智能金属生产：利用 MES 应对生产挑战

每个行业都需要在正确的时间以正确的数量交付正确质量的产品，同时管理生产和能源成本，并最大限度地提高生产率和工厂产能。除此之外，金属生产商还必须满足市场（汽车和国防）不断变化的需求，提供更好、更轻、更坚固的产品，并且必须以区别于竞争对手的方式满足这些需求。

这是一项艰巨的任务。如果没有合适的工具和技术来实现实时、情境化的生产可见性，金属生产商可能会面临各种问题。这些问题包括未能达到生产和交付目标、可追溯性、谱系和质量控制问题、易出错且耗时的手动配方管理、计划外停机事件以及缺乏生产灵活性。

适用于冶金行业的制造执行系统（MES）

许多金属生产商一直在尝试通过创建本地化解决方案来应对这些挑战。但本地化解决方案的问题在于持续支持：既包括技术本身，也包括其运行。当懂得如何支持系统的员工离开，或者支撑技术变得过时时，这些公司就不得不从头开始。

MES 是一种软件应用程序，用于集成、跟踪和管理生产车间内复杂的制造系统。MES 的主要目标是在制造过程中有效执行各项活动。MES 可以帮助金属生产商确定如何以最经济实用的方式使用合适的原材料，在正确的时间交付正确的产品。

MES：六大金属行业应用

在金属行业，MES 通常作为 3 级应用（ISA 95）存在于 1 级和 2 级（控制和监督）与 4 级（ERP/业务系统）之间。它将工厂或车间系统与 ERP 系统连接起来，并提供金属行业所需的六大重要功能：

1. 数据收集与管理——制造智能

MES 通过连接不同来源（设备、控制系统、应用程序和数据库）整合业务、能源、生产和物流数据。这些整合数据可帮助金属生产商通过动态和移动仪表板、生产趋势报告以及其他相关的实时绩效信息识别生产瓶颈。MES 还将车间与 ERP 系统相连。这意味着通过 MES 发送的订单会直接将生产报告传送到 ERP，随后会填充相应的材料消耗、质量和过程信息。

2. 绩效管理

MES 提供生产率指标，如整体设备效率和停机时间分析，按班次、区域和生产地点进行上下文分析，并与能耗进行交叉引用。这使金属生产商能够准确找出生产率问题并识别具体的成本降低机会。

3. 配方和订单管理

许多金属生产商仍然使用纸质文档手动开发和输入合金或制造配方和工作流程。个别操作员通常将这些信息记录在“黑皮书”中。问题在于，手动存储和输入既耗时又繁琐，而且容易出错。MES 可以创建和存储配方，标准化操作程序，并与 ERP 系统直接同步订单管理。当收到新订单时，MES 可以与 ERP 系统接口管理生产计划，包括质量和操作设置。MES 还可以制定最合适的工单，选择最优顺序并将这些订单下达到车间。这意味着正确的配方设定点会直接传送到控制层，实现自动化和准确的配方执行。

4. 质量管理

MES 提供预先设计的工作流程和操作说明，帮助操作员保持在指定的质量参数范围内。MES 还可以从各个质量检查点收集数据，如果产品不符合所需质量，则发送暂停代码或生产警报。同时还能更好地跟踪废品，帮助用户了解产品被报废的原因，从而减少重复问题的发生。

5. 追踪与追溯/谱系

MES 通过跟踪批次和件级库存、在制品库存、暂停材料和待发货成品，实现从原材料到最终产品的可见性。通过热号或批号进行产品可追溯性，为每件金属提供历史信息，包括其制造来源。这些信息也可存储在 MES 中，并链接回 ERP，用于物料资源计划、订单排序和客户发货调度。

6. 知识管理

现代 MES 工具可以存储工作指令和操作程序，无论谁操作系统，都能确保生产一致性。与许多其他行业一样，金属行业正处于大规模劳动力转型期，老员工退休并带走了他们的知识。在 MES 中存储指令和程序可以让新员工更简单、更安全、更顺利地入职。

金属管理现代化

借助 MES，金属生产商可以提升生产可见性，并在制造控制/监督层与业务/ERP 层之间实现更好的连接。这反过来可以帮助企业更好地利用其劳动力、设备和材料。

随着金属生产商转型以满足不断变化的市场需求、引入新设备和技术并应对劳动力结构变化，他们正处于实施 MES 的理想阶段。

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