什么是制造執行系統 (MES) ，該系統如何幫助制造商在控制成本的同時提高產品質量？

針對當前企業優化生產的各類問題，羅克韋爾自動化亞太區企業軟件咨詢業務經理 Amit Wadaskar 在《自動化前沿》第80期-管理視角中對此進行了探討。

Q1客戶期望值上升而監管要求又愈發嚴格的情況下，亞太區的制造商面臨著哪些挑戰？

亞太區制造企業正因多方面的嚴峻挑戰苦苦掙扎，而不斷上升的客戶期望值以及嚴苛的監管要求讓局面更趨復雜。

僵化不靈活

制造企業需要足夠敏捷和靈活，才能夠感知并回應市場浮動以及瞬息萬變的客戶需求。公司需要響應及時的供應鏈和整合式規劃系統。

停機

制造作為供應鏈的“核心”，任何計劃外停機都會嚴重擾亂生產調度，導致成本上升。這會給整個供應鏈帶來負面影響。因此，企業紛紛應用工業物聯網和實時分析的預測性維護策略，來預測并預防設備故障。

可持續發展與監管合規性

為了能夠遵守嚴苛的質量標準以及采用可持續生產規范，制造商面臨著不小挑戰。地方性法規和國際法規對這兩項均有一定的要求，此外，客戶對環保產品的偏好也推動了相關需求的萌生。制造商必須實施可持續流程、減少浪費、提高能源效率。落實這些舉措雖然前期投資不菲，但關乎企業的長久生存。

大規模定制

在面向消費者的制造業細分市場，對批量/批次或大規模定制的需求會呈指數級增長。在此形勢之下，企業必須將投資傾斜到高級制造技術和模組化生產線，才能夠高效生產定制產品并兼顧規模經濟效益。

技術投資

在亞太區這樣勞動力密集的市場中，要平衡這些需求與成本敏感性，讓原本困難的局面更趨復雜，制造商也陷入了技術癱瘓的境地。對技術和持續勞動力意識培養的戰略性投入此時就很有必要。只有這樣，企業才能夠應對這些挑戰，同時維持盈利能力和競爭優勢。

Q2在優化生產運營方面，技術發揮了什么樣的作用？

制造技術能夠提高效率、生產力和靈活性，因此在優化生產運營方面，其所發揮的關鍵作用毋庸置疑。垂直行業內的各制造企業運用了生產自動化、機器人、自動駕駛車輛 (AGV)、制造執行系統 (MES)、供應鏈規劃以及依托 AI 數據分析的實時監控等各類技術，得以簡化流程、提高整體性能。采用這些技術之后，制造企業的收入和盈利績效指標都得到了顯著改善。

OEE、周期時間、生產前置時間、停機時間、直通率、產量、產量率、存貨周轉率和能源效率都是需要關注的關鍵指標，可供制造企業衡量不同制造技術在推動持續改進方面的效果。

Q3制造商應如何平衡成本削減與維持產品質量和客戶滿意度？

高質量一定伴隨著高成本。從一開始為確保高質量所付出的預防成本始終低于事后缺陷校正所產生的成本。

Amit Wadaskar羅克韋爾自動化亞太區企業軟件咨詢業務經理

在我還是工程師的時候，深深影響我的是田口玄一博士提出的“質量源于設計”概念。這個原則強調的是將質量控制內嵌在研發和產品設計（APQP、PPAP、FMEA、HACCP 等）之中，力求到達車間的是零缺陷產品。

“想象這樣的畫面，經過精心打磨的產品一旦投產就不需要任何校正 - 這正是“質量源于設計”的精華所在。”

當下技術如此精進，這個理想有可能成為現實。投資數字工程、數字生產自動化和數字生產運營（MES、QMS、數據分析等）技術，就能實現田口博士的愿景，兼顧成本效益和可擴展性。

這些投資可打造精確且一致的生產流程，減少人為失誤、提高效率。此外，它們還能協助確保從一開始就將質量內置到產品中，減少對高代價校正的需求，最終滿足顧客的需求。制造商采用這個涵蓋預防和評估的方法后，能夠實現更高的規模經濟效益、保持競爭優勢，同時還能高效交付一流產品。

Q4您之前提過，制造工廠需要足夠敏捷和靈活才能保持競爭優勢。搭載強大分析的 MES 如何在這方面發揮協助作用？

MES 可供任意工廠用作制造操作系統，其中所存數據可協助組織制定會影響收入和凈利潤的關鍵策略決策。將用作“記錄系統”的 MES 與用作“情景化引擎”的數據分析系統相結合后生成的可行情報讓企業能夠：

l  提高敏捷性和靈活性：即刻查看生產流程以迅速調整

l  動態調度：靈活安排生產調度以適應市場需求

l  預測性維護：預測設備故障以減少計劃外停機

l  預測性質量控制：盡早檢測及校正質量問題

l  消除瓶頸：識別及處理效率低下環節以改善運營

l  提高敏捷性和靈活性：即刻查看生產流程以迅速調整

l  優化成本差異：分析加工成本以減少浪費、降低運營成本

有一個應用案例是參照 MES 生產數據，對取自能源管理系統的能源強度（水、空氣、天然氣、電力和蒸汽消耗數據）進行情景化處理。通過分析能夠得出重要見解，洞察能源消耗對加工成本、缺陷分析以及特定 SKU 盈利能力的影響。

將 MES 與分析相整合之后，制造工廠能夠提高運營效率、維持高質量、保持對市場變化的靈敏響應，維持競爭優勢，確保客戶滿意。

Q5羅克韋爾如何協助制造商推進卓越運營、創造商業價值？

羅克韋爾提供傳感器、控制器、SCADA、MES、ERP、SCM，以及工業數據運營和網絡安全，覆蓋如此全面的技術解決方案讓羅克韋爾具備相當實力，能協助制造公司推進卓越運營、創造商業價值。作為在這些細化市場皆占有一席之地的提供商，羅克韋爾可作為一站式業務轉型合作伙伴，滿足制造商當前及未來的技術需求。

我想借兩個客戶案例研究來加以說明：

羅克韋爾有一個大客戶是印度一家主要汽車元件制造商。此前，他們的工廠采用 100% 紙質化運營，如此導致的低下效率和生產力又給企業帶來嚴峻挑戰。可追溯性成為確保合規以及爭取新業務的關鍵所在。羅克韋爾旗下基于云的 MES、Plex Smart Manufacturing Platform? 被該客戶挑中，希望這個平臺能協助他們應對這些挑戰。得益于此，分布在印度四個地區的幾家工廠實現了流程自動化，并可以收到工廠運營的實時數據和分析，進而提升了效率，也大幅提高了生產力。此外，這款解決方案還確保了完整可追溯性，讓制造商能夠滿足監管合規性要求、把握新業務機會。

另一個客戶是東南亞一家知名電動汽車 (EV) 電池制造商。這家制造商面臨的難題在于龐大的舊 MES 難以適應迅速擴展的業務。他們需要一款擴展能力、安全系數皆能有所提高的現成商業 MES 平臺。羅克韋爾的 MES 平臺恰好是能滿足其需求的理想解決方案。該平臺不但能夠提供所需的擴展能力來支持業務增長，而且讓企業足夠敏捷以適應不斷變化的商業需求。得益于這款 MES 平臺，該企業運營更順暢、停機時間更短、整體效率更高，發展勢頭更強勁。

在這兩個案例中，羅克韋爾都成功協助制造商化解各自的挑戰，幫助其淘汰過時的手動流程以及僵化的舊系統，讓運營順應未來發展。