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【关键词】建筑工程项目管理研究
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
【前言】建筑工程项目管理是现在建筑行业比较普遍的管理模式,有助于实现高效化的运作效果和管理的科学。虽然我们的工作地点远离发达的地区,但是管理的理念我们都一直是在学习他们最发达地区的经验,这有助于我们从业者能够更快的掌握和使用。在建筑工程项目管理的每一个环节都要严格按照科学的规划和要求去执行,一方面实现科学管理出效益,另一方面要确保工程质量的切实保障。
一、建筑工程项目管理的内容及特点
(一)项目管理的内容
在建筑施工企业,管理是指建设项目的施工组织与管理。从理论上讲,建设项目的施工组织与管理是一个复杂的系统工程,既涉及到生产力的组织,也涉及到生产关系的协调与发展;既涉及到具体施工技术问题,也涉及到经济发展与管理的问题。它包括技术管理、安全管理、质量管理、物资管理、机械设备管理、劳务管理、施工计划管理、成本管理等专项管理以及施工现场管理。
(二)项目管理的特点
施工项目管理是为使项目实现所要求的质量、所规定的时限、所批准的费用预算所进行的全过程、全方位的规划、组织、控制和协调。项目管理的对象是项目,由于项目是一次性的,故项目管理需要用系统工程的观念、理论和方法进行管理,具有全面性、科学性和程序性。项目管理的目标就是项目的目标,项目的目标界定了项目管理的主要内容是“三控制二管理一协调”,即进度控制、质量控制、费用控制、合同管理、信息管理和组织协调。施工项目的生产要素有劳动力、材料、机械设备、技术和资金,这些要素具有集合性、相关性、目的性和环境适应性,是一种相互结合的立体多维的关系,这就说明项目是具有系统性的施工,施工项目管理是具有系统管理的特点。
二、建筑工程项目模块化的系统管理
(一)建筑项目施工前的准备工作
1、工程项目的计划编制
(1)工程项目计划的内容。工程概况;工程项目总目标及其分解;工程项目管理组织机构的设置;工程项目各级施工人员的责任;工程项目控制的规范、规程、标准和文件等依据;工程控制程序;奖罚及其他。
(2)工程项目计划编制。了解工程概况,收集有关资料;确定工程项目目标树,绘制工程项目管理组织机构图;制定工程项目控制程序;制定工程项目奖罚及其他措施;工程项目计划编制后,经有关部门审查、项目总工程师审定和项目经理批准后颁布执行。
(3)工程项目施工计划编制。识别并确定工程项目工期目标。根据合同工期,确定工程项目施工工期以不能超过合同工期为目标;熟悉工程项目的工程特点、地点特征和施工条件。主要包括工程建设概况,建筑设计特点,建设地点的特征及有关施工条件等;编制施工进度计划。
(二)项目施工过程中的重点工作
1、安全生产管理
建筑施工现场是个动态的多工种立体作业,生产设施的临时性、作业环境的多变性、人机的流动性,形成了人、机、料的动态集中,导致安全隐患的大量存在。根据施工生产的特点,要从安全教育、检查、生产责任制与管理保证体系等方面展开。做好施工现场的安全生产应该从以下方面着手:项目部要建立完善的安全组织机构;做好安全教育工作;做好施工现场安全检查工作;做好施工现场的安全资料;做好施工现场的安全考核工作;做好施工现场的隐患整改工作。
2、施工质量管理
质量被视为企业的生命,质量管理作为企业管理的重中之重,优质的建设工程,是实施严格质量管理的成果。做好质量控制管理从以下几个方面着手:做好质量监控工作。对于在施工中容易产生的质量问题,则应重点加强过程中的监控,做到随时发现随时纠正,真正做到把质量问题消灭在施工过程中。施工工程现场的质量管理工作是一个系统工程,涉及公司管理的各层次和施工现场的每一个操作工人,再加上建筑产品生产周期长、自然环境影响因素多等特点,决定了质量管理的难度大。
3、施工进度管理
施工进度管理在施工现场管理中占有重要地位。工程项目能否在预定的时间内交付使用,直接关系到项目经济效益的发挥。进度控制的目标与投资控制、质量控制的目标是对立统一的,一般说来,进度快就要增加投资,但工期提前也会提高投资效益;进度快可能影响质量,而质量控制严格就可能影响进度;但如果质量控制严格而避免了返工,又会加快进度。进度、质量与投资三个目标是一个系统,工程管理就是要解决好三者的矛盾,既要进度快,又要投资省、质量好。
(三)项目完工后的后续完善工作
项目完工后整个建筑项目管理也将接近尾声,但是项尾工作却也是不容忽视的,它影响到项目整个效果成绩。完善工作包括很多方面例如质量监控,虽然在项目施工的过程当中都会有质量的管理,但是不免也会存在相关的质量问题在施工的过程当中没有被发现,因此工程完工后要仔细检查是否存在质量问题,是否存在有安全隐患,如果有质量问题在工程验收的时候被发现,这是对于整个工程的致命打击,一方面是建设工程项目的公司利益会受损失,另一方面就是企业的信誉会受到无形的影响,严重的会影响到企业的生存与发展。
三、建筑项目管理问题及其对策
目前建筑施工企业的项目管理还存在一些问题,比如现场管理粗放、材料浪费严重、机械设备使用效率不高、施工技术含量低、建筑工程项目的员工队伍整体水平不高、企业的施工组织设计能力有限、一些现代化的技术应用不够广泛,因此施工企业管理的重心应该向项目管理方面努力,建筑工程项目管理管理的重心应转移到工程项目管理上,坚持以安全质量为重点、以合同管理为核心、以成本管理为手段、以经济和社会效益为最终目的,实现工程项目管理的科学化、规范化、程序化、标准化,从而全面提升项目管理水平。
(一)提高项目管理者水平
项目的管理者在项目管理工作中充当着很重要的角色,所以建筑工程项目管理对管理者有很高的要求,要求他们必须精通业务,善于管理,能够抓住重点和难点,能够调动起项目组成员的积极性和主动性,并且能够适应工作环境和工作条件。
(二)提高施工质量和安全的控制
质量控制必须贯穿于工程项目的各个阶段,坚持质量标准,严格检查,贯彻严格公正守法的行为规范,以确保施工质量。所有参与施工人员必须有较强的质量规划、目标管理、施工组织和技术指导、质量检查的能力,更要有严谨的科学态度和认真的工作作风。
(三)进一步完善项目考核机制
在建筑工程项目管理上要有一套行之有效、完善的考核制度,主要包括项目安全、项目质量、创效目标的达到等各方面,突出过程审计。审计应该贯穿项目整个过程,通过对项目的经营运行,各项指标的完成情况进行分析,及时发现项目中存在的问题和薄弱环节,提出意见和整改措施,避免出现问题。建筑工程项目竣工后,要全面审定各项指标的完成情况,对各项指标进行全面细致的考核。对建筑工程项目进行考核之后,要及时进行总结。
【参考文献】
随着建筑业的蓬勃发展,建筑行业对工程管理专业人才,特别是知识结构合理、技术与经济管理能力兼备的复合型人才的需求不断增大。据统计,近5年59%的学校工程管理专业毕业生就业率居学校前列[1],工程管理专业日益成为各大高校的热门专业。对于普通高校工科教育定位,教育界一直存在争议。学术界在参照发达国家的基础上,认为工程科技人才除精通本专业外,还必须具备深厚的工学基础知识,并对相邻学科有所了解;业界则认为,高校专业设置范围广,重点不够突出,毕业生缺乏相应的专业实践能力,进入企业之后需要重新学习才能胜任工作要求。据笔者了解,一些实践性强的行业(如工程造价行业等)甚至更青睐高职高专学生。培养模式的争议长期困扰高等学校,特别是应用型本科院校的师生。对实践性极强的工程管理专业而言,冲突尤其严重。一方面,专业化、复合型的专业知识结构是其职业规划与未来成长的基础;另一方面,对社会和岗位的适应能力以及在其所从事的工作中是否可以尽快独当一面,是其顺利就业的关键因素。在这个过程中,土木工程施工作为实践性极强的专业核心课程,其地位尤其重要。统计表明,虽然工程管理专业毕业生就业分布广泛,涵盖施工、监理、咨询、房地产等诸多行业,但其就业重心仍然集中在施工领域[1-2]。以浙江理工大学2007级工程管理专业本科毕业生为例,超过70%的毕业生毕业之后从事施工技术、施工组织与管理相关工作。因此,土木工程施工课程的定位及教学效果,直接关系到工程管理专业毕业生的就业竞争力,必须予以重视。
土木工程施工是工程管理专业的核心课程之一,其目的是通过课程学习,使学生掌握建筑施工技术、组织与管理的基本知识,具备独立分析和解决建筑工程施工技术、组织与管理问题的初步能力,为今后进一步学习有关知识和从事专业工作打下基础。从课程目标中可以看出,工程管理专业土木工程施工课程在强调施工技术的同时,也注重施工组织与管理,要求学生利用所学专业知识,根据施工技术的不同制定不同的施工方案,这不同于一般的土木工程本科专业。与开设土木工程施工课程的高职高专的建筑工程管理、工程监理等专业相比,本科专业的属性又决定了其不可能根据实际岗位问题进行课程组织,也不可能弱化学科知识逻辑体系而强调具体岗位技术或技能的熟练操作。因此,对比土木工程专业和一般高职高专专业,土木工程施工课程具备如下特点。(1)施工技术、施工组织与管理并重。工程管理专业的“土木工程+管理”的专业特色决定了工程管理专业必须同时注重土木工程施工技术,以及土木工程施工组织与管理的教学与实践工作。这一点在课程学时分配上体现较为明显。通常,工程管理专业土木工程施工教学大纲中,土木工程施工组织与管理的学时占总学时数的35%以上,这一点迥异于土木工程专业。(2)注重章节之间的联系。除了分部分项工程施工工艺、施工技术等局部性规律外,工程管理专业土木工程施工课程注重章节之间的联系,努力研究土木工程施工的全局性规律,着眼解决建筑施工过程中不同分部分项工程的组织与部署、施工方案选择等问题。(3)“行业能力导向”特征明显。不同于高职高专的岗位订单式人才培养模式,应用型本科专业将“职业岗位”扩展至“行业领域”。也就是说,工程管理专业土木工程施工课程不仅是为施工岗位设置,而是为建筑行业设置,学生通过课程学习,初步具备在建筑行业不同岗位(如工程估价、房地产开发与经营、工程监理、施工技术、施工管理等)工作的能力。(4)与其他经济、管理课程联系更紧密。工程管理专业土木工程施工课程要求学生初步具备技术经济、项目管理等基础知识,能够在施工方案设计、施工部署、施工组织过程中熟练应用其相关原理。
二、当前工程管理专业土木工程施工课程教学中存在的问题
目前,工程管理专业土木工程施工课程的教学模式主要是教师课堂讲述,学生课后复习,课程结束后再通过对应的课程设计加深和巩固所学知识。在教学实践中,主要存在如下问题。
1.课程理论教学与工程实践脱节
土木工程施工课程综合性、实践性极强。对操作性强的施工工艺、施工机械或技术,单纯的课堂理论学习远远不能达到理解和掌握课程内容的目的,以讲述、投影、幻灯片为教学手段不如在施工现场的教学效果。然而,目前中国本科教育的特点决定了本科院校的学生不能像高职高专学生一样通过顶岗实习等手段获取施工过程的感性认识。因此,土木工程施工课程理论教学与工程实践脱节成为土建类专业亟待破解的一大难题。
2.课程学时偏少,不足以涵盖完整的项目工艺
与组织程序土木工程施工课程内容庞杂繁多,涵盖施工技术、施工组织两大部分共计16章,且每章节内容均不可或缺。以知识层面而言,课程知识结构涵盖力学、材料、测量、施工技术、网络技术、施工组织等多个方面。为满足教学要求,提升教学效果,必须科学组织教学内容,合理安排理论与实践教学学时。据分析,土木工程施工课程的合理学时(包含实践)应为80学时以上。然而,在工程管理专业教学中,土木工程施工课程多为4学分,64学时[3],课程学时偏少,难以涵盖完整的项目工艺与组织程序。
3.重施工技术、轻施工组织与管理
长期以来,国内高校土建类专业的教学体系多以土木工程技术为主,存在重技术、轻管理的人才培养误区,工程管理专业亦不例外。具体到土木工程施工课程,课程本身所具备的工科特性使其“重施工技术,轻施工组织与管理”。据笔者不完全统计,多数高校工程管理专业土木工程施工课程中施工组织与管理模块课时在16学时以下,有些甚至只有6个学时。究其原因,一方面,国内建筑行业长时间处于粗放式的增长模式下,建筑行业的快速增长导致行业对工程管理人才的需求迫切,进而影响高校工程管理专业的人才培养模式。在高就业率的光环下,工程管理专业施工技术、施工组织与管理并重的复合型培养模式进展缓慢。另一方面,我国高校,特别是应用型本科高校,工程管理专业教师大部分出身于土建类工科专业,如土木工程等,专业教师的学缘结构也导致工程管理专业教学“重施工技术,轻施工组织与管理”。
4.不同模块之间脱节严重,相互关联少
与基础课不同,土木工程施工课程章节之间跨度大、联系少,具有模块化、专业化的特点。例如,土方工程与混凝土工程之间几乎没有知识上的联系。然而,工程建设的复杂性特征使这些原本毫无关联的知识被放到同一课堂进行讲授。因此,传统的土木工程施工课程教学过程中,不同模块之间联系较少,脱节现象严重。然而,工程管理专业的复合型、全局性培养目标使学生必须注重不同施工工艺或者分部分项工程之间的联系,进而统筹安排,达到建设项目“质量一流,工期、成本合理”的目标。
三、工程管理专业土木工程施工课程教学改革探索与实践
针对目前工程管理专业土木工程施工课程教学中存在的上述问题,笔者所在团队申报了2011年度浙江理工大学教育教学改革研究项目,并获得了校内立项和科研经费支持。经过课题组一年多的研究与实践,提出了一些新的教学改革措施,并应用于工程管理专业土木工程施工课程理论与实践教学过程中,初步取得了较好的教学效果。
1.与时俱进,合理优化专业培养计划
随着建筑业的国际化,对工程管理人才的需求也发生了根本性的改变。“土木工程+管理”的培养模式,复合型的知识体系日益成为相关企业引进工程管理专业人才的基本要求。因此,以2012版人才培养模式修订为契机,经过广泛调研,积极修改、优化工程管理专业培养计划。一方面,增加土木工程施工课程学时,理论与实践教学(课程设计)共计96学时(理论学时64,实践学时2周、2学分),基本涵盖该课程的所有章节与内容;另一方面,调整部分实践课程的授课方式,使其易于进行模块化、专业化教学改革与实践,如分散课程设计教学环节(课程设计)等。
2.施工技术与施工组织并重,凸显专业管理特色
为凸显工程管理专业特色,在优化工程管理专业培养计划的基础上,通过修改土木工程施工课程的教学大纲,调整了章节、模块之间的学时分配,做到施工技术、施工组织与管理并重。首先,在学时分配上,经过调整,工程技术模块共计40学时,施工组织与管理模块共计24学时,实践模块2周,在学时上保证施工技术、施工组织与管理的教学效果。其次,在施工技术教学模块,穿行相关的施工组织与管理类相关知识的教学与实践,由点到面,促进学生专业知识结构体系的建立与完善。在实践环节(课程设计)中,除传统的施工专项方案制定,要求学生进行施工组织与施工部署,按照要求进行流水施工组织与进度计划编制,设定相应的边界条件,引导学生进行施工组织优化与施工平面图布置,最终按小组完成完整的施工组织设计。例如,将两个班60位学生分成10个课程设计小组,每个课程设计小组负责编制一个建设项目的施工组织设计(包含4个施工专项方案,施工总平面图、单位工程施工进度计划表等6项主要任务,分别对应6位学生)。每位学生的课程考核成绩由团体成绩和个人成绩两部分组成,团体成绩由指导教师根据施工组织设计质量给出,个人成绩由课程设计小组成员讨论后投票确定。最后,将课程实践环节(课程设计)分散在理论教学中,与理论教学同步进行。理论教学伊始,指导教师同步下发课程设计任务书,组织学生开始进行课程设计,并定期进行课程设计的指导与点评工作。分散课程设计的初衷有三:一是避开学期末实践性教学的高峰,避免因为课程时间冲突而导致课程设计质量下降,确保课程设计教学时间;二是与理论教学同步,便于学生理论结合实际,加深其对理论知识的理解;三是利用团队作业(团队设计)的思想,利用课程设计小组促使学生进行交流、合作,进而加强学生对课程的认识,培养其团队协作精神。
3.以案例为主线,实训为手段,进行课程模块化教学改革与实践
为适应土木工程施工课程知识点零散、跨度大等模块化特点,课题组以实际工程案例为主线,借助实践性教学环节,以实训为手段,进行课程模块化教学改革与实践。通过讨论,课题组首先按照课程内容将土木工程施工课程分解为土方与基础工程等六大模块。其次,以一个施工工程案例为主线,分别针对上述六大模块设计课程实践环节,模拟案例项目施工组织与管理的全过程,通过施工方案设计、施工组织、施工部署等实训任务使学生掌握所学知识。经过工程管理专业的教学实践,学生反响强烈,效果较为显著。
4.构建理论与实践相结合的一体化教学模式
长期以来,实践环节一直是工程管理专业土木工程施工课程建设的薄弱环节。一方面,教师“粉笔+黑板”满堂灌的教学方式,难以适应工程管理专业人才培养目标的变化;另一方面,集中式走马观花的实践性教学模式难以达到预期的教学效果。基于此,课题组构建了土木工程施工课程理论与实践相结合的一体化教学模式,根据上述模块化划分,分散完成土木工程施工课程设计、生产实习等实践性课程,即在完成某一模块理论教学之后,立刻安排专题训练、现场参观等实践性教学环节,通过教学内容和实际工程的紧密结合,加深学生对所学理论知识的理解与掌握。
关键词:建筑工程;管理系统;设计研究
中图分类号:TU198文献标识码: A
1、建筑施工管理系统的设计研究
建筑施工管理系统开发是在对国内外建筑行业中的施工管理现状进行深入分析的基础上进行的,目的是减少施工管理中人力和物力资源浪费,提高建筑施工管理的效率。
1.1、建筑施工管理系统设计软件的功能
1.1.1、管理系统的实用性强
建筑施工管理系统的各功能都是在对建筑施工行业进行深入的研究分析基础上,借助同行业的一些经验,结合施工管理企业的实际需求进行设计的。这样做的目的使得开发的系统能满足行业的实际管理需求,利用信息化的手段提高企业的管理效率,实现企业盈利的最大化。
1.1.2、系统扩展性优越
系统的设计采用模块化的设计,在开发的过程中采用面向对象的思想,通过这种处理,将具体施工项目中的各个管理细节看成是单独的对象进行管理,这样的做法可以快速的对整个建筑施工项目的情况进行了解和把握,有利于系统的抉择。随着施工进度的深入或者是施工模式的变化,系统能够在第一时间内开发出符合实际需求的新系统,使系统的扩展性更加的明显和优越。
1.1.3、使用简捷
系统的开发是基于微软的操作系统,这种类型的操作系统对于普通的用户是比较的熟悉,系统的界面模式也是按照传统的方式展示在用户的面前,尽可能的提高系统的亲和力,系统的部署也是极为的方便,基本上不需要用户进行配置文件的工作,只需要进行对安装程序的引导进行系统的安装即可,实现系统的使用简捷方便。
1.2、施工管理系统体系结构设计
在系统体系结构中,系统以建筑施工管理为主要线路,通过这条主线可以完成对施工项目中各个方面进行管理。建筑施工管理主要分为五个不同的模块,如(图1)所示。其中:工程管理模块主要是工程部经理通过功能模块可以查询工程设计、制定工程计划、项目施工、工程进程管理、工程进度编辑、用款审批和工程预算、以及各项款项的汇总和编辑等信息;设备管理模块完成对项目施工中用到的设备进行管理,主要体现在设备材料的入库管理、设备材料报损以及设备材料统计的管理三个方面。管理者登录到系统后,通过这个管理模块可以查看施工项目中所有设备材料的使用情况,对那些报损的设备的信息进行审查,分析这些报损的设备是否有进行二次利用的价值;供应商管理模块主要是对给施工过程中提供施工材料的供应商进行管理,其主要分为两个部分进行展开管理工作。供应商信息管理主要是对各个供应商的联系人、联系电话等信息进行管理,合同管理是对于各个供应商签订的合同进行管理;系统管理模块主要进行两方面的管理工作,一是用户的管理,包括用户权限的分配,二是数据库的管理。用户的管理是对登录到系统的用户进行用户名和密码的设定,在设定的同时需要给用户分配一定的权限,这些权限将会直接影响到用户登录系统的操作范围。
图1系统功能模块图
2、建筑工程造价管理系统的设计研究
建筑工程造价管理系统是指对建筑工程各环节费用进行计算分析、评估,从而为领导层提供辅助决策,对工程信息,设备材料信息进行传递、储存、维护和科学调用的计算机控制系统,涉及到设计、预算、工程、设备、材料采购等多个部门。建筑工程造价管理大致可分以下三个阶段:工程项目招投标阶段、工程项目施工阶段、工程项目竣工结算阶段。
2.1、工程项目招投标阶段
投标之俞的计价报价,是使用建筑工程造价管理系统的重要阶段。在这一阶段,投标人认真分析工程项目招标文件,包括招标公告、招标文件、招标答疑、工程量清单、工程标底等等,其中许多条款直接关系到工程项目造价的确定与控制,是管理各阶段工程造价的主要依据。施工企业根据施工图纸、工程量清单、预算定额等依据计价报价。
2.2、工程项目施工阶段
在工程量签证前,应区分签证内容、项目是否在合同内;工作内容是否己在投标单价中包含签证量等等。部分分项工程量清单只列出主体项目,围绕该主体项目施工的附属项目内容,主要靠项目信息,随主体项目名称一起反映出来,构成组合并计算综合单价的依据。施工企业据此来确定完成该主体项目所需要的具体的“工程内容”并计价报价。
2.3、工程项目梭工结算阶段
在这一阶段造价控制的重点是:核算实际完成工程量,核实各分项工程使用的综合单价是否与投标时或合同签订时的综合卑价一一对应,审核梭工结算汇总金额。此阶段是整个工程的决算阶段,也是对招投标阶段的工程预算合理性的验证,提高工程造价管理水平。建筑工程造价文件贯穿于整个建筑工程建设过程,它们之间的对应关系如(图2)所示:
图2建筑工程建设过程与造价文件的对应关系
3、建筑工程信息管理系统的设计研究
3.1、工程信息管理系统的结构设计
系统设计采用WEB三层体系结构(用户界面层、业务逻辑层和数据访问层)进行设计开发。用户界面层用来实现在客户浏览器中显示的用户界面,是系统的用户接口,提供系统与用户的交互功能;业务逻辑层用于封装业务逻辑和规则,为用户界面层提供功能调用,同时调用数据访问层访问数据库,并将请求处理结果发回给浏览器;数据访问层为业务逻辑层提供服务,根据业务逻辑层的要求从数据库中提取数据或者修改数据库中的数据。该体系结构简化了客户端载荷;减轻了系统维护与升级的成本;无需部署客户端,无地域限制,面向所有Internet用户;同时程序仅运行在服务器端,更便于系统的管理、更新和推广应用,并提高了系统的安全性。
3.2、系统性能设计
3.2.1、业务逻辑处理
建筑工程管理系统的设计采用基于的B/S架构,这种架构的软件,无论公众在前台点击页面、提交申报材料、提出服务请求,还是内部用户在内网中审批材料、对用户的服务进行响应,所有的业务逻辑都在服务器端进行处理,而服务器的处理能力很强,这一方面加快了系统的业务处理时间,另一方面也减少了网络中数据的传输量,从而提升了系统的性能。
3.2.2、系统数据流图设计
数据流图是一种十分科学的软件设计工具,通过数据流图可以把功能级数据流图细化后得到的数据流图很复杂,用划分图的方法把一个主要功能都细化成为一张数据流分图,并采用数据流图分层表示。数据流图可以将系统的基本数据进行加工和传递处理,用图形的方式去直观地描述系统的逻辑模型,将数据信息进行输入到输出的变换操作。建筑工程信息管理系统顶层数据流(图3)所示:
图3建筑工程信息管理系统顶层数据流
结束语
综上所述,之所以进行建筑工程管理系统的设计研究,是因为在建筑工程的管理领域,原本的一切都依赖手工完成的模式已经不能适应快节奏的社会发展。为了节约时间、提高招投标管理办公室和造价站的工作效率、加强建筑工程管理的透明性和公正性,建筑单位应不断利用网络来完成建筑工程的招投标管理、建筑单位的网上报名管理和造价站全过程监督操作。
参考文献:
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[4]陆伟东.现代建筑工程信息管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,2011.
【关键词】 工作过程 通信工程 项目管理 实训系统
实践环节是通信教学过程中必不可少的组成部分,需要通过大量教学实验、开发实践及软硬件设计,使学生掌握通信工程专业的理论知识及技术方法,把握通信工程的发展方向[1-2]。通过工作过程的通信工程项目管理实训系统,能够提高学生管理能力和实践动手能力。
一、 通信工程项目管理实训系统概述
近年来,我国经济快速发展,项目管理也成为企业管理及社会管理现代化不可或缺的内容[3-4]。因此,一些项目管理软件被广泛应用。通信工程项目管理实训系统主要采用模块化方式将通信工程项目的具体流程分解成各部分独立的管理流程,依照工程项目管理、通信工程监理实务及招投标实务等课程的要求对二次开发和业务的配置进行完成[5]。通过研究通信工程前期阶段系统子项目,让学生充分了解通信工程项目管理实质及具体工作流程,并加以具体实践操作。
二、 通信工程项目管理实训系统设计
结构图见下图1:
三、项目管理实训系统主要功能实现
项目管理模块是通信工程项目管理系统重点开发模块,主要通过学生任务、教师任务、实训考核三方面相对接。
①监理项目列表界面。打开监理项目列表界面,界面分布有列表信息条件查询区域、功能按钮区域及数据列表区域,列表信息条件查询区域支持组合查询及模块查询,将想要查询到的信息输入到查询框,既能查到所需要的工程信息。功能按钮区域可以进行添加、删除、修改等一系列操作,并且可以创建、修改或删除工程信息。数据列表区域主要用于展示工程信息。老师可以在列表中放入一些字段(项目名称、登记人、所属班级等),对项目的信息进行创建。
②监理项目基本信息录入。在监理项目列表界面中点击列表项目名称或者点击“添加”按钮即可进入工程信息的维护界面,可以在后台配置工程工序。
③教师任务模块。老师将通信工程前期阶段策划、投招标阶段等在实训任务菜单上并将状态显示在系统中。在创建并实训任务后,上传作业附件到学生栏,以便下载。老师也可以通过“修改” 按钮对其进行批改,批改完成后可以再次发送给学生,老师还可以在“实训信息”下上传相关的课件和学生分享。
④学生任务模块。学生收到老师的实训任务后,即可在初始界面中点击“我的项目”查看此任务,学生进入任务后,只能查看自身的任务,在点击“项目名称”后即可看到项目界面,查看到老师的实训任务要求,在学生完成任务后,点击“作业附件”既将作业上传,保存后便能在系统中。老师进入项目界面,点击项目既能查看学生作业。
⑤学生成绩统计。老师需要打开监理项目列表界面,然后查看学生的实训成绩,查询时即可通过高级组合条件进行成绩查询,也可通过项目名称、班级、学号、姓名、实训分类等主要字段查询。
结语:在设计通信工程项目管理实训系统时,通过监理典型项目开发,模拟出各种各样的项目管理场景,让学生真实体验项目管理各环节的大致方向及工作流程,同时使学生对理论知识及专业技能打下牢固的基础。该系统的设计在教学过程中促进老师与学生的互动及交流,提高学生学习效率,推动教学信息化。
参 考 文 献
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以产教融合人才培养模式为主线,以实践教学为中心,以课程体系建设和教学内容改革为重点,在人才培养的过程中执行素质教育,通过特色专业的建设,使教学改革取得进展,教学资源保障条件有进一步改善,专业建设的水平在原有基础上有新的发展。
(一)建设产教融合的管理体系,不断地加强学生顶岗实习期间的管理。学校和企业共同制订学生顶岗实习管理规定,进行产教融合的运行管理方法探讨,建立学生管理以学校管理为中心,企业进行出勤和绩效考核作为学生企业实习成绩的直接依据。
(二)创新并完善产教融合人才培养模式的多种实现途径。不断全面推广和深化能力培养,产教融合、与企业结合的人才培养模式;积极反战与产教结合相匹配的制度创新。不断完善园林专业“模块化教学、实践为主导、任务为载体、能力为主线”的人才培养模式。(三)进行教学内容与课程教学体系的改革。从社会需求对人才的分析报告进行着手,以园林专业学生就业职岗位的工作过程和特点为基础,以任务作为导向,指导课程开发,并以工作能力主线,融合职业道德、价值观、理论知识于一体,构建产教融合的课程教学体系。围绕园林专业课程内要求,开展实践与教学结合的教学方法改革,学校与企业结合共同建设多门精品课程。
二、构建以企业实际任务为载体,生产与实训相结合的课程体系专业课程体系
科学性和合理性直接关系到能否实现专业培养目标。园林专业制订专业教学计划时考虑了以下几个方面:学校的办学目标、办学环境与条件;社会的市场需求与学生的知识结构的关系;教师知识传授与学生能力培养的关系。园林专业在发展中,遵循三结合原则,教学与科研相结合,素质教育与专业能力培养相结合,能力培养与知识传授相结合的指导思想,依据人才培养目标的要求,按照基础理论知识够用为标准,着力突出实践性、应用性,根据园林专业知识结构,建立园林施工和管理能力园林植物栽培和养护能力、园林规划设计能力三大主要技能为中心,并逐步扩展为真实任务,构建合理、完整的课程结构体系。进行实践教学改革,减少验证性、演示性实验,增加综合性、设计性实验;把学生能力培养与职业道德培养结合在一起,培养学生的专业基本素养、实践能力、爱岗敬业精神。整合课程资源,增加和删除部分课程使课程结构更加合理,与时代的发展相适应。
三、以能力发展做为主线,深化人才培养模式改革
根据园林专业的培养目标和相应综合素质的要求,把专业知识和基础知识渗透到专业技能和综合技能实训过程中,建立模块化的人才培养方案。依据我国城市环境建设和园林建设对园林工程与管理、园林规划设计、园林植物栽培与养护等专业技术人才的需要,在人才培养方案中将园林专业大致分为3个模块:园林工程施工管理、园林植物栽培和养护、园林规划设计。园林工程施工管理模块,主要培养学生的园林工程管理和施工的专业基本能力,并拓展工程造价、园林工程施工图纸的识别和绘制;园林植物栽培和养护模块,主要培养学生园林植物栽培和养护专业基本能力,并进一步培养学生园林花卉和园林植物经销能力和花艺的制作和设计能力;园林规划设计模块,主要培养学生进行园林景观设计、园林绿地规划的专业基本能力,并培养学生的园林生态规划和园林绿地系统规划能力。
四、提高学生的职业能力,采用生产实习、产教融合和顶岗实习相结合的方式
(一)以企业项目为导向,通过直接参与企业承接的真实项目锻炼学生的实践能力。要求学生在校期间可以参加导师的科研项目以及园林规划设计的项目,根据学生设计的图纸进行指导教师集中评分。培养学生的园林植物栽培养护管理能力结合园林植物种植栽培生产各个环节进行训练,并以植物栽植后的生长质量进行成绩综合评定。
(二)在真实环境中通过企业顶岗实习培养技能,适当的增加校外实践时间。根据培养能力的需要,让学生直接到企业进行顶岗实习。学生进行实习的公司,一般为校外实习和实训基地,进行真实的顶岗实习。通过企业与学校的实习实训指导教师进行实习成绩考评。
(三)让学生尽快适应工作环境,提前进入工作状态。让学生在最后一学期结合自己的毕业设计和毕业实习,让学生以员工的身份提前进入相关单位进行工作。
五、构建教学资源系统,形成符合实践教学需求的资源系统
(一)选用与园林行业生产实际结合比较紧密的教材。尽量选用已经出版的园林工程、园林施工管理、园林树木学、园林花卉学、园林工程预概算等教材,紧密结合市场发展的需要,加强实践性的原则选用教材。
关键词:信息技术;建筑施工管理;应用;措施
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:
1信息技术在施工项目质量管理中的应用
在施工项目质量控制上,我们可以通过信息技术来建立质量保证的体系,从而进一步对质量有所保证。为把工作落实到实处,可建立切实可行的质量保障信息管理模式。利用信息技术制定计划和相关规定,使目标更加的清晰明确。这一管理模式还具有可操作性强、监控性强等特点。
在施工过程中对员工、相关材料、机械等控制是主要的问题。我们要把信息技术融入到这些项目管理中去,使管理更加自动化、信息化。只有充分的调动员工的积极性与主动性,提高员工的工作热情,这样员工才能更加认真的全身心的投入到工作中去。同时,施工机械对于施工来讲有着非常重要的意义和作用,这就需要我们对待机械如同对待每一位员工一样,把机械的状况、数量、性能等相关的信息都记录在信息管理系统中去。这样在实际操作与调配时就可以节省很多的时间和人力。这对于施工的进度以及质量的控制都是起着决定性作用的。
信息技术还可以控制相关施工中的施工工序,可根据施工的特点和具体的条件进行相应的控制和监督[1]。特别是施工现场的管理,通过信息技术管理体系建立一个合理的、文明的生产施工环境,保证材料都有序的进行取放,保持有序的施工制度,这样可以保证一个良好的施工质量,并为建立安全的施工环境作出贡献。
2 国内建筑施工管理中信息技术应用面临的问题
2.1 国内建筑施工管理中信息技术应用的局限性
从目前国内建筑施工中信息技术的应用现状来看,信息技术的应用情况并不乐观,具有一定的局限性。 众多建筑施工单位中仅仅有一部分施工单位采用计算机信息技术进行日常工作,而这些单位也仅仅是将信息技术运用于信息查询、文件的编辑和打印、电子档案的存取等工作,并未实现信息技术的数据整合或分析功能,更无从谈起建筑施工的现代化动态管理。 由此可见,国内建筑施工管理中信息技术的应用还不够成熟,管理者思维也较为僵化,不能够实现信息技术在建筑施工管理中的真正融入和灵活运用,局限性十分明显。[3]
2.2 国内建筑施工管理中信息技术应用的孤立性
虽然有些建筑工程单位运用信息技术在内部建立了局域网管理系统,对项目的信息和数据实现了内部流通,但是这也仅仅是信息技术应用的最简单框架,不能够实现对外互动和交流,存在一定的孤立性,在建筑施工管理中对信息技术的长远发展十分不利。
2.3 国内建筑施工管理中信息技术应用的范围不广
目前国内建筑施工管理中信息技术应用的范围较窄,大部分使用信息技术的施工单位对项目工程前期的工程预算、工程造价设计以及招投标工作中信息技术的使用较为重视,应用经验也较多。 但是这些单位对于施工过程中的工程进度控制、成本控制以及工程质量控制等工作还是采用传统的人工管理模式,不能够合理应用信息技术。 这就不能够实现信息技术的现代化和智能化管理,也就不能够体会到信息技术为施工管理带来的便利。由此使得信息技术的应用也得不到施工单位的重视,形成恶性循环。
3 建筑施工管理中信息技术的应用研究
3.1 建筑施工管理中信息技术在工程进度管理中的应用
首先,编制工程总体进度规划,形成网络计划。建立总网络支持子网络和项目工程分解结构( WBS)两种网络工作方式,设立阶段性任务里程。 在项目工程分解结构的节点上进行资源的分配,并自动导入总网络中。 通过总网络工作任务,由各个项目工程分解结构将任务分解,并且将接收任务的承包单位的完成情况及时反馈回总网络。 由总网络进行实际进度的分析和计算,对实际完成任务与计划进度进行对比,分析原因,提出解决方案。
其次,总网络中的进度管理模块是可以与其他信息模块相互连接的,将采购模块、合同管理模块、预算申请模块、计划调整模块等连接起来形成大型管理网络,进而实现建筑施工的动态管理。
3.2 建筑施工管理中信息技术在工程材料管理中的应用
建筑施工管理中信息技术在工程材料管理中的应用主要指工程材料网络计划图的编制,以网络计划图为依据完成资金使用控制、采购计划的形成、材料商资料的管理等内容,通过网络监控各环节的任务进度以及资源消耗, 并进行信息的存储,方便查看和会计审核[1]。此外利用信息技术还可以根据实际情况设置阶段性自动购买或租赁计划,形成工程材料管理的自动化和智能化。
3.3 建筑施工管理中信息技术在工程质量与安全管理中的应用
建筑施工管理中根据施工规范和质量标准进行信息化管理,对施工过程中的每一个环节进行有效控制。 例如工程质量检验规范的构建、工程项目划分、工程质量缺陷管理等内容都可以通过信息技术实现网络化控制, 按照既定的工程质量标准,实施模块化管理,不仅条理分明,还能对质量结果进行统计和分析,对工程质量严格把关。 当然,通过系统还可以实现施工过程中的奖惩制度,预防建筑工程质量隐患的产生。
3.4信息技术在机械设备管理中的应用
我国现今的土木工程建设跨度大、范围广、领域多、种类全,如果大量购置机械设备,必然会造成企业资产的浪费。所以在施工过程中,施工单位应根据企业内部项目之间的特殊性和时间差异,按照“技术上先进,经济上合理,施工上适用,安全可靠”的原则对项目所需机械进行管理[2]。为保证机械设备管理的顺利实施,我们需要建立健全机械设备的档案资料,并且合理的利用信息技术进行档案的管理。要做好对机械设备的维修和日常性的管理工作,使机械设备具有随时可以调配、工作的能力。同时,利用信息技术将设备的采购或租赁计划的生成、设备出入记录、定期维护计划的生成以及资源消耗配比等重要内容进行网络控制。
3.5利用信息技术提高核算意识,提高成本管理水平
在土木工程施工中,施工企业要加强材料采购、人工费支出以及项目预算等几个环节的管理工作,使项目成本的预测、控制落到实处,解决项目管理体制中“包盈不包亏”的问题。要加强定额管理,做到用定额编制计划,用定额组织生产,用定额核算,使定额真正成为提高经济效益的科学工具[3]。合理的运用信息技术可以更好地强化财务约束和审计监督,压缩不合理的资金占用和开支,降低管理费用,提高资金运作效率;更好地制定企业内部财务管理办法,扭转帐物不符、财产不准、成本不实、虚盈实亏等问题;更可以培养利润动机,构造积累机制,控制消费基金的过快增长,增强企业发展后劲。
4我们要坚持遵约守信,要加强合同管理
利用信息技术建立完善的合同管理制度。要想能够更好的适合市场,就必须要制定严格的合同制度,要严格的按照合同上的规定进行施工。出现问题,也要按照合同的条款进行问题的解决。要充分的利用信息技术,建立合理的合同管理制度,要严谨的对待合同问题,保证合同的完整度。要对工程相关的时间、工期、材料、资金等等的所有问题进行详细的说明和具体的规定。与此同时,我们还要了解关于工程相关索赔的知识和技巧,努力使自己的利益通过合同得到最大程度上的保障。
5结语
总而言之,土木工程建筑施工管理离不开信息技术的支持,所以信息技术对于土木工程管理的作用不言而喻。文章将信息技术对于施工管理中的重要性做了详细的介绍,这就使我们深刻的明白了其重要性。所以我们要更加努力的发展信息技术,使其应用到更广的领域中去,给人民带来更加大的便利,给社会的发展带来新的动力。
参考文献
[1]马智亮,陈 娟.建筑施工信息化发展趋势与对策[J].施工技术,2009(12).
在经济全球化的今天,中国作为制造大国,也成为全球供应链中紧要的一环。近年来,中国的制造企业在提高自身竞争力方面做出了非常多的努力,其中很大一部分都着力于提升企业的制造信息化水平。企业纷纷进行了相应CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)/CAM (Computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造)/ERP(Enterprise Resource Planning, 企业资源计划)等信息系统的配置,生产效率较之从前的传统生产局面已有了很大提高。可以说,这期间国内制造企业完成制造信息化的“第一次革命”。然而,随着经济的飞速发展,市场对企业提出了更高的要求,LEANManufacturing(精益制造)、MTO(按订单生产)、零库存生产、资源外置、协同生产等等全新的生产及管理理念不断地冲击着企业管理者的大脑——企业已经投入了大量资金及人员用于基础信息平台(CAD/CAM)的建设,也引入了PCS(Process Control System,过程控制系统)、ERP 等先进管理手段,为何生产效率和生产力仍然处于较低水平?在一个完整的信息化制造流程中,每一个环节环环相扣,密不可分。而其中一个重要的环节往往被企业忽略掉了,这就是MES(Manufacturing Execution System,制造执行系统)。它用于管理人员实时掌控制造企业最重要的部门——车间的生产情况,可直接与设备联结,有效提高生产过程的可视化程度,实时提供生产中的每一步的信息。这些信息将协助企业提升工厂效能、应对日渐苛刻的生产交货期。这样MES在计划管理层ERP与底层控制PCS之间架起了一座桥梁①,其功能如图1-1所示。
本文从MES
第二章 MES在中国的现状及研究意义
第一节 传统的MES(T-MES)
传统的MES可大致分为两大类:专用的MES系统(Point MES) 和整合的MES系统(Integrated MES)。专用的MES是指为解决某个特定领域问题,如车间维护、生产调度而开发的单独应用系统。整合的MES则是针对一特定行业如航空、装配、半导体、食品和卫生等行业而设计,具有一定的通用性。并且逐步加强了与上层事务处理和下层实时控制系统的集成能力。
我国对 MES的研究开发起步较晚,目前主要停留在MES思想、内涵及体系结构方面的研究上,应用系统开发一般局限于 MES单一功能。一些大学和科研院所等单位在国家863计划资助下在 MES理论与应用系统开发方面做了一定的工作。但目前存在着很多问题,例如:(1)可集成性差;(2)缺乏智能性和敏捷性;(3)缺乏非常规信息条件下的科学决策方法。
由于工厂可能会从不同的软件供应商购买适合自己的MES模块,使得MES系统包括了很多子系统,这些子系统都有各自的处理逻辑,数据库,数据模型和通信机制。为了实现与外部系统的集成,往往采用API技术,OLAP技术和相应的通信机制。其中,外部应用系统的调用和插入使用API的方式,而应用EDI技术和外部环境进行数据交换。
虽然专用的MES能够为某一特定环境提供最好的性能,却常常难以与其它应用集成,整合的MES比专用的MES迈进了一大步,具有一些优点如:单一的逻辑数据库,系统内部具有良好的集成性,统一的数据模型等等。但其整个系统重构性能弱,很难随业务过程的变化而进行功能配置和动态改变。为了解决传统EMS
的不足,可集成MES (Integrated MES,I-MES)逐渐成为人们研究的热点。
第二节 可集成的MES(I-MES)
MES是近10年来在国际上迅速发展、面向车间层的生产管理技术与实时信息系统,它是实施企业敏捷制造战略、实现车间生产敏捷化的基本技术手段。在我国实施的CIMS战略中,车间自动化一直是一个薄弱环节,而实施MES则是提升车间自动化水平的有效途径,因此 MES技术的推广应用可有力促进 CIMS的发展。另一方面,随着CAD/ CAM及 ERP在制造企业的逐步应用,其进一步的信息化需求将迫使企业更多地去考虑在车间层次构建更高效的智能自动化信息系统,发展敏捷化MES无疑是其必由之路,因此 MES在我国具有广阔的发展空间和应用前景。
然而,由于国内外现有的 MES技术及系统没有充分考虑车间制造信息中大量存在的不确定性等非常规特点,缺乏在这些非常规信息条件下的科学决策方法,而片面地去追求车间信息的数量或精确性,不仅造成车间信息集成困难和决策效率不高,导致 MES缺乏足够的敏捷性与智能性以适应日益不确定的车间制造环境,而且大大增加了MES的开发和使用成本,严重影响了 MES这一先进的车间生产管理与控制技术在我国的推广应用与普及。因此必须从根本上解决 MES的敏捷化问题,并大大降低 MES的开发与使用成本,有力促进 MES在我国的产业化进程和推广应用。本文提出的应对策略为上述问题的解决提供了一条有效途径,它通过车间信息的有效集成和制造决策过程的智能化来保证车间生产的运行敏捷性,通过可重构和分布式对象技术解决 MES的结构敏捷性,从而从根本上来解决 MES的敏捷化问题,这对我国整个制造工业乃至国民经济的发展、提高我国制造业的国际竞争能力具有非常重要的理论意义和实用价值。
第三节 MES的研究意义
20世纪90年代以来,经济全球化的趋势日益增加,信息技术的发展极为迅速,市场环境发生了根本性的变化。顾客驱动已成为市场的主要特征,市场竞争的要素涉及到工控时间、质量、价格、服务和环境。而信息技术的广泛采用,使得以顾客订货和市场需求为轴心的生产活动已可以不受时间和地域的限制,竞争的高科技含量因此大大提高了。面对激烈竞争,企业界的重要对策就时采用将制造技术与信息技术、自动化技术、现代管理技术和系统科学技术有机融合的新一代先进制造技术。虽然大量的先进制造技术运用于企业管理中,但对于一个企业,如果仅仅从生产工厂的视角来分析其在竞争中所处的地位,显然是短视的。即使是最好的MES解决方案,对于整个企业来讲,也不过是提供一个相对狭窄的视角,缺乏在管理层为进行决策支持所需要的生产执行数据的广度和深度。这就启示我们,完整的、能够引导一个企业保持长期的业务利益和价值的企业信息系统,必须是控制、制造执行系统MES和企业规划系统ERP三者协同作用的整合。可惜的是,在人们认识到ERP的重要作用的同时,并不曾给予MES足够的重视,更何况上ERP项目动辄要投资上千万,甚至上亿元。一般中小企业难以承担,即使是大型企业花那么多钱也不是轻而易举的。
M ES是美国管理界90年代提出的新概念。美国先进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing Research)通过对大量企业的调查发现现有的企业生产管理系统普遍由以ERP/MRPII为代表的企业管理软件,以SCADA、HMI为代表的生产过程监控软件和以实现操作过程自动化,支持企业全面集成的MES软件群组成。根据调查结果,AMR于1992年提出的三层的企业集成模型。由于MES强调控制和协调,使现代制造业信息系统不仅有很好的计划系统,而且能使计划落实到实处的执行系统。因此短短几年间MES在国外的企业中迅速推广开来,并给企业带来了巨大的经济效益。企业认识到只有将数据信息从产品级(基础自动化级)取出,穿过操作控制级,送达管理级,通过连续信息流来实现企业信息全集成才能使企业在日益激烈的竞争中立于不败之地。
随着企业生产模式逐渐向敏捷制造发展,企业业务流程重组(BPR)的实施、企业环境的异构性以及企业间动态联盟的组建等等对MES又提出了更高的要求,传统的MES解决方案难以适应敏捷制造的要求,面向敏捷制造的MES不仅要费用合理更要具有良好的适应性(adaptable),可重构性(reconfigurable),可集成性(integrated),因此,国外许多组织和研究机构开始研究面向敏捷制造的MES。然而,国内对MES概念和应用的研究却不太多,更不说有成熟的软件产品。随着企业计算机应用的不断推广,企业信息化应用水平逐渐提高,企业越来越需要车间执行层的管理信息系统。因此如何深刻理解MES内涵,把握它的发展趋势,在我国企业中开发和应用MES,对于提高企业竞争力,缩小与发达国家企业差距是迫在眉睫的事情,也将是企业信息化水平深层次推进的需要。
当前摆在人们面前的严峻问题是,如何发现企业在实施MES时存在的弊端,并有针对性地提出解决问题的办法。这样对构建我国企业科学的治理结构、提升企业国际竞争力,无疑更具重要的现实意义和深远的历史意义。看来正确认识MES的作用和正确地发挥MES的作用是非常关键的事情。本文将重点放在至今在国内尚未引起足够注意的,但是对企业发展壮大有着重要意义的MES,以期对这个沟通ERP和PCS之间的关键环节给予应有的重视。
第三章 MES的概述
第一节 MES的形成
一、MES的产生背景
20世纪80年代中期以后,伴随着客户对产品需求的多样化,制造企业的生产模式开始由大批量的刚性生产向多品种少批量的柔性生产转变;伴随着计算机网络和大型数据库等信息技术的发展,企业的信息系统也开始从局部的、事后处理方式转向全局的、实时处理方式。其间出现了精良生产、敏捷制造等新的理念和方法;在管理系统软件领域从MRP(Materials Requirements Planning,物料需求计划),到MRPⅡ,直到ERP系统的迅速普及;在过程控制领域,PLC(Programmable Logic Controllers,可编程逻辑控制器), DCS(Distributed Control System,分布式控制系统)得到广泛应用②。
尽管企业信息化的各个领域都取得了长足的发展,但是在实现信息集成的过程中,仍然会面临信息孤岛和信息断层③所带来的各种问题.例如,在计划过程中无法准确及时的掌握实际生产状态,在生产过程中得不到切实可行的作业计划,车间的管理人员和操作人员难以跟踪产品的生产过程,不能有效地控制在制品库存,用户无法了解订单的执行状况等等.产生这些问题的主要原因在于生产管理系统与生产过程控制系统的相互分离,计划系统和过程控制系统之间的界限模糊,缺乏紧密的联系.针对这种情况,1990年11月,美国的调查咨询公司AMR(Advanced Manufacturing Research,先进制造研究机构)首次提出MES的概念,作为解决企业信息集成问题的解决方案④⑤。
随着企业信息化在理论和实践两个方向上的不断深入,以系统和集成思想为基本哲理的制造业信息化系统的体系已经基本清楚,如图3-1所示⑥,将企业看作一个球体,以企业、生命周期和价值链为坐标,将集成系统所涉及的各种应用分系统放置在球体空间的不同位置,说明各种系统逻辑上的关联关系。整个企业信息化的系统体系中,MES扮演了承上启下,关联上下的重要作用。
图3-1 协同制造管理的应用图
二、MES的发展历史
MES作为生产形态变革的产物,其起源来自工厂的内部需求。为了更好得理解MES的产生背景,我们先回顾一下计算机辅助生产管理系统的演化历史。
上个世纪八十年代,MRPII(Management Resource Planning,制造资源计划)在APICS(美国生产与库存管理协会)大力宣传和组织推动下得到了迅速的普及和广泛应用。推广过程中,MRPII也暴露出一些不足之处,如MRPII对预测需求和销售管理不够重视,对车间的大量实时事件与数据不能很好地利用等等。
许多企业认识到,需要其它系统来解决MRPII在这些方面管理薄弱的问题。于是,为了满足销售、预测的需求,产生了DPR(Distribution Resource Planning,分销资源计划)。同样,为了强化车间的执行功能,MES也就应运而生。
传统的MES(Traditional MES,T-MES)大致可分为两大类:1、专用MES系统(Point MES)。它主要是针对某个特定领域的问题而开发的系统,如车间维护、生产监控、有限能力调度等。2、集成MES系统(Integrated MES)。该类系统起初是针对一个特定的、规范化环境而设计的,目前已拓展到许多领域,如航空、装配、半导体、食品和卫生等行业,在功能上它已实现了与上层事务处理和下层实时控制系统的集成。
虽然,专用MES能够为某一特定环境提供最好的性能,却常常难以与其它应用系统集成。专用的MES整个系统重构性能弱,很难随业务过程的变化而进行功能配置和动态改变。集成的MES,比专用MES迈进了一大步,具有很多优点:如单一的逻辑数据库、系统内部具有良好的集成性、统一的数据模型等等。
美国AMR研究小组在分析信息技术的发展和MES应用前景的基础上,提出了可集成MES(Integrated MES,I-MES)这一概念。它将模块化和组件技术应用到MES的系统开发中,是两类传统MES系统的结合。
从表现形式上看,I-MES具有专用MES系统的特点,即I-MES中的部分功能可以作为可重用组件单独销售。同时,它又具有集成MES的特点,即能实现上下两层之间的集成。此外,I-MES还能实现客户化、可重构、可扩展和互操作等特性,能方便地实现不同厂商之间的集成和原有系统的保护以及即插即用(P&P)等功能。
三、MES的定义
美国先 进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing Research)将MES定义为“位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的、面向车间层的管理信息系统”,MES为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等方面)的当前状态信息。
制造执行系统协会(Manufacturing Execution System Association,MESA)也给MES做出定义:“MES能通过信息传递,对从订单下达到产品完成整个的生产过程进行优化管理。当工厂里面有实时事件发生时,MES能对此及时做出反应、报告,并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使得MES能够减少企业内部没有附加值的活动,有效地指导工厂的生产运作过程,从而使其既能提高工厂及时交货能力、改善物料的流通性能,又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。”
后者对于MES的定义强调了以下三点:1.MES是对整个车间制造过程的优化,而不是单一解决某个生产瓶颈。2.MES必须提供实时收集生产过程数据的功能,并做出相应的分析和处理。3.MES需要与计划层和控制层进行信息交互,通过企业的连续信息流来实现企业信息集成。
第二节 MES的作用和特点
一、MES的作用
在许多工厂中,全厂管理的功能目前仍然由文件和人工系统进行,通常有经验的人员执掌着工厂生产效益的钥匙。在大多数运行中,人工系统和有经验运行人员的判断总是起着重要作用,图3-2。但是,市场要求产品的品种和数量经常变化,靠人工和经验调整生产显然效率低、反应慢、缺乏竞争力。而且人工系统也不可能适应产品、工艺、技术和用户要求日趋加速的变化。由于生产运行变化如此迅速,MES的信息的及时性要求以分,甚至秒的速度进行反应,此时光靠人恐怕不行。因此,采用MES带来的效益不言而喻,图3-3。
图3-2 人工决策
图3-3 MES决策
ERP/MRP的环境是以具体事务为基础的。其数据交换系对生产调度、运输安排或对生产计划要求的响应。与此不同的是,控制的决策必须在秒甚至更短的时间内完成,它对生产过程、操作人员,或对材料的操作需求作出响应。显然,实时环境和实时响应的差异影响着绝大多数的具体事务和在控制层的执行。传统的数据流和控制流在ERP与控制层之间存在着巨大的鸿沟。传统的信息管理系统向主管财务的总经理和财务管理负责人报告,居于管理层;而传统的工程生产信息则向负责生产的总经理报告;职责不同,相互之间的沟通不一定能做到及时且细致深入。
与此相反,MES能提供的材料数据是与生产消耗相关的,同时能生成基于精确执行时间的材料供应提前量,这将改善仓储控制。准确的生产模型是与实际测量相对于计划时间表的关系紧紧相连的,因而可用来修正过程模型,而且有助于精确表达生产计划的实时行为。
在当今激烈竞争的世界经济中,要占有“最有价值”的地位,必须使企业具有最好的质量、最佳的客户服务、最低的制造成本、快速响应以及灵活性的特点。而要达到这样的水平,就必须在正确的时间提供正确的信息才可能进行最佳的决策。这就要求不断地对公用的数据库进行改善,同时让每个部门都拥有把数据转化为有用信息的工具。怎么能做到这些呢?唯有MES才能真正向企业提供以上这些功能。
MES系统的基本功能模块包括工序详细调度,资源分配和状态管理,生产单元分配,过程管理,人力资源管理,维护管理,质量管理,文档控制,产品跟踪和清单管理,性能分析和数据采集等,具体如图3-4所示
图3-4 MES功能模块
二、MES的特点
1、适用多样性生产流程,支持多条生产线,提高管理效率,能将各批次的作业有效的在多条生产线上进行排产,提高了管理效率;
2、建立完善的数据库,提供强大的查询功能,信息更完整和更具深度,可随时随地搜集生产线上的所有信息,包括生产线上物料与人员产能、维修等;
3、流水线操作防呆预防错误功能,预先防止部件装配错误和产品生产流程错误,并及时提醒指导操作人员进行改正;
4、线上信息实时正确整合,以利最佳的决策,管理者可随时获得生产线上的实时信息,多样化的报表与图表整合分析,如柏拉图、P-Chart柱形图等,提供管理者在做不同的决策时的有力依据;此外, 报表与Word、Excel等办公软件相结合,使图表的形式更多样化。
5、模块客制化的设计,充分符合企业需求,各模块可专司其功能,又具有整合性,真正达到企业信息流通的目的;模块内功能的复杂或简易程度,完全视企业的本身需求而定;
6、实时监控生产线,品质保证的最佳工具。系统可查询多种维修流程中的情况,实时查询不良原因的代码,使决策者或管理者能够清楚的知道产品缺陷的数量及原因,将这些不良原因作一统计及分析,进一步督促相关作业人员,加强品质管制,如此提高生产效率及品质,为公司创造更高的价值;
7、维修数据的整合分析统计、便于知识管理,系统可以针对不同机种,不同的维修项目做前十项的排行,让维修人员可以有维修依据,且将个人的经验值凭借系统显示。建立一个有系统的维修知识库,提供维修人员维修产品时之有利依据 与参考,节省重复的思维过程,适当运用经验法则,做最经济的资源支出;
8、提供看板可视化管理,看板显示当前工作站的工作目标、完成情况、不良率、差异等信息,也可以显示设定信息,如欢迎词、标语等,管理者能够及时了解现 场的生产、质量情况 ,实现图视生产和管理;
9、系统架构采用Client/Sever架构,将企业生产流程设定存储,当程序需要更改时,只需在服务器端进行修改,而客户端在使用程序时一般不要进行修改,减少系统维护工作。
第四章 MES应用举例——离散制造企业的制造执行系统
第一节 离散制造企业
离散制造企业是指制造企业中的一类企业,其生产过程中基本上没有发生物质改变,只是物料的形状和组合发生改变,即最终产品是由各种物料装配而成,并且产品与所需物料之间有确定的数量比例,如一个产品有多少个部件,一个部件有多少个零件,这些物料不能多也不能少。按通常行业划分属于离散行业的典型行业有机械制造业、汽车制造业、家电制造业等等。
离散制造企业主要是通过对原材料物理性状的改变、组装,成为产品,使其增值。而流程生产行业,主要 是通过对原材料进行混合、分离、粉碎、加热等物理或化学方法,使原材料增值,通常以批量或连续的方式进行生产。在MES需求、应用环境等诸多方面,两者都有较大的差异⑦,在此介绍离散行业的特征。
1、 产品结构。离散制造企业的产品结构,如图4-1所示,可以用“树”的概念进行描述——其最终产品一定是由固定个数的零件或部件组成,一般使用物料清单(BOM)表示这种关系。
图4-1 产品结构示例
2、 生产计划管理。离散制造企业主要从事单间、小批量生产,由于难于预测订单的到达时间和批量,同时由于产品的工艺路线经常变更,因此需要良好的计划能力。只要应用得当,离散制造在生产计划系统方面投资所产生的效益可以相当高。
3、 工艺流程。面对订单的离散制造业,其特点是多品种和小批量。因此,生产设备的布置有可能不是按产品而是按照工艺进行布置的。例如,离散制造业往往要按车、铣、刨、磨、钳等工艺过程,或者按照典型工艺过程来安排机床位置。因为每个产品具体的工艺过程都可能不一样,而且可以进行同一种加工工艺的机床有多台,因此,离散制造业需要对所加工的物料进行调度,并且往往中间品需要进行搬运。离散工业企业的原材料主要是固体,产品也为固体形状。因此。存储多为室内仓库或室外露天仓库。
4、 自动化水平。离散制造业企业自动化主要在单位级,例如数控机床、柔性制造系统。由于是离散加工,产品的质量和生产率很大程度依赖于工人的技术水平。因此,离散制造企业一般是人员密集型企业,自动化水平相对较低。
5、 批次管理和跟踪⑧。流程行业的生产工艺过程中,会产生各种协产品、副产品、废品、回流物,对物资的管理需要有严格的批次。例如,制药业中的药品生产过程要求有十分严格的批号记录和跟踪,从原材料、供应商、中间品,以及销售给用户的产品,都需要记录。一旦出现问题,企业可以通过批号反查出是谁的原材料、哪个部门、何时生产的,查出问题所在。而离散制造业一般对这种要求并不十分强调,虽然现在很多离散制造业企业也在逐步完善产品生命周期跟踪管理的能力。
根据以上概况初步了解了离散制造企业的一些基本情况,并以此为基础来进行MES的实际应用。
第二节 公司概况
面对日益激烈的国际竞争,现代化的企业需要现代化的管理,现代化的管理离不开信息化的管理手段。企业信息化被认为是现代企业国际化战略的必由之路,众多企业会首先选择ERP来帮助企业实现物流、资金流、信息流的信息化。湖州巨人机电有限公司是一家致力于为中国乃至全球电梯整机业提供精良部件及完美解决方案的专业制造企业,也引进了相应的ERP来经营管理企业,并购买了一批先进的数控机床(如数控液压转塔式多功位冲床、HDS1303NT 数控折弯机、FO-3015 飞行光路激光切割机等等)来加工产品。主要为巨人通力提供电、扶梯公司提供各种部件,还提供精密钣金部件、精美电梯装潢和精良电气产品。随着业务的扩大和发展,相继与昆山通力、无锡中秀、西子奥的斯、讯达等知名企业合作,为其进行部件定制生产及加工服务。虽然有ERP的周密计划和先进的机床进行生产,但是远远不能满足客户提出的各种要求。客户是我们的上帝,失去上帝的信赖,等于失去我们的生命,企业无法生存。更何况现在制造业现在已经不再是一个暴利行业,而是已经进入微利时代,企业如何在这个时代获取更高的利润?这是每个企业所必须面临的问题。
企业一直以来使用金碟的ERP系统来组织生产,合理的计划每一份定单所生产的部件,经过ERP的计划打印出许多流程卡,以流程卡上的物料清单来指导整个车间的工作流程和工作内容,同时作业员在完成一作业时须将日期、人员、生产信息填写在流程卡上,在成品包装前,收集起来,以备日后维修查询之用。这种流程卡的管理方法在一般的电子、家电业中都会实行。这种管理方法虽然有一定的先进性,但离散型企业一般在加工完一道工序会将工件存放在暂存区一待下一工序加工,在这其中回出现流程卡失踪,寻找工件难等问题,导致加工沿后,交货期紧张。为了企业更好的发展,在不断的寻找问题的关键,总结、分析客户所提的要求,结合企业本身运营状况,发现企业虽然在计划层和控制层得到长足的发展,但是在执行层仍然存在无法解决的问题,如下:
1、 出现用户产品投诉的时候,能否根据产品号码追溯这批产品的所有生产过程信息?
2、 能否立即查明它的:原料供应商、操作机台、操作人员、经过的工序、生产时间日期和关键的工艺参数?
3、 同一条生产线需要混合组装多种型号产品的时候,能否自动校验和操作提示以防止工人部件装配错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误?
4、 过去12小时之内生产线上出现最多的5种产品缺陷是什么?次品数量各是多少?
5、 目前仓库以及前工序、中工序、后工序线上的每种产品数量各是多少?要分别供应给哪些销售商?何时能够及时交货?
6、 生产线和加工设备有多少时间在生产,多少时间在停转和空转?
7、 影响设备生产潜能的最主要原因是:设备故障?调度失误?材料供应不及时?工人培训不够?还是工艺指标不合理?
8、 能否对产品的质量检测数据自动进行统计和分析,精确区分产品质量的随机波动与异常波动,将质量隐患消灭于萌芽之中?
9、 能否废除人工报表,自动统计每个过程的生产数量、合格率和缺陷代码?
……
面对以上车间管理的典型问题,ERP就难以给出完善的解决手段,这样就出现了ERP系统和现场自动化系统之间管理信息方面的“断层”,对于车间层面的调度和管理要求,它们往往显得束手无策或功能薄弱。企业内部管理的优化很重要的一点就是生产过程的信息化和产品的可追溯性,企业提供给客户的产品,我们要非常清楚我们提供客户的是什么样的产品、是什么材料、材料是哪家供应商提供的,产品在生产过中的记录、测试参数等信息。只有知道了这些我们才能有针对性的为客户提供更好的服务,即时发生客户投诉我们也能及时准确地为客户澄清问题,确认影响范围。同时产品生产过程的数据为生产管理决策提供有效的支持,让生产过程的问题及时的暴露、及时地处理,从而有效遏制问题的发生,将产品的质量问题以及生产线的异常状况消灭在萌芽状态。没有信息化管理的生产现场又如一个“黑箱&rd quo;,在生产的现场到底发生了什么,没有一个完整的信息反馈。一条生产线的管理者他所关心的就是他所管辖的范围内发生的问题,或则一个车间的主管他所关心的是这个车间所有生产线的生产进度、质量问题,这些信息的获取他只能通过个线干部的表报反馈或者是电话汇报,如果是一个工厂的主管他所关心的整个工厂的生产进度、任务达成度、产品品质,他获取这些信息的手段又是怎样呢?时效性如何呢?如果管理者不能及时的获取这些信息,就不能及时有效的下达管理指令,这就会制约管理措施的有效实施。正是这个管理的“黑箱”遮住了管理层的眼睛,束缚了管理层的手脚。
恐怕不求新求变是很难适应市场竞争,现在很多企业纷纷选择信息化系统来帮助企业提升竞争力,优化内部管理流程,以实现在微利时代消除企业的内耗来减少制造的成本,为企业赢得更多的利润。在国内制造企业纷纷引入MES现场执行系统,帮助企业打破“黑箱”,打造可视工厂,使生产的过程完全透明化,例如国内知名的夏新电子在2005年的管理优化选择明机逐鹿的MES提升企业的核心竞争力。企业之间的竞争已经过度到了管理的竞争,只有靠现代的管理手段才能制造出更好的产品,为客户提供更满意的产品与服务。MES监控产品投入到出货的全部生产过程,记录生产过程产品所使用的材料、设备,产品检测的数据和结果以及产品在每个工序上生产的时间、人员等信息。这些信息的收集经过MES系统加以分析,就能通过系统报表实时呈现生产现场的生产进度、目标达成状况、产品品质状况,以及产的人、机、料的利用状况,这样让整个生产现场完全透明化。企业的管理人员,无论何时身处何地,只要透过Internet就能将生产现场的状况看的清清楚楚明明白白。身在总部的老板亦能通过MES获取信息运筹帷幄,远在国外的客户当然可以来关心他们的订单进度、产品品质。
为解决车间生产上的“黑箱”问题和达到“可视化”工厂,并根据离散型造业的特点来实施MES,以达到公司长远发展。
第三节 MES实现功能
该MES系统实现了十三个主要的MES功能模块,包括:工厂门户、工序详细调度、WIP资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、HR人力资源管理、设备维护管理、质量管理、文档管理、产品跟踪、物料清单管理、性能分析和数据采集。
MES不是一个独立的系统,而是整个企业信息化中的重要组成部分,其跟企业的ERP等系统都有密切的管理,共同组成整个企业的信息化系统。MES系统各模块的功能简述如下:
1. 工厂门户,供应商、客户、工厂各级管理人员、工人、工程师等均可以在该模块了解到工厂的实时运行信息;
2. WIP资源分配和状态管理: 指导劳动者,机器,工具和物料如何协调的进行生产,并跟踪其现在的工作状态和刚刚完工情况。基于计划和实际产品制造活动来指导工厂的工作流程。这一模块的功能实际上也可由生产单元分配和质量管理来实现。这里是作为一个单独的系统来实现。
3. 生产单元分配:通过生产指令将物料或加工命令送到某一加工单元开始工序或工步的操作。
4. 工序详细调度:定义产品的加工工艺与流程,通过基于有限资源能力的作业排序和调度来优化车间性能。
5. HR人力资源管理:提供按分钟级更新的员工状态信息数据(工时,出勤等),基于人员资历,工作模式,业务需求的变化来指导人员的工作。
6. 维护管理(表4-1): 通过活动监控和指导保证机器和其它资产设备的正常运转以实现工厂的执行目标。
表4-1 设备状态信息表
7. 质量管理: 根据工程目标来实时记录,跟踪和分析产品和加工过程的质量,以保证产品的质量控制和确定生产中需要注意的问题。采用QC七大手法、SPC(Statistical Process Control 统计过程控制)对品质进行分析、统计,进而改善品质。
8. 文档管理: 管理和分发与产品,工艺规程,设计,或工作令有关的信息,同时也收集与工作和环境有关的标准信息。
9. 产品跟踪(附件1):通过监视工件在任意时刻的位置和状态来获取每一个产品的历史纪录,该记录向用户提品组及每个最终产品使用情况的可追溯性。
10. 工单管理:对ERP排产后的工单进行实时跟踪与管理,了解其生产进度、品质状况等信息。
11. 性能分析:将实际制造过程测定的结果与过去的历史记录和企业制定的目标以及客户的要求进行比较。其输出的报告或在线显示用以辅能的改进和提高。
12. 产品清单管理:将生产中用到的原材料、半成品的标准用量、供应商、批次等进行管理,再根据实际的用量、供应商、批次等进行比较,为动态库存、JIT供应提供支持。
13. 数据采集:监视,收集和组织来自人员,机器和底层控制操作数据以及工序,物料信息。这些数据可由车间手工录入或由各种自动方式获取。
第四节 MES目标与设计原则
为离散企业定制的制造执行系统,其最主要的目标就是建立和完善生产管理体系,包括根据客户定单、市场预测和内部资源状况来制定生产计划;从整体角度优化、协调生产过程;生产计划的动态调整等等。与此同时,要建立保证质量管理的信息体系,包括在线物料跟踪和质量控制的在线反馈与调整,以及对产品质量零缺陷的追求。以上述两个目标为契机,构建离散企业MES系统可以促进生产方式和管理思路的转变,这将是一个渐进的过程。
MES的设计将以软件工程为规范,主要考虑全局性、通用性,既要实现整个生产过程的优化,又要提供标准化、模块化的应用程序框架;同时要以可扩充性、开放性和兼容性为原则,这样在生产能力变动时不至于影响系统功能,还要提供标准、开放的通讯接口以及减少由于开发环境和开发工具的变化带来的影响;在可操作性、可视性和鲁棒性上也要注意,友好而操作简单的界面、监控跟踪的仿真示意图和较强的容错能力都有助于各级用户的使用;最后是必须具备实时性,只有最短的反应时间才能对生产过程进行控制和调整。
第五节 MES信息库设计
在现代离散企业中流动的信息具有强烈的动态特征且大量冗余信息与缺失信息、信息断裂并存的现象,无论是从现场采集来的生产数据还是从市场获得的定单信息都可能因不能真实体现而对企业造成不可估量的后果,为保证有价值的信息能对企业决策和运作有着正确的指导意义,在离散企业运作系统中要构建好多种信息库,并且不同的信息库具有不同的特点。
物料 信息库(表4-2):企业库存状况和需外部采购或内部调整的物料情况,部分信息与供应商共享;定单信息库(表4-3):定单对产品的要求(材料、质量、数量等)情况,部分信息与合同商共享;产品信息库(表4-4):产品目录和与特定合同商联系的在制品状态,部分信息与分销商/用户共享;基础信息库:企业人员、设备状况,财会数据等企业运营的基础信息,在系统内部按照不同密级使用,还包括部分经常更新的政策、市场等外部信息;生产信息库:生产过程中人员、设备的实时变化情况等动态性要求较高的信息,以及基本不变的工艺路线等生产相关信息,外部不可见。
这些信息库都是关系型数据库,建立信息库将降低车间级计算机的数据负担,同时减少了因数据保存和操作故障而引发的一系列后果。物料、定单、产品信息库可供对应的外部人员进行查询等操作,便于结成与供应商密切的战略伙伴关系。而较稳定的基础信息库为人事、财务、设备方面的日常管理提供极大的方便。生产信息库则是动态性能要求最高的,每时每刻都有大量的流动数据注入其他信息库,因此对它的设计要求也最高。这些信息库常见功能有:报表、保存与备份、恢复与删除,以及口令与权限。
动态的生产信息库中,与数据采集模块相连的部分成为重中之重,实时监控生产过程中的数据采集点、主生产流程的设备运转情况的状态数据采集点,以确保采集的数据可靠而不冗余,充分而不断裂。
第六节 MES实施效果
根据企业现在的生产现状和需求,对MES进行实施后的效果评介,主要是比较MES实施前后的生产现场管理,来展现实施MES后企业无穷的发展潜力。
1、流程卡管理
导入前:
目前企业在生产中没有实行这一制度,在一般的电子、家电业中都会实行流程卡的管理。每一在制品附一流程卡片,作业员完成一制程须将日期、人员、生产信息填写在流程卡上,在成品包装前,收集起来,以备日后维修查询之用。
导入后:
不但能把流程卡管理这一制度建立起来,同时因为系统的大部分生产数据的收集均通过自动化设备,大大加快了数据收集的速度,生产线的效率不但没有降低,反而得到了大大的提高。
2、工单追踪管理
导入前:
利用每日生产表格由生产单位组长填写各工单投入产出,人员出勤等资料,再汇总计算出各指令进度。然而组装生产线流程快速,生产主管永远无法得知各工单目前的进度。
导入后:
每个加工点需刷流程卡序号,计算机可自动计算出其所属工单在各生产单位详细过程及最近状况,主管办公室之计算机可得知全厂一分钟前工单最新状况。如果主管远在国外,只要其能进入MES工厂门户系统,了解整个工厂的工单运行情况变成了弹指之间的事。
3、在制品追踪管理
导入前:
目前企业没有对WIP仓库进行有效的管理,常造成一堆不良品、待修品积压在现场。
导入后:
利用流程卡完整数据,SFCS(shop floor control system 车间控制系统)可追踪每一在制品最新位置、状态,统计整理后,可以依指令,产品或现场区段,追踪在制品分布状况。
4、设备管理
导入前:
不同机种设备时间长短不同,虽然设备多用PLC控制, 但是仍须由人在现场操作,掌握信息不足,无法对设备做有效地利用。
导入后:
透过MES与生产设备联机,可以利用MES直接控制PLC,可以有效掌握设备时间及空间利用。
5、 品质监控管理
导入前:
品质资料由质检部人员输入品质表格中,但因是人工填写,资料有限,而完整的检修资料是填写在流程卡中,数量多,少有工厂输入计算机,因此多是事后整理品质报表作为未来品质改善,但又因数据不完整、不正确, 不容易找到真正原因。
导入后:
检测修护、维修资料全由计算机立即输入,或从测试检测仪器中实时取出数据进行分析,现场可连接品质看板,实时显示最新品质状况,并可做完整详细统计分析,有效找出品质问题。
6、出货管理
导入前:
须利用人工记录那些出货序号,给那一位客户,以做售后服务,也因缺乏实时核对能力,常在出货之机种及数量上发生错误,造成不小的损失。
导入后:
出货同时,输入外箱序号编码,可立即核对,如不符出货条件,可立即告之出货人员。同时把出货信息上传ERP系统。
7、自动化设备整合
导入前:
企业用的数控液压转塔式多功位冲床、HDS1303NT 数控折弯机、FO-3015 飞行光路激光切割机等设备多独立运作,效益不高,设备管理也不佳。
导入后:
将MES与数控液压转塔式多功位冲床、HDS1303NT 数控折弯机、FO-3015 飞行光路激光切割机等整合,可自动得取生产资讯及设备状况。
8、现场物料管理
导入前:
企业每天生产不同规格、不同型号的产品,因离散制造业无法订单到达时间和交货期不同,早生产晚入库,晚生产早入库现象,无法掌握实际生产状况,在制品的不断积压,导致早生产的产品遗漏,常发生补料。
导入后:
MES可以随时掌握最新各指令,各产品组装数量,可以实时计算出现场物料状况,以预做供料准备,有效降低这方面人力及补料现象。
9、售后服务
导入前:
不知其何时出货,很难提供有效的售后服务。客户回修之产品,企业可以方便地找出出货时间、出货客户;但如果想了解该产品在生产时的信息,由于出货没有与生产数据进行整合,要找出其原来的生产信息,须花费相当大的人力。
导入后:
MES提供追踪功能,可以掌握每一成品完整流程卡资料、当时生产现场的状况及出货时间、出货客户,追踪成品在生产中的各种记录,可提供客户完整的售后服务。
10、原料入库管理
如果要进行原料入库方面的管控,MES可以有专门的原材料入库管理模块。只要对原材料进行批号管理。当原材料进行验收时,对其进行入库输入,系统根据其提供的资料,对其按产品、规格进行汇总,同时,系统会与ERP进行接口,将数据写入到ERP的原料库存档中。
11、效益总结
总体上来说,品质得以实时改善提升,制造成本受控,交期缩短;同时由于该 MES系统提供给大客户查询其订单实时进度、订单的详细品质记录,因此大客户认为其是一个数字化的可视化的现代化工厂,能让他们随时随地了解工厂的产能状况、订单生产进度、足够详细的品质记录分析报告,进而给该工厂更多的订单。
第七节 实施MES后的效益分析
基于MES用户的经验,使用MES所带来的效益很可观。相比于其它任何制造软件,MES应该是最具吸引力的:平均减少制 造周期时间45%;一般减少数据输入时间为75%以上;平均减少半成品(WlP)24%:平均减少为交班而准备的纸面工作61%;平均减少引导时间27%.;平均减少纸面工作和设计蓝图所带来的损失56%:平均减少产品缺陷18%。
以上列举的若干统计数据是由国际MESA协会通过调查研究确定的,具有充分的根据。
根据以上数据为依据,实施的MES公司所得效益:
定性 定量
Ø降低生产周期 Ø降低20%~25%
Ø减少/消除数据录入时间 Ø降低至25%~60%
Ø提高数据完整性 Ø提高95%以上
Ø降低库存 Ø降低10~15%%
Ø减少上述各过程的统计、记录工作 Ø70%的工作量减少
Ø减少适应时间 Ø试产磨合期降低至原来的10%
Ø减少过失 Ø减少过失40~55%
Ø责任到个人 Ø工人绩效提高25%
Ø产品品质在线报告 Ø产品品质在线报告,实时性提高90%
Ø提供ERP实时和准确的生产数据 Ø变成实时、动态数据刷新
第五章 总结与展望
MES软件弥合了企业计划层和生产车间过程控制系统之间的间隔,是制造过程信息集成的纽带。MES通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产,同时也为敏捷制造企业的实施提供了良好的基础。深刻理解MES这一先进的管理思想,把握它的发展趋势,对于如何在我国正确的研究和推广MES应用具有重要的理论和应用价值。MES对于制造企业的作用已经非常明朗,但人们对MES的认识远远不如ERP、SCM等管理系统。由于认识不清,自然就会导致需求不清楚,也就难以形成一定的市场规模。目前美国的MES发展是已25%速度发展,而国内基本是局部MES功能的发展,具体是一些简单的数据采集,物流管理等,其实这些也属于MES功能的范畴。但随着人们对MES认识的逐步加深,MES在企业中的应用必将会逐步深入。
但现在MES在中国企业的实施状况的确不太尽如人意,致使许多的企业在面对它的时候都有一种“敬而远之”的矛盾心态。既想通过实施MES实现企业新的飞跃,进一步拓展企业的生存发展空间;却又怕MES的实施一旦不成功,企业将陷入一个更加危险的泥潭。
不过也只有敢于吃螃蟹的人,才能获取更大的成功。没有风险就没有收益,真正的有远见卓识的企业家,是一定敢于去面对这种风险的。而选择一个符合企业实际需求的MES产品,选择一个出色的实施团队,也就意味着风险系数的大大降低,成功的可能性也就越大。
从国外的发展趋势看,已经形成了一批MES软件产品和解决方案,出现了一批以MES为核心产品的工业企业管理应用软件公司,而且企业信息技术应用的焦点已经由ERP转向MES,然而MES的标准化仍有大量工作要做。
从国内的发展趋势看,CIMS、MES、ERP等概念都进入中国较早,但只以DCS为代表的底层自动化和以ERP为代表的管理系统普及速度较快,因此,中国工业企业的信息孤岛和缺损环链现象比国外更为突出,也就是对MES层的认识相对落后,但是,确实有一些公司在加快开发中国式的MES产品或应用国外的MES产吕,而且势头较好,同时,在认识观念上由关注ERP到关注MES的转变也已开始。
从技术角度看,MES的功能正在向控制层和计划层渗透,三层结构的分工可能更模糊。MES功能中的计划排产与执行调度模块(APS)越发突出的推广普及。它应是MES的核心。单一功能的MES产品正在向集成的MES和整体解决方案发展。信息技术领域的分布对象技术(CORBA、DCOM等)标准日臻成熟是MES发展和集成的基础。DCS和ERP的普及和提高进一步推动了MES的发展和推广。
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致 谢
非常感谢各位老师,尤其是经管系的各位老师,在大学期间给了我们一个全新的视野,让我们认识到了自己知识的缺陷和接受新学识的能力。