、转换系数以及其他物料属性信息(年份、部位、等级、卷烟类型、包装形式等)一一对应,共录入了片烟原料、卷包辅料、烟梗原料、薄片原料、卷烟品牌规格等五种物料主数据,保证了目前物料主数据完整,并对后期新增物料及时进行维护;另一方面开展MES系统的接口优化工作,使得MES系统调用高架库物流系统和制丝管控系统接口时即时获取各高架库库存和制丝储柜的物料牌别、数量、存储时间和位置等信息,为生产调度人员制定日生产计划,排班排产提供数据支持,确保生产运行顺畅。通过加强物料数据管理,初步实现了物料管理集成化。
片烟原料主数据图 
片烟原料主数据图
 
二是规范原料、辅料出入库管理。一方面入库工根据到货通知单,编制入库单并安排入库。入库时进行实物数量的清点和确认,形成实际入库信息,并根据实际的入库信息进行库存账务登记;另一方面,根据车间生产工单的投料需求,高架库出库工做好原料、辅料的出库工作,并确保出库数量准确,MES系统通过与高架库物流系统的接口,自动记录烟丝批次消耗的原料种类和数量信息,自动记录卷包车间和成型车间每机台每班次辅料消耗的材料信息,逐步实现了对整个卷烟生产过程物料信息的全面跟踪。
片烟入库查询图 
片烟入库查询图
 
辅料入库查询图 
辅料入库查询图
 
3、设备管理信息化
通过MES系统,建立了一套全面的设备档案,增加了设备故障的可预见性,实现设备从应急维修到预防维修的转变。
 
一是建立健全设备档案。设备档案包含设备主数据和历史故障记录。一方面组织和协调设备管理人员在MES系统内对全厂设备进行手工录入,其内容包括设备名称、额定车速、型号、规格、厂商、制造年月、外型尺寸、重量、使用年限、启用时间、设备当前状态等,并与实际生产设备一一对应,确保设备录入的准确性,基本实现我厂设备有迹可循,管理规范、有序;另一方面组织协调车间维修人员和设备管理人员对设备的历史维修记录、换件记录以及系统采集的停机故障及运行数据进行手工录入,方便设备使用、维修和管理人员对这些资料性的故障知识库进行查询和检索,为提高设备的管理水平提供有效的信息化手段。
设备主数据图 
设备主数据图
 
设备故障知识库 
设备故障知识库
 
二是完善设备运行管理模式。为实现设备从应急维修到预防维修的转变,一方面以维修保养策略为依据,按照设备各个部位的加换油周期,组织协调设备润滑工在MES系统中制定设备的润滑内容和润滑计划,分解到具体的日期和时间,对MES系统自动生成的润滑工单记录相应的润滑内容和使用的配件;另一方面设备管理人员在MES系统中对设备轮保内容进行定义,按产能和机台的运行情况制定好设备轮保计划,根据设备轮保计划自动产生设备轮保工单(并在生效前提供提醒功能),设备维修工根据轮保工单到生产现场,执行轮保任务,并在MES系统记录维修保养结果。通过一系列的轮保和润滑计划,使设备一直保持良好的运行状态,防止和避免了设备由于突然故障停机而导致的产品质量问题,切实提高设备运行作业率,从而达到设备管理数字化的初步效果。
制丝切叶丝机轮保工单 
制丝切叶丝机轮保工单 
 
4、质量管理科学化
通过MES系统,建立了一套完整的工艺参数、工艺配方和质量标准数据库,对工艺数据进行实时统计与分析。

一是工艺参数发布到位。根据江西中烟技术中心制定的卷烟产品工艺标准(包括产品BOM、工艺技术标准和质量检验标准),组织质量管理员在其基础上生成赣州卷烟厂生产规范,并在MES系统中对规范进行制定和发布,实现工艺标准与生产工单绑定并下发给各管控系统,确保了工艺质量控制到位。  
 
二是检验作业管理到位。MES系统实现对制丝、卷包的每个生产工单创建相应的采样计划和检验任务单,内容包括采样点、检验项目、检验标准等,检验值可以是质检员手工录入,或是自动采集。MES系统对检验值进行分析和判定,根据预设的规则评分,并给出质量合格判定。通过分析评定,及时发现质量隐患,加大控制力度,防止事件的再次发生。

三是过程质量追踪到位。以成品牌号为评价目标,在一个相对长的生产周期内,追溯成品生产的全部质量数据,包括制丝和卷包的所有生产批次过程中的在线检测数据和离线检验数据。

四是工艺数据分析到位。MES系统在质量管理中引入了SPC统计过程控制工具,通过在线和离线质量检测方式,对系统收集的水分、温度、精度、累计值、流量等制丝生产工艺参数和消耗、剔除、缺陷等卷包、成型生产参数进行深入的统计分析,并建立整体的自下而上逐级评测的评价体系。同时以数字和图形的形式表现出来,形成各种工艺报表,满足工艺控制需求。
制丝过程检验数据 
制丝过程检验数据 
 
制丝离线检验数据  
制丝离线检验数据 
 
通过MES系统对制丝车间、卷包车间、成型车间质量管理流程进行优化,提升生产过程精细控制要求。严格品质控制标准,构建操作标准化、过程参数化、数据信息化、加工精细化的精益品控体系。推进SPC(统计过程控制)精益工具的应用,制丝车间建立了过程质量预警机制,建立批次质量评价模型,构建了涵盖原料、辅料、制丝、卷包、成品贮运等环节的批次质量管控系统。充分应用MES系统平台提升在线质量管控能力,完善在线检验各项报表,强化生产过程工艺数据趋势跟踪分析。
 
5、成本管理精细化
赣州卷烟厂充分发挥MES系统的核心纽带作用,实现全厂的数据共享。各个系统之间数据的集成和联动,以供决策分析和成本核算、生产评价和目标考核,以及对质量、消耗等问题的追溯。

一是以消耗统计分析为基础,提高成本管控能力。做好MES系统与管控系统的对接工作,实现MES系统与制丝集控、卷包数采、能源管控、高架库、糖香料等信息化系统的数据统一,确保了各生产工单数据的完整性和准确性,以工单数据为依据,对全厂物料消耗情况进行统计分析,初步形成烟丝出丝率、各卷接机、包装机辅料单箱实际消耗情况和能源(水、电、气等)消耗情况,同时与定额消耗进行对比,对于某种物料单箱消耗过高的,分析其产生原因,通过查找工单,追溯其产生源由,从根源上杜绝该情况的再次发生,切实提高成本管控能力,降低消耗成本,节约生产资源,提高制造水平。

二是为以设备效能、质量评测、原料消耗为核心的实时化绩效考核体系提供数据支持。通过MES系统强大的数据统计分析能力,一方面对设备停机时间、故障状态、运行参数等进行分析,形成卷包机台设备有效作业率等统计分析,实现对设备状态进行全面监控;一方面对烟叶、丝各工艺参数指标、单箱烟叶消耗、烟叶出丝率、卷包各机台单箱物耗、能耗和产量等进行评定和分析;对于消耗小,产量高的机台,分析其原因,并进行推广,确保各成品保质保量,成本消耗逐步下降,同时也为岗位成本估算、产品质量和目标考核提供数据支持。
七匹狼(白)各卷包辅料单箱实际消耗(红色为定额标准,绿色为实际消耗)
七匹狼(白)各卷包辅料单箱实际消耗(红色为定额标准,绿色为实际消耗) 
 
生产信息 
生产信息
 
质量信息  
质量信息 
 
双喜(硬经典)品牌月度消耗信息查询(标红的为超额数据)  
双喜(硬经典)品牌月度消耗信息查询(标红的为超额数据) 
 
制丝烟丝出丝率 
制丝烟丝出丝率 
 
定额消耗 
定额消耗 
 
三是实行“五步法”全面提高MES系统数据准确率,提升信息化系统在精益管理中的运用能力。实行成本消耗的过程控制,实行“一查、二比、三审、四议、五评”五步法。
“一查”是物资管理科和卷包车间对辅料高架库出库数和MES工单的投料数据进行核查,发现数据问题及时进行纠正和反馈,确保MES系统原始数据采集准确。
“二比”是每周五和每月初企业管理科统计员对MES系统的物料消耗与手工帐进行比对,按《MES系统应用管理考核办法》中的考核标准进行计算考核达标项,对不达标项进行分析,确保MES系统与手工帐数据一致。
“三审”是信息管理科对企业管理科提供的比对结果和各部门反馈的问题进行问题审查,查实引起数据不达标的原因,制定相应的措施,杜绝问题数据上传到MES系统。
“四议”是召开专题分析会对不达标项进行数据讨论和分析,会后形成会议纪要下发给各参会部门和人员,以便落实到具体岗位,防范类似问题的发生。
“五评”是信息管理科对影响数据的人为操作按《MES系统应用管理考核办法》进行考核评分,以考核促进操作的规范化,全面提高MES系统数据的准确率。
 
 
 
充分利用MES系统,建立了成本数据异常波动的倒推机制,卷包车间、成型车间通过机台交接班时材料的虚领、退操作实现了每机台每班的单箱成本消耗,卷包数采系统对采集的数据进行实时监控,发现消耗异常时实时进行错误纠正,把成本控制由事后控制改为事中控制,逐步实现“零浪费”的消耗。

通过MES系统在精益生产中的应用与实施,突破了传统卷烟生产管理模式。真正做到“发现在源头上,控制在过程中”,适应了“以生产为中心,以质量为核心”的管理模式,系统实施以来,赣州卷烟厂生产管理初步实现了五个转变。

1、生产从被动指挥到实时调度的转变。实施后,系统以数据采集为基础,集成卷包、制丝、能源动力、物流等相独立的生产环节,提高各系统各部门间协调指挥的能力,使生产过程数据及时掌控,保障生产过程的快速反应与敏捷制造的能力,确保了生产执行率和交货及时准确率两个100%,柔性生产制造水平日益凸现。

2、设备从应急维修到预防维修的转变。实施前设备故障预见性不强,等设备出现故障再处理,维修计划的制定缺乏依据。通过系统预警维修制度,建立一套全面的设备维修周期库及零部件更换周期库,增加设备故障的可预见性。通过系统现场设备的写实和运行参数的研究,有效提高设备有效作业率,根据系统测算,今年1-9月份,普陀设备有效作业率89.42%、帕西姆设备有效作业率83.96%,实现了逐月提升。

3、物料从零散控制到集成管理的转变。系统实施前,NC系统主要用于辅料的采购、入库、消耗以及成品、半成品的制造管理;辅料库实现对主辅料的出入库存管理和机台的手动送料;成品库实现对成品的出入库存管理。就物料方面的数据而言,尚未集成和联动,导致物料管理的相关信息不畅通,不能共享,无法对物料进行跟踪。MES系统将以上各库的物料管理进行集成,实现了对整个卷烟生产过程物料信息的全面跟踪。
 
 
4、成本从事后核算到过程控制的转变。实施前,生产核算等生产结束后第二天进行人工核算统计,物料消耗无法掌握和控制生产过程中的物料消耗情况。系统实施后管理层和决策层能实时掌生产过程中的物料消耗情况,并能及时响应和决策,将物料消耗控制在过程中,与此同时也降低核算统计工作量。

5、质量从事后抽检到在线控制的转变。传统的事后抽检模式,不能将问题解决在过程中。由于缺乏先进的技术手段和技术支持,加大了一级检验模式的推行难度。通过质量在线控制,建立质量标准的参数化、程序化,从质量源头追溯,产品质量大大提升。



他们选择了我们
    1. 中车PLM:实现企业一体化设计、一体化采购主数据平台

    2. 金龙PLM案例:全车系产品配制管理,快速生成产品BOM与成本。

    3. 三一PLM案例:实现企业技术保累,协助企业研发过程。

    4. 一拖PLM:从源头达成零件管理

    5. 中石化PLM :全项目控制管理查看更多

    1. 正泰PLM:电器、结构、电子多专业协作平台

    2. 上柴动力PLM:产品模块化设计应用。

    3. 朝阳轮胎PLM:流程制造业PLM方案,配方与工艺管理。

    4. 皇明PLM:设计工艺制造一体化方案。

    5. 喜临门PLM:集团化应用,参数化产品BOM运算应用。

了解更多
    1. 中兴汽车PLM :整车行业配制化产品管理方案。

    2. 铁科院PLM:企业研发业务,数据一元化管理

    3. 伊利PLM应用:食品行业配方与工艺管理PLM应用

    4. 中国航天二院:以PLM为中心的多系统集成应用。

    5. 徐工集团:复杂BOM的产品简化产品管理

    1. 创新精神2_2:创新是我们发展的源泉

    2. 创新精神:创新是我们发展的源泉

    3. 创新精神:创新是我们发展的源泉

    4. 创新精神:创新是我们发展的源泉

    5. 创新精神:创新是我们发展的源泉

了解更多
    1. 京城重工PLM:设计工工艺制造一体化方案

    2. 中集华骏PLM:从客户需求参数化直接转化成产品BOM管理

    3. 聚光科技PLM:电子行业IPD管理模式PLM应用

    4. 舟山电力局PLM:大数据汇总管理,数据的快速转化与查询

    5. 东方电气PLM:汽轮机行业,一体化管理。

    1. 创新精神3_2:创新是我们发展的源泉

    2. 创新精神4:创新是我们发展的源泉

    3. 创新精神5:创新是我们发展的源泉

    4. 创新精神6:创新是我们发展的源泉

    5. 创新精神7:创新是我们发展的源泉

了解更多
联系我们