Manash Chakraborty—Camstar Systems 亚太区总经理叶风 EM Asia中文版特约撰稿人
 
 
随着竞争的日益激烈以及全球化趋势,在供应链 中处于下游的制造企业日子越来越难过:一头 是整天趾高气扬,随时随意提出各种“Mission Impossible”需求的客户;另一头则是资源在手,价格坚 挺的供应商。既要满足客户无休止降低成品价格(或加工费)的要求,又要绞尽脑汁地降低原材料和制造成本,以保证生存和发展所需要的微薄利润。与此同时,伴随着终端产品性能无休止的提升要求,产品的生命周期越来越短;新技术、新标准、新设备、新材料的应用速度越来越快,使得产品的复杂程度和制造难度随之不断升高。此外,环境和安全法规越来越多地被推出,且“门槛”不断地被抬高……

上述种种无一不在增加着制造企业的管理环节,影响 着管理效率的提升,使得持续获取质量成本效益的难度不断加大。

那么,制造企业如何在竞争中求生存呢?在危机到来的时候,转机何在呢?

在日益复杂多变的内外环境下建立高效的制造管理体系MES(Manufacturing Execution System,制造执行系统)无疑是提高企业竞争力的选择之一。

竞争压力凸显
低成本制造一直被视为中国等新兴经济体的优势所在,但是,随着时间的推移,这种优势正在被不断地弱化:

1、发达经济体必然将节省下来的资源集中于创新和设计,使得产品生命周期和降价间隔缩短的趋势进一步得到强化。据Display Search 2006年7月发布的统计数据,42寸WXGA液晶平板的价格在2005年到2006年第二季度的一年半里下降了47%;而产品生命周期则从2005年的20周左右下降到现在的10周左右,3年的时间里缩短了一半。在这样的格局下,挤压新兴经济体制造企业的生存空间或挤占EMS的利润空间成为了一种必然的选择(据业内人士透露,近几年来笔记本电脑代工企业的利润只有不到3%);

2、由于发达经济体产生污染的工厂被转移,可以轻松地抬高产品的环保准入“门槛”,增加制造商(代工企 业)的成本;

3、新兴经济体的快速发展将“制造”出更高的工资、管理的复杂性、持续变动的风险,以及更激烈的竞争;市场的不断变化,产品细分产生的多样性、复杂性,频繁的企业重组对员工适应力的不断挑战等,无一不在直接或间接地提高着制造成本。

在这样的残酷的环境和竞争压力下,新兴经济体制造企业的出路何在,又如何保证产品的质量和所需要的利润呢?

 

 

 

 

 

 

 

 

制造企业的管理升级
新兴经济体制造企业要想在成本优势弱化的条件下实现持续成长,就必须摆脱单纯依赖低工资和低成本的发展模式,在已有制造技术和管理的基础上,进行企业管理的升级:

1、在管理思路上,树立依靠体系而不是依赖经验的意识。像电子信息已经是一个完全实现了全球化的行业,从设计、采购、制造,到销售、服务、维修,整个供应链的管理非常复杂,如果没有一个健全的管理体系保证,企业不可能做到高效运营;

2、在产品质量上,把握质量第一,预防为主的方针。如果说此前的几年里,及时交付一直是制造企业的首要目标的话(某些企业在处理产品质量问题时以免费更换为策略);那么,在经济危机爆发后,制造企业在今后相当长的一段时间里普遍出境艰难的情况下,产品质量问题将直接关系到企业的生死存亡;

3、在产品制造上,以流程质量保证产品质量。必须从整个供应链而不是单纯生产现场的角度出发,才能实现真正的质量管理;因为无论是设计(DFM)、新产品导入、产品变更、原材料及其变更、特殊标签、环保法规符合文件等等相关联的要素(也是实现产品可追溯性的相关要素)都不是生产现场所能控制的。所以,制造企业只有确保流程工程与产品工程同步运行,才能建立起真正意义上的质量管理体系,才能从企业层级上确保产品的质量。

由于上述的管理系统涵盖了整个供应链的各种要素,其复杂性(今后还会更加复杂)决定了,只能依靠一个完 善的软件平台才能有效地支持制造企业的质量管理和运营。

创新是唯一出路
制造企业最大的存在价值莫过于创造利润,而要想创 造利润,则需要我们不仅拥有对市场的快速反应能力和最大程度地降低制造成本,也需要我们主观的积极优化生产 过程。

制造企业通常面临质量、成本和创新上的三重考验,只有做到最好,才能立于不败之地。然而,我们在迈向最 佳制造的过程中遇到很多困难:

1、在产品生命周期管理中,太多的人为数据管理流程造成数据信息的滞后和不准确;

2、没有在设计中应用DFM(可制造性设计)技术所带来的大量返工,重要制造信息的不连续所带来的管理缺位;

3、在制造环节中经常遇到的“对来料、在制品、成品如何进行可视化管理”,“如何快速应对过程变化”,“如何消除生产中发生的故障”,“如何快速应对客户的需求”,“如何在多品种少批量生产中保持良好的质量水准”和“如何优化生产过程”等等问题;

4、如何满足管理层实时了解诸如“产出”、“周期”、“设备利用率”、“质量”、“库存”、“交货”等 过程指标的要求等。

5、如何确认生产线上的工人已经接受过培训和认证,并严格按照生产流程进行操作。但是,在原有的管理体系中,无论是ERP还是PLM,都不能很好地达成上述要求。

理论和实践都告诉我们,创新是唯一出路。在思维上创新,在管理上创新,在系统上创新,MES就是这样一种背景下诞生的创新产物。MES能够在ERP、CIMS、PLM、PDM、CRM、SCM等一串眼花缭乱的名词中脱颖而出,成为近来各行业制造系统争相研究和引入的管理创新系统,自有其独到之处。

对于中国的制造企业而言,信息化是中国制造业缩小与欧美等发达市场制造企业产品价值的必然选择。信息化不仅仅是一系列的软件来帮助企业提升竞争力,而是一种制造理念,一种更宽广视野下的制造驱动。 与Camstar接触过的很多制造商,随着其自身产能的扩张,市场对于产品质量要求的提高,同时由于产品创新带来易变性,增加运营失败风险,这些因素使企业原有的那些初级的、功能有限的信息系统已经不能满足业务需求。日益加剧的价格压力沉重打击着各个行业。想要从创新中获得收益,制造商们就必须突破计划范围,实施前摄型措施。这就要求跨部门、机构和合作伙伴提供可见性与分析的应用程序,然后再提出建议,并采取行动。那些不能充分利用产品、制造、质量管理和性能数据的企业注定只能处于战略劣势。

MES是企业制造信息沟通的桥梁
MES是伴随着企业信息流程自动化过程逐步产生的。实际上,很多企业很早就开始使用ERP系统,也有很多企业引入了PLM系统,但是两者之间没有很好的沟通,也不能被有效地引入实时制造过程的监控。企业迫切需要一个新的系统来反映产品的质量、产出、效率等多方面信息,并支持生产一线员工的工作。

在很多情况下,系统必须同时有能力联系产品、材料、生产流程、方法或工作指导守则、员工培训、产品证明以及合规性的有效性。MES就是这样一种基于整个工厂的信息系统,它是一座桥梁,通过MES,PLM和ERP被紧密地结合在一起,为制造过程管理提供重要的信息(见图2)。

 

 

 

 

 

 

 

MES帮助达成目标
据MESA International和Industry Direction Inc.2006年发布的数据,使用了MES系统的制造企业比没有使用MES的同行在各项关键质量指标表现上都有较大的改善(见图3)。其他研究亦表明,使用MES的公司更易获得其他关键运营指标和财务指标的改善,包括收益率。

 

 

 

 

 

 

 

 

制造执行系统协会(MESA)对MES的定义为:“MES是一种动态的信息系统, 能驱动制造运营的有效进行。MES采用现有的精确数据,从发出订单到商品交付进行指导、触发工厂的事件并生成活动报告。”

MES可以强制执行最佳实践,通过Routing的设置,通过扫描硬件的动作,将原本分离的工作站步骤在系统中形成链接,从而实现了对上下步骤联动的有效监控和管理,任何断链的失误都将导致系统报警,只有完整的Routing才能通过MES的检测,有效地杜绝了流程遗漏和缺失造成的质量隐患。

MES拥有以下特点:
• 通过和PLM系统的链接,采用条形码识别技术,实施提供对应产品制造所需要的操作指导书、规范要点、标准、程序、工具等一系列必不可少的知识要素,将防错列为制造的头等大事,通过事先预防手段消除不必要的故障发生;
• 对工艺参数进行全程监控,任何“风吹草动”都会引发系统的报警,员工可以据此立即采取相应行动以防止故障的发生和蔓延;
• 通过刻录在产品上的条码对产品的生命周期进行可追溯管理,通过材料管理模块对产品上的器件信息进行跟踪和检查,特别是在客户有特殊交货要求的情况下,比如:RoHS,可以准确及时交付客户需要的 产品;
• 能够结合质量管理体系,帮助企业实施了解产品的质量指标情况,缺陷发生概率和发展趋势,分析造成质量缺陷的根源,并生成对应的质量报告以找到防止问题在未来再次发生的方法;
• 能实时反映产出情况,产出效率,在制品和成品的规模变化,任何因素引发的制程变化都能在系统的显示面板上立刻反映出来。对于优化和改善车间工作流程具有极强的指导作用;
• 通过和ERP的链接,为KANBAN仓库提供准确的安全库存信息,及时满足在线配料的要求;
• 是一个可扩展的系统,通过模块化开发,可以满足企业内部各种个性化要求。

一家正在全球范围内实施 MES 的大型500强医疗器械 生产企业,公布了 MES为其带来的早期收益(选自Camstar 2007年度医疗器械行业用户群收益调查资料):
• 用于纠正和预防措施(CAPA)的费用平均降低了 54%,而总召回费用降低了67%
• 现场行动减少了54%
• 材料拒收和重审降低了23%(这对与材料处置、打包、标识和可追溯性相关的过程循环时间有直接影响)
• 产品质询要求减少了60% 大部分主管人员希望从财务方面测评软件带来的效果,MES带来的收益相当于每个工厂每年节省200万美元的成本。Camstar的客户使用MES后的结果还显示,在材料处理方面,可以降低40~50万美元左右的成本。

MES充满挑战
MES充满诱惑,但是通往MES的道路上远不如想象的那么平坦。

首先,人们的习惯思维将迎接重大考验。原来在工程技术人员手中引以为豪的工艺诀窍、技术要领等看家本领都将通过MES系统进行公开,而且对提供者还要提出实时更新的需求,工程师变成了系统驱动的工具,任何迟疑和滞后都将导致制程的停顿和报警。生产过程中原先隐藏在冰山之下的各种在制品问题、质量问题、效率问题等都变成了系统中实时展示的指标,时时刻刻暴露在公众的目光下,稍有常识的人都能了解这些信息所代表的含义,对生产人员的压力达到了空前的境地。这种情况下,这些群体真的愿意处在监控环境下,还是会另辟蹊径,规避风险 呢?我们的管理人员又是如何利用这些数据呢?是习以为常,还是……

其次,虽然MES系统提升了信息管理的自动化,减少了人为影响系统的概率。但是,由于系统是由人开发和 维护的,信息的收集不可能摆脱人的影响,人的作用不可忽视,负面影响不可等闲视之;另外,系统在推动过程中对人力资源的需求是巨大的,除了软件系统开发本身的需求,各种客户化定制报告、界面、数据都是从开始,工程部门用于支持系统所需要达成的各种MBOM、SOP、程序、工具等100%的覆盖率需要大量的资源投入,日常快速更新和维护也对资源提出了更高的要求,这也成为MES能否及早正常运行的瓶颈;

最后,系统的设计开发结合着精益生产自动化、可视化管理的原理,但是自动化需要设备供应商的配合,否则系统无法自动获取设备的实时运转信息;自动化也需要产品设计者的配合,一个无法安置条码的产品是无法获得MES系统跟踪受控的。所以,MES对产品的系统工程,甚至对制造硬件系统的选择也提出了更高的要求,这意味着更多的投入和成本。

那么,这是否违背了当初引入MES的初衷?

总结
MES的产生顺应了制造业发展的基本要求,是制造业管理上的一次创新,一次变革。

MES彻底消除了企业长期以来只有系统没有执行力的困惑,通过系统把企业的每一项决策扎扎实实得以落实并形成监督机制,达到了企业所希望的绩效表现。在精益生产自动化、可视化管理理念的推动下,通过强制执行的手段推动各项管理目标的实现。

在系统和自动化之外,一定要关注人在MES运行中的主观能动性,充分体现人在这项行为中的正面影响力,只有三者的有效结合,才能将MES的最大效能发挥出来。

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编后语:危机也是机遇

 

 

 

 

 

 

 

此次经济危机是中国制造业进行产业调整、升级和整合的一个非常好的机会。当供需两旺时,企业忙于新品研发、物流配送、销售结算、售后等,没有太多的精力考虑对产品质量提升,运营流程改善,以及对信息系统升级。企业不愿意承担因为要实施一个新的信息系统,车间可能会要短暂的停产,而错失订单的损失。而现在这个时期——企业不再分秒必争加大产能时,正是他们接受新的理念,尝试新的制造管理技术,改善车间运营的良机。等到市场再次转热的时候,就能比那些一味等待市场复苏的企业领先一步了。同样,危及带来的需求锐减淘汰了产品 质量薄弱的制造商,使整个行业重新洗牌。另外,中国制造业长期注重国际市场,金融危机导致出口急剧减少,国 内市场重新受到中国制造企业的重视。

我们相信,随着的MES的进一步推进,必将开拓制造企业竞争力的新篇章,带给制造业一个新转机。