智为先行 强力巨彩以MES焕新智造

厦门强力巨彩光电科技有限公司（以下简称“强力巨彩”）是国内领先、全球知名的LED显示产品制造商，公司产品全面涵盖室内单双色、户外亚户外单双色、室内全彩和户外全彩，为遍布全球的各领域客户提供卓越的可视化智能显示终端，产品远销全球130多个国家和地区，广泛应用于安防监控、指挥中心智慧城市等领域。强力巨彩历经多年高速发展，先后获得国家认定企业技术中心、高新技术企业、国家知识产权优势企业、国家重点新产品、中国品牌500强、国家级“制造业单项冠军示范企业”等荣誉称号。
一、瞄准时机  突破智造开局强力巨彩作为国内LED领域排名第二的品牌企业，市场占有率达26%。公司销售年增长20-30%，是一家集研发、生产、销售和服务为一体的高新技术企业。快速增长的市场需求与现有产能不足的矛盾日益突显，同时生产经营过程中存在人工作业造成品质一致性不高、信息化集成度不高等严重影响业务协同的问题亟待解决。为了实现企业稳步快速发展的目标，强力巨彩瞄准智能制造迅猛发展的时机，选择与智能制造领域知名的北京机械工业自动化研究所有限公司（简称北自所）合作，以实现智能化升级为目标，建设实施RS10-MES整体解决方案，通过导入制造执行系统，紧密结合生产制造的计划排程、物料流转与验证、质量控制与追溯、设备维修维护与监控等环节，对生产过程关键要素进行全流程、数字化管理与监控。二、剖析现状  明确本质痛点2.1工艺、研发管理（1）在编码方面，企业物料存在一物多码的现象，给物料识别与验证、信息化系统对接应用以及BOM搭建带来困难。按批次管理的原材料物料内外包装条码缺失关联，不便对物料投料、产品追溯等环节进行管理；（2）企业目前只有设计BOM，且与实际生产使用的BOM不一致，导致生产效率降低，并且BOM不一致也无法提前进行备料和采购，影响生产进度；（3）目前构件BOM是由模组+排线+电源线等构成，但是排线和电源线作为独立附件置于包装箱内，不便于为识别和检查包装内的产品。2.2计划管理（1）按仓库原料批成套形成生产任务，但是库存和计划无衔接，只能手工根据库房现有量编制生产计划，效率低，编制时间长，当需求发生变化时，不能及时调整整体计划，不利于及时评估计划对其他产品的生产进度造成的影响，并且难以及时协同物料需求计划及采购计划变更；（2）计划执行情况反馈滞后，计划与执行的信息流闭环效果不佳，工作效率低下，增加人员负担，而且无法及时了解车间每条产线以及具体工位上的产出情况和在制情况，不利于为第二天计划的编制提供有效支撑。2.3物料管理（1）原材料缺少可快速扫描识别的唯一条码；尚未制定与生产线计划相匹配的物料配送计划；物料报废和产品报废流程过于复杂，效率低；各工位物料上料、时效性验证以及核对仍依靠人工识别，容易出现错误；（2）尚未建立有效的车间物料在制账、工位在制账以及车间在制品在制账等；车间跟进产品入库情况对半成品办理虚拟出库；（3）长期使用的三防漆、AB胶和回收的三防漆再次使用时缺少有效期验证。2.4质量管理（1）质检信息缺乏有效的记录和流转手段，目前不良品项目信息依靠手写，没有统一标准，造成统计困难，而且车间自己返工返修的产品也算作直通品，不能真实反应生产直通率，导致质检分析结果不够准确；（2）现阶段车间生产的物料时效性没有系统记录和控制，容易造成超时效生产；（3）巡检项目设置不合理，检查项目太多、分类不明确、核实结果不到位，可能导致因产品质量问题而出现客诉品，造成经济损失。2.5设备管理（1）设备保养时间无法保障，导致设备临时检修增多，维修记录无法及时准确统计，设备工具工装和备品备件的使用无法及时统计分析；（2）设备维修考核项中包含了因人工操作、物料等原因造成停机的无关项，降低设备维修人员工作积极性，导致停机处理不及时，影响产能。2.6采购管理（1）采购到料不及时，物料需求周计划和月计划偏差大，使采购计划只能根据周计划来进行生成，同时各原材料采购周期都较长。2.7仓库管理（1）仓库备料数量过多，且仓库层高没有充分利用，导致仓库堆积杂乱，影响物料出库的及时性；（2）目前仓库通过手工记账记录产品地面位置，并且仓库内没有准确引导标识，导致通过仓库账查找实物物料较为困难。三、直击核心  打造MES方案为实现MES系统的更大功效，北自所基于强力巨彩企业生产线的生产特点，协助企业对制造BOM进行重新梳理，进一步构建车间的数字化生产模型，涵盖了生产工艺、工位布局、加工路径、计划编制、质量管理等多项内容。3.1生产计划管理:优化生产计划排产方式针对强力巨彩产品生产的特点，规划了ERP计划及主生产计划的编制方式。根据订单情况，首先将产品需求录入ERP系统，进行主生产计划及MRP计划的编制，基于此计划，结合物料齐套量进行生产计划物料平衡调整，并建立生产任务与物料批次的关系，最终形成批次任务，将确认物料后的批次任务下达MES系统，进行后续的车间生产。在企业实际的生产与管理中，计划的编制始终以订单和交期为导向，考虑在制与产能，最终实现有限能力排产。同时，结合交期的变化，支持计划的滚动编制及对临时或加急计划进行手动调整。在生产线计划基础上，编制与之配套的物料配送计划，保证物料的及时供应。方案通过优化生产计划排产方式，提高了计划编制效率、合理性，提升了车间各工序间生产连续性、协同性；减少了生产过程中的排队等待时间，降低了工序人员、物料、设备等产能浪费，实现提升生产效率，并按计划组织协调生产，及时、准确地监控、反馈生产过程执行情况，为车间产能提升提供有力数据支撑。3.2车间物料管理：提升物料计划与生产计划协同性车间物料管理包括任务配方料管理、小样领投料及上线管理、领送料计划管理、生产领送料管理、原材料投料管理、原材料报废和产品报废与退库、车间在制管理、包装、生产完工入库及条码应用。通过设置配送频次、车间进行投料、报工、流转交接以及盘点作业，监控车间物料及产品在制情况，确保车间在制不堆积、不混淆。方案的实施提升了物料计划与生产计划的协同性，实现了按计划组织生产领料，减少库存与工序间在制品积压，降低资金占用成本，通过车间物料验证与流转控制，确保了物料的正确使用与流转，并且能够准确掌握车间物料在制和产成品在制，实现优化生产现场组织管理的目标。3.3质量管理：凸显全流程质量监控与追溯能力针对生产质量的管理需求，MES系统采集人员、设备、物料、工艺、环境、检测以及异常报警七大维度的信息，覆盖了企业生产制造的全部需求。经过首检、过程检、巡检、终检等检测过程，确定产品质量，并对不合格品进行预判和处理。基于对品质直通率和质量原因明细等项目的分析，以及对质量的正逆向追溯，实现全流程质量监控。时效性控制也是质量管理中很重要的内容，其包括在生产建模阶段，工艺和质量人员可在物料基础数据定义和工艺路线中维护物料及产品加工工序间的有效性控制标记及相关控制原则，以此为依据，在后续生产流转过程中，MES系统实现对原材料有效性、工序内时效性和工序间隔有效性控制。全流程的质量监控及时、准确地采集过程质量数据，实现了对人、机、料、法、环、测等影响产品质量的生产要素进行全面监控及追溯的目标，为过程质量管理提升的大数据统计与分析提供有力数据支撑。3.4设备管理：有效保障和发掘设备产能建立完善的设备预防性维护保养计划、周期性维护保养计划以及临时性维修流程。预防性维护保养计划、周期性维护保养计划需按照相应的规则对设备进行保养，尽可能的降低设备故障发生率，进而提高设备的整体利用率。对于临时性维修，做到随时发现，随时上报，维修过程信息和备件使用信息记录MES系统中，降低了生产部与设备维护部之间的沟通成本，进而提升整体协作能力。此外系统控制必须进行日常点检，避免出现漏做、事后补单据的现象发生。MES系统的应用，协调组织设备计划性维修与保养，有效保障和发掘设备产能；自动采集设备运行数据，实时监控运行状态，快速响应生产设备异常；及时、准确获取设备运行、故障、维修、保养信息，为设备管理提升的大数据统计与分析提供有力数据支撑。3.5异常管理：多种监控预警保障产能有效发挥基于计划、物料、设备和质量，对于生产过程中的异常情况进行报警，并将计划报警、物料报警、设备报警、质量报警等多种类型的报警信息反馈到看板中，在发现异常时，系统自动或者人为触发报警，相应岗位人员可以实时查看到此报警信息，保证异常问题的快速响应和及时处理。方案实现了通过PC端、看板等终端及时、准确地对计划编制和执行、物料使用、设备运行、质量管控等各类生产过程进行监控预警的目标，确保能够快速响应异常，保障车间产能的有效发挥。3.6看板管理：实现全程可视化根据实际生产需要，可将看板分按位置分为车间和线边仓看板，具体可细化为指挥类看板、物流流转类看板、监控类看板和物料看板四大类。通过生产计划执行看板、车间物料在制看板、物料流转看板、工段质量看板、设备运行状态看板和备料看板等综合展示车间在生产过程中所需监控的各类信息，从而实现生产管理过程中工厂级、车间级、工位级别的全流程可视化、智能化的管理需求。四、高效增益  实现全面提升应用MES系统后，强力巨彩提高了各生产部门的协同作业能力，加强了执行反馈、质量检测与追溯、异常处理等方面的管理，保障有效生产的同时大幅提升生产效率，降低了企业运营成本、产品不良率以及单位产值能耗，实现车间管理和控制的透明化，切实落地企业智能化升级的方案计划，实现了企业强化优势、快速发展的目标，实施前后企业在以下经营指标上也发生了明显的变化：（1）企业LED贴片生产线生产效率提高30%，基于更科学、合理、柔性的计划编制，导入MES后的生产节拍由原来的100pcs/H稳定在了130pcs/H；（2）企业运营成本降低22.92%，MES实施后，大幅减少了料、工、费等费用的支出；（3）产品升级周期缩短22.22%，通过MES固化作业流程，提高工艺标准化，规范试制流程，将总产品升级周期由90天缩短为70天；（4）产品不良品率降低5.1%，由于MES与产线的集成应用，将产品生产全过程进行质量监控，可以快速预警并及时处理，减少不良品的出现，在量产阶段的不良品率仅为1.4%，一次产品直通率由93.2%提升至98%；（5）单位产能消耗降低15.06%，由于不良品率的降低，减少了返工或再制的出现几率，进而减少产能消耗。
五、总结基于双方高度信任、沟通顺畅的合作基础，北自所凭借先进的实施方法和理念，成功为企业实现MES解决方案的落地应用，帮助强力巨彩建立起高效智能的生产管理信息平台，使企业现场执行层与管理层之间信息互通，促进了企业管理体系的完善，最终以切实的应用效果赢得了客户的认可。RS10-MES系统是北自所专注制造业信息化四十年，专为制造业生产提效与管理升级而潜心研发的工业软件，该系统可支持十几种生产模式的高级排程、多种车间物流配送模式和车间物流管理方式、多种数据采集方式，完美实现生产全过程信息跟踪与追溯，可快速反应企业订单的变动和进度情况，及时反馈和精准分析企业生产异常情况。通过项目的顺利实施，北自所将几十年来在制造业领域沉淀的工业软件实施交付经验，成功应用到LED显示屏制造领域，打造了能够快速响应客户需求且适应LED产业发展要求的系统解决方案，为我国LED显示屏制造企业转型升级提供可借鉴、可复制的参照样本。同时为北自所未来的市场开拓打下了坚实的基础。