企业计算机信息管理

徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司大学生实习总结报告
题目：制造执行系统的数据采集和物料跟踪专业：电子信息科学与技术
姓名：白鸥
指导老师：徐军职称：工程师
导师单位：信息技术研究所职务：主任信息师
摘要
在市场竞争日趋激烈的今天，如何能让企业在竞争中获得优势，让企业能够快速健康地发展是摆在企业员工面前的一个大问题。

在装备制造类企业中，为了快速有效地管理生产过程中诸多环节，专门引入了制造执行系统（MES）作为信息化管理手段。

在MES系统中，生产数据的采集和物料的跟踪扮演了极其重要的角色。

本文简要地阐述了MES系统的概念、组成以及实施MES系统的意义，并通过结合徐工科技生产过程中的实际情况，重点研究了MES系统中数据采集和物料跟踪的相关流程、方法和其具体处理生产过程中出现的问题的能力。

通过以上研究，本文系统地总结出MES系统中数据采集和物料跟踪在企业生产中所发挥的作用以及企业在实施MES系统后对企业的竞争力的影响。

关键词：
制造执行系统；数据采集；物料跟踪；质量追溯
ABSTRACT
In the increasingly competitive market today, how can the enterprises gain advantages in the competition, and get a quick and healthy development is very important. In equipment manufacturing enterprises, in order to quickly and effectively manage the production process in many sectors, specifically introduces the Manufacturing Execution System (MES) as an information management tool. The MES, Production Data Collection and Material Tracking play an extremely important role.
This article briefly describes the concept, composition and the implementation of the significance of the MES, and by combining our enterprise’s production process of the actual situation of MES for Data Collection and Material Tracking processes, methods, and its specific handling of the production process.
Through this discussion, this paper systematically summarizes the Data Collection and Materials Tracking in the production and role in the company and the Influence on the competitiveness of enterprises.
Keywords：
Manufacturing Execution System；Production Data Collection；Material Tracking；Quality Retrospect
目录
第一章选题背景 (1)
第一节国际环境和市场环境 (1)
第二节生产过程的管理 (1)
第三节国内外发展状况 (2)
第四节课题目标 (2)
第二章实习方案 (3)
第一节实习阶段和内容 (3)
1.分厂实习 (3)
2.理论知识学习 (3)
3.组建MES系统硬件平台 (3)
4.效果检验 (3)
5.总结报告 (3)
第二节方案特点 (3)
第三章实习过程 (4)
第一节分厂实习 (4)
第二节MES理论知识 (4)
1.什么是MES (4)
2.MES的作用 (4)
3.信息载体和采集内容和方法 (5)
4.物料跟踪 (5)
5.质量追溯与谱溯 (6)
第三节徐工科技MES追溯系统具体实施情况 (6)
1.进货检验 (6)
2.自制件检验 (7)
3.不合格审批的流程 (8)
4.关重件信息采集 (9)
5.装配缺陷登记 (10)
6.整机质量追溯 (10)
7.自制件追溯 (11)
8.售后质量反馈 (11)
第四章结果分析 (13)
总结 (14)
致谢 (16)
参考文献 (17)
第一章选题背景
第一节国际环境和市场环境
在21世纪，特别是在近几年爆发的国际金融危机的影响下，国际经济局势一直处于不稳定时期，越来越多的企业面临着多方面的压力。

在制造行业，产品技术水平不断提高，各家企业之间的技术差距在逐渐缩小，产量也在逐步加大，市场竞争日趋白热化。

如何才能在激烈的市场竞争中赢得优势，是每家企业领导层都在关心的一个问题。

企业的核心竞争力是指企业赖以生存和发展的关键要素，如某些技术、技能和管理机制。

一个连续成功的企业必定有其核心能力，这种能力需要开发、培养、不断巩固以及更新，因为即使建立了核心竞争力，也还有可能再瓦解。

运用信息化手段，企业可以降低成本、提高效率、扩大市场，进而增强核心竞争力。

企业信息化已成为企业核心竞争力的关键，以信息化应对经济全球化挑战，是所有企业面临的重要抉择。

在制造类企业中，产品生产是一个复杂的任务，订单、采购、物流、计划、调度、加工、工艺、装备、销售、售后、维修、质量等等诸多环节都在影响企业的竞争力。

过去，往往用手工来完成这些工作，这样效率低下，容易造成资源和成本浪费，生产出的产品也往往不能赢得客户满意和信赖。

在计算机技术和网络技术发展起来之后，企业往往运用计算机和网络技术来管理企业和生产，大大提高了企业管理和生产的效率，从而是企业核心竞争力得到提升。

在装备制造企业的信息化手段中，企业资源计划（ERP）和制造执行系统（MES）起到了关键性的作用。

具体到MES系统，数据采集和物料跟踪也是极其重要的环节，它们决定了生产过程中的信息是否透明，各个环节间的衔接是否紧凑以及在产品质量追溯是否清晰到位。

第二节生产过程的管理
作为生产过程生产实施阶段，传统的生产企业将生产开始到完工转出之间的过程，都称之为“黑箱操作”阶段，也就是说所有生产资料从第一道工序开始直至成为产品转出整个生产过程，不清楚生产物料的流转情况，不清楚每道工序的完成情况，不清楚生产过程中损耗的实际情况，不清楚生产过程中人员和设备的实际运行情况，人为的信息传递方式，造成信息失真、冗余和虚假，所以导致了监督控制无力，信息混乱，效率降低，生产合格率下降，资源浪费生产成本增加。

MES系统的诞生就是为了解决上述问题。

第三节国内外发展状况
MES在发达国家已实觋了产业化，其应用覆盖了离散与流程制造领域，并给企业带来了巨大的经济效益。

MESA（国际MES协会）分别在1993年和1996年以问卷方式对若干典型企业进行了两次有关MES应用情况的调查，这些典型企业覆盖了下列的7大行业：医疗产品、塑料与化合物、金属制造、电气／电子、汽车、玻璃纤维、通讯等。

调查表明企业使用MES后，可有效地缩短制造周期，缩短生产提前期，减少在制品，减少或消除数据输入时间，减少或消除作业转换中的文书工作，改进产品质量僦少次品，消除损失的文书工作。

据权威咨询公司AMR最新完成的一项市场调查显示：2004年，全球MES市场营收为10．6亿美元，与2001年相比，增长超过50％；2006年全球制造业在管理软件方面的投资，MES居第二位，仅次于ERP。

在国外很多行业应用中MES已和ERP相提并论，而且MES已经成为目前世界工业自动化领域的重点研究内容之一。

第四节课题目标
本课题通过阐述MES系统的数据采集和物料跟踪在徐工科技生产活动中的实施和应用，从而达到生产过程的“生产可记录，信息可查询，流向可跟踪，责任可追究”的目的。

第一节实习阶段和内容
1.分厂实习
在总装分厂熟悉压路机的基本装配流程和整机BOM。

2.理论知识学习
在信息技术研究所学习MES系统数据采集和物料跟踪的相关知识。

3.组建MES系统硬件平台
在各个分厂安装MES系统所需相关设备。

4.效果检验
在MES系统运行后对运行效果进行检验，并处理相关问题。

5.总结报告
对之前实习情况进行总结，完成课题报告。

第二节方案特点
本实习方案注重理论联系实际，能够全面的学习MES系统的理论知识和该系统在徐工科技具体的生产活动中的运行效果。

第一节分厂实习
这一阶段我主要在总装分厂实习，工段为柴液工段和流水线工段。

在分厂实习的过程中，结合我课题的内容，我主要了解了压路机整机BOM，以及相应的装配工序，并且参与了一些零部件的装配工作。

在实习过程中，我主要发现了以下一些问题和不足之处：
1.装配中容易出现缺件的情况，有时甚至是一整天流水线不能正常生产。

2.零部件加工不到位。

有时设计和工艺部门临时改变了设计和工艺，但信息未能及时传达到位，导致加工出来的零部件不符合要求，被迫再进行加工，浪费时间。

3.出现了质量问题，往往不能第一时间找出问题原因和责任人。

4.整机装配过程中都由人工记录在装配记录本上，效率比较低，而且本子也比较容易损坏和丢失
……
以上这些问题都比较大地影响了企业生产效率和产品质量，如何解决呢？
第二节MES理论知识
为了解决我们公司在生产中遇到的一些问题，公司特别引入了MES系统。

关于MES 的相关理论主要是：
1.什么是MES
MES（Manufacturing Execution System），制造执行系统，是介于企业领导层的计划系统与生产过程的直接工业控制系统之间，面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。

2.MES的作用
MES通过对即时生产数据采集，达到对生产现场的实时控制，及为管理层提供精细的决策支持，通过对时时生产数据的采集和分析，从而达到优化生产排程、合理调配生产资源、改善生产工艺，提高产品质量和及时处理客户投诉等问题。

其主要体现在以下几点：A. 生产数据的即时采集。

B. 对生产数据的即时查询、历史查询和精细化数据分析。

C. 不良产品追溯管理，一方面即时处理不良产品维修并及时改进减少不良产品；另一方面，当已小销产品出现不良现象时，及时追溯相关批次，并准确召回不良批次，提高了服务质量，并减少召回成本。

D. 改进生产工艺，提高产品质量。

E. 提高生产效率，监控生产工人生产状况，提高工作积极性(说明：在实际生产中，往往生产车为了降低自身工作量而舞弊。

)
F. 准确追溯到不合格供应商，减少不必要的损失。

G. 合理调配生产资源：人员、物料、生产线等。

……
3.信息载体和采集内容和方法
信息载体采用一维码和二维码。

其主要优点是：
A.可靠准确。

有资料可查键盘输入平均每300个字符一个错误，而条码输入平均每15000个字符一个错误。

如果加上校验为位出错率是千万分之一。

B.数据输入速度快。

键盘输入，一个每分钟打90个字的打字员1.6秒可输入12个字符或字符串，而使用条码，做同样的工作只需0.3秒，速度提高了5倍。

C.经济便宜。

与其它自动化识别技术相比较，推广应用条码技术，所需费用较长低。

D.灵活、实用。

条码符号作为一种识别手段可以单独使用，也可以和有关设备组成识别系统实现自动化识别，还可和其他控制设备联系起来实现整个系统的自动化管理。

同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。

数据采集主要采集并更新产品信息，以便用于产品跟踪、维护产品历史，还可包括其它产品管理功能。

可能需要综合利用扫描枪、录入终端以及与制造控制设备和其它软件的软件接口。

数据从车间层汇集，手工或自动，但一定是实时进行的。

4.物料跟踪
在自动化装配生产线和各加工过程中，使用条码为主要零部件打上条码标签。

通过条码阅读器采集并译码后，条码信息输入计算机服务器的数据库。

每检产品和主要部件都会有一个唯一的条码。

不管产品发往何处，都会留有记录。

如果发生问题，只需读入产品上
的条码，就可以在数据库内调出该产品所有的相关数据，大大便利了产品的质量跟踪和售后服务。

5.质量追溯与谱溯
追溯，是在质检或售后发现零件的质量问题时，能够追溯到该零件的生产厂商、生产批次。

谱溯，若零件的某厂商的某批次可能存在批量性的质量问题，可快速在协配库、在线库在产品或产品中定位该批次的零件。

第三节徐工科技MES追溯系统具体实施情况
在12月完成了MES系统的软件及硬件平台搭建后，1月，MES正式上线。

我公司生产上运用MES追溯系统的主要流程如下：
1.进货检验
这部分流程主要对外购件进行检验。

单号有ERP系统通过MES系统的ERP接口下达。

可以看到，各个零件的零件号，零件名称，配送状态，数量等信息都能清晰地知道。

然后，根据GB/T2828.1国家标准，对零件进行抽样检验，再产生检验结果。

最后根据检验结果生成通知单，已通知供应商进行相应的处理。

由此可见，通过MES系统，外购件的关键信息都一目了然地呈现在工作者眼前，方便各个环节的人员查阅和修改，大大提高了工作效率。

2.自制件检验
这部分流程主要是对公司自制件进行检验，基本流程与外购件的相同。

3.不合格审批的流程
在对外购件和自制件进行检验后，如何审批不合格的产品呢？
评审流程从外购或自制件质量检验后开始执行，由各部门质量部进行初步判断，如果质量部能够直接进行判定（一般为退货），质量部直接进行判断；质量部无法直接进行判定的，交由工艺人员进行判定，工艺根据工艺文件进行判断，如果还需要技术进行判定，工艺可以转给技术进行判定，最终的判定结果反馈给质量部。

可见，MES系统对零件质量的把控是很到位的。

零件基本信息，处理方式，厂商，谁发现的问题，审批流程清晰明了。

4.关重件信息采集
此流程针对整机关重件的相关信息进行采集，采集的信息包括整机号、要件名称、序号、型号、零件号、零件名、BOM厂商、条码号（二级追溯件信息）等。

这些信息由供应商在出厂前打印成条码，随物料带到场内，便于装配时的采集。

现场进行关重件扫描，物料条码跟具体的整机进行绑定，最终形成整机档案，方便后
续进行检索和质量追踪，以及备品备件的发放。

5.装配缺陷登记
在整机装配中，难免会碰到一些装配上的问题，比如某些零件无法安装、缺料、螺孔孔距不对等等。

在以往，这些信息是通过工作人员口头传达，效率低下，还容易出现漏报问题。

MES系统很好的解决了这些问题。

在缺陷信息中，包括整机ID、零件型号、装配日期、发动机号、责任单位、发现时间、问题描述、发现人、登记检验员等信息。

这样，装配中等级的质量缺陷信息，在后续的各环节（调试、检验）都能直观的看到，做到信息共享，并能根据统计分析来实时知道问题的分布情况，为质量改进提供可靠的方向和依据。

6.整机质量追溯
这部分主要对装配完成的整机质量进行跟踪追溯。

这里的零件细化到包括螺丝垫圈在内的所有零件。

点击任意零件，又可以查询到该零件的所有信息。

这样就实现了对整机所有零件的全程跟踪，完全避免了“黑箱制造”的现象，质量和责任追查清晰明了。

7.自制件追溯
整机档案中处理外购件的追溯信息外，还有厂内自制件的追溯信息；自制件在加工时进行条码追溯，追溯到每个加工批次的具体工序的加工的人员以及加工时间；对于较重要的件如底盘，追溯到每个底盘在自制加工中的每个工序的加工人员。

在整机装配时，将自制件的条码进行扫描，和整机进行绑定，后续在整机档案中就建立起自制件的质量追溯信息。

8.售后质量反馈
在整机销售过后，售后服务也是提升公司形象的一个重要环节。

在以往，如果零件出现了质量问题客户要求更换零件时，维修人员和公司往往会因为信息不畅造成错发零件的状况，也不能向公司及时反映产品设计上可能的缺陷。

MES系统引入后，对整机的售后实现了完全跟踪。

产品车型、故障部位代码、整车编号、购买日期、反馈日期、故障描述、处理方式、旧物料和更换的新物料等信息都很清楚。

以上就是我公司MES系统运行大致流程。

可以看出，MES系统使从物料采购、自制件生产，到物料质量审批，关重件信息采集，装配信息记录，整机质量追溯，最后到售后
服务这些生产所有环节的信息全部清晰记录下来。

第四章结果分析
作为生产辅助作用的MES，很难定量地看到它实际的效果。

有人可能会说，上MES 系统产生的效果还抵不上MES系统的成本花费。

的确，从短期看，MES系统所耗费的成本也许要比其产生的好处大，但一个企业想要发展，需要把眼光放长远一点。

MES系统不仅仅只是一个辅助工具，它是一个生产观念和方式上的变革。

一个企业要想长期发展下去，就必须对陈旧的模式进行改革。

从长远看，MES系统可以使企业具有更完善与有竞争力的生产过程、全面的产品品质管理能力，提高客户的满意度，实现信息的实时分享。

并帮助企业降低生产成本，提高盈利，从而使企业在整个生产环节中具备了更多的竞争优势。

同时通过系统提供的灵活ERP 接口能够帮助企业快速进行信息平台的整合。

最终，企业的核心竞争力能够得到提升。

依据MESA国际组织统计，企业导入MES后：制造周期时间减少了45%、数据填写时间节省或免去了45%、在制品量减少17%、延滞时间减少约32%等，这些优化在竞争日趋激烈的市场中是至关重要的。

总结
我的整个实习过程安排还是比较合理到位的，实习工作与课题结合较好，主要体现在以下几个方面：
1.由于我实习开始时，公司的MES项目还未正式上线运行，并且MES也主要针对的是现场生产的，这就正好让我能在分厂实习中找到一些生产环节上的一些信息传递的问题，一边以后在课题研究中能更深入一些。

2.MES系统运行是需要硬件设备支撑的，那么，都需要些什么设备呢？在部门实习开始阶段，我参与了MES系统硬件设备的安装，包括安装计算机、条码扫描枪、条码打印机等，对分厂采集布点也有了一定了解。

3.MES系统正式上线运行后，在导师的讲解下，我对MES系统整个运行的关键流程有了初步认识，了解了公司MES的基本功能模块，了解了我的课题：数据采集和物料跟踪在MES系统中的重要作用。

4.实习最后阶段，我对公司运行MES系统所带来的效果有了一定了解，对MES系统对生产的优化作用有了初步认识。

5.在MES系统运行过程中，也难免会有一些问题，主要有以下几点：
A.物料号码更新不及时，会出现物料号已经更改成新的，但是打印时还是打印的旧的物料号，此外还有一物多码问题。

B.物料号供应商输入错误，有的物料描述也是输入不全或是不对。

C.条码贴错，和物件不符合。

D.还存在老的版本打印的条码，导致扫描识别率很低或是扫描不出来。

E.供应商自己的程序打印的条码信息有误。

F.扫描时信息超长。

G.部分员工反映二维码不好扫描，用手工输入，影响工作效率。

H.计划信息更新过快。

有时一个ERP计划下达后，MES开始根据计划进行相关任务，但该计划生产仍在进行中时，ERP又更改了该计划。

相关解决方案：
其中问题A、B，只能通过物料编码信息同步才能处理；问题C需要加强管理以及增加条码到厂核对；问题D属于通知和监控力度不够，尽快通知对方使用最新版本即可；问题E需要对供应商自己开发的打印条码软件的进行核对，可以由对方的技术人员将打印好
的条码（或是条码图片）邮件或发送到我们厂，由采购部门（或其它部门）统一进行核对，如还有类似问题建议对方还是使用我们的软件进行打印；问题F需要更改一些扫描界面的配置即可；问题G经过更换扫描枪和缩小二维码面积等方式试验后，发现只要适量缩小二维码面积即可；问题H需要ERP系统不要更新太快，适当加入一些延时。

从问题的发生分布来看，主要是问题A、B的发生几率较多；其它几类或者是管理上的问题，或者是偶然的技术问题，可以避免或杜绝。

对于A、B两种发生情况较多的问题，MES对原有供应商打印条码工具进行改进，支持供应商可以远程登录到MES系统中，通过采购订单、配送指令进行条码打印，不再利用原有的单机版打印软件进行打印。

此方案可以解决物料号同步的问题，但必须是供应商能够联网使用MES才能解决，对于外部供应商不具备网络条件的，还需要人为的通知供应商相关的更改信息，系统外做信息同步。

致谢
经过一年的实习，我正逐步由学生向职业人转变，对于我的所学知识也有所扩展。

我大学所学专业是电子信息技术，对机械类和企业生产类知识没有涉及。

到了公司后，通过入职培训和分厂实习、部门实习，我对工程机械方面的知识和企业生产知识有了一定了解，使我开阔了眼界，拓展了知识面。

在学校，更多的可能是依靠个人的努力来学习，而来到公司后，经过集团的一系列培训，使我意识到在企业，繁多的工作是不可能单靠一个人就能完成的，需要大家共同协作、共同努力，团队精神在企业中起到了关键的作用。

在以前，我认为电子信息技术往往只局限于网络应用、辅助设计、辅助教学、电子商务等领域。

但是，集团“4321”工程的启动让我认识到，企业生产运行这些看似和信息技术关系不是很大的过程，在引入了信息技术作为辅助后，对企业的核心竞争力是一个巨大的提升。

信息技术有着广阔的发展空间。

尽管实习工作结束了，但不意味着我已经成为一名合格的员工，在今后的工作中，我还要不断学习，努力充实自己。

感谢我的导师徐军在ERP项目百忙之中能够抽出时间对我悉心指导。

感谢清华紫光MES 项目顾问丁鹏飞对本报告提出修改建议。

参考文献
[1] 王志新，金寿松. 制造执行系统MES及应用[M]. 北京：中国电力出版社，2006-3.
[2] 李清. 制造执行系统[M]. 北京：中国电力出版社，2007-8.
[3] 黄婕. 制造企业产品质量追溯系统研究[D]. 武汉科技大学，2006.
[4]任爱国，刘学军，李卫，张松龄，卢娟. 优化MES系统应用提高生产过程整体运行质量[C]. 山东金属学会2005炼钢学术交流会论文集，2005.。