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基于MES系統的H公司精益生產管理優化思考

時間:2025-08-18 來源:m.tupcqcu.cn作者:

本文是一篇生產管理論文,本研究通過對精益生產管理的研究結論表明,MES系統在精益生產管理中起著舉足輕重的作用,在生產管理中突顯優越性和應用價值。通過精益生產管理優化,企業可以提升生產效率、提高產品質量,降低生產成本,增強企業的競爭力。實施精益生產管理優化不僅有助于自身企業的發展,也能為制造企業提供借鑒和推動作用,具有重要的戰略意義。
第一章 緒論
第一節 研究背景與意義
一、 研究背景
我國制造業在經濟發展的大潮中取得了巨大進步,但仍面臨著市場需求的不確定性、訂單量的波動和多元化需求、技術創新的壓力以及成本控制的挑戰。這些因素增加了行業內的競爭壓力,傳統的生產方式已難以滿足市場對高效、靈活的生產需求,迫使制造業必須加快轉型升級的步伐,以適應新的市場環境。智能制造作為制造業轉型升級的核心,已成為推動制造業高質量發展的關鍵路徑。
制造業打破傳統發展模式,以創新驅動,綠色發展,優化結構為基本方針,促進了制造業朝著自動化、信息化、智能化方向發展(李振華,2022)[1]。 “十四五”規劃和2035 年遠景目標中提到,讓“中國制造”成為具有核心競爭力的“中國智造”(周軍,王睿瑞,明新國,2021)[2]。這些目標的提出,推動了制造業信息技術的發展。作為電子制造業的關鍵技術,順應了時代發展的需要(李紅江,張換高,孫建廣,2020)[3]。在國家戰略的背景下,制造企業通過智能技術的創新,推動產業鏈的變革,已成為轉型升級發展的必經之路。在傳統制造向智能制造的轉型過程中,新一代信息技術與制造過程的融合,將引領制造方式的變革,精益生產為制造業的高速、高質、高效發展,提供有力的支撐與保障(楊帥,2015)[4]。智能制造是新一輪工業革命的核心驅動力,是世界制造業的重要發展方向(周濟,2015)[5]。
隨著全球消費市場和局勢的演變,國內制造業正經歷著多方面的變化。為了適應這些變化,國內制造業正加速轉型升級,推動自身向高端化、智能化的方向發展。在調研中發現,技術轉型投資占據了制造業總投資的40%,顯示出制造企業正以創新為主導,通過自主研發和改進來實現技術突破。

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第二節 國內外文獻研究綜述
一、 國外文獻研究綜述
美國 AMR(Advanced Manufacturing Research)組織在 1993年提出最早的 MES 功能模型,包括車間管理、工藝管理、質量管理、過程管理等。1997 年,MESA 將 MES 定義為通過信息傳遞對從訂單下達到產品完成的整個生產過程進行優化管理。當工廠有事件發生時,MES 能及時做出反應,并利用數據進行處理(Nagorny K,Scholze S,Barata J,2016)[8]。數字化工廠是管理、數據和知識的集成模型(Bley H,Franke C,2003)[9]。
隨著全球市場需求的不斷變化,全球制造業面臨新的挑戰,制造業陸續開始轉型。隨著德國推出“工業 4.0”計劃,各個國家積極推動智能制造,建立以智能工廠、智能物流、智能生產為核心的新型制造體系MES(Rojko A,2017)[10]。智能調度技術主要包括生產數學模型與人工智能算法,通過人工智能對車間資源進行合理化配置,減少人為調度因素,提高生產效率(Barbosa,2015)[11]。從企業愿景、技術和系統架構、產品功能、產品行業目標、服務和支持、等建立評價系統體系(Kannan S M,Suri K,Cadavid J,2017)[12]。研究驗證了MES實施成功的因素,最高管理層的支持,投資的充分性,系統開發人員的能力和用戶的參與,是MES實施的關鍵因素(Lee S M,Hong S G,Katerattanakul P,2012)[13]。制造業為應對多樣化的客戶需求和動態化的市場趨勢,應積極發展智能制造生產模式,促進傳統產業的轉型。通過數字化、信息化的智能制造系統,改善制造流程,實現小批量生產創新和定制化可持續生產(Phani Kumari Paritala, Shalini,2017)[14]。制造企業面對低成本、高質量及多樣化需求的巨大市場壓力時,傳統制造企業需要開發和適應智能化的生產方式(M. Imad, A.Hosseini, H.A.Kishawy,2019)[15]。 
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第二章 核心概念界定與相關理論基礎
第一節 核心概念界定
一、 SMT(表面貼裝技術)
SMT(Surface Mount Technology,表面貼裝技術)是將電子元器件焊接在印刷電路板表面的一種電子制造技術。主要由錫膏印刷、元器件表面貼裝和回流焊接為主要工藝,是電子產品制造中占據主要地位的組裝技術,其中元器件表面貼裝更是 SMT 生產線中最重要的組成部分(王文豐,2021)[45] 。
SMT技術起源于20世紀60年代初,最初用于軍事領域的電子設備制造。70年代,SMT技術對集成電路的制造工藝和技術做出了重要貢獻,隨后該加工技術大量應用在消費電子產品中。隨著電子制造業的發展,大量機械設備被廣泛研發,SMT的貼裝技術也得到了高速發展,80年代后,隨著大量的自動化貼裝設備的導入,自動化程度越來越高,SMT技術能夠有效節約電子產品的體積,使電子產品走向了小型化,多功能化的方向。
國內在70年代開始關注國外SMT貼片技術的發展,在80年代引入SMT技術。近年來,我國經濟發展迅猛,電子產業也是飛速發展。電子制造產業、通訊技術越來越被重視。隨著人民生活水平不斷提高,老式大型的電子產品已不適應社會發展要求。為滿足市場需求,電子產品的體積逐漸縮小且精致,SMT焊接技術進行了一次技術革命,SMT 能夠實現高度生產自動化,可大幅提高生產效率,減少人力,提高產品質量、產品性能得到了顯著提升。在現代化科究成果中,SMT 表面貼裝技術是目前最通用的焊接工藝,已成為一種自動化高、可靠性強的先進技術(田翠芳,2021)[46]。
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第二節 相關理論基礎
一、 MES系統
MES 制造執行系統(Manufacturing Execution System),是一種應用于企業決策層和生產執行層之間高效的生產管理系統,是為適應復雜多變的生產而形成的一種可協調、可控制、高效生產的協同平臺,實現制造執行過程及其復雜信息的管理(閻慧杰,許琛,李志林等,2022)[57]。MES 作為執行層,打通上層管理與制造現場信息傳遞的壁壘問題,建立中間橋梁,在取代傳統依賴于紙質通訊,提高設備的自動化,軟件的優化,整合信息資源(Schulz T , Chelaru A,2013)[58]。將生產計劃與制造現場控制通過執行系統連接起來,通過信息傳遞對訂單下達到產品完成整個生產過程的管理,透過實時的數據傳遞與分析,進行預防及糾正,提高對生產管理、質量管理、設備管理、材料管理、計劃管理等的能力。
20 世紀50 年代,人類進入信息化時代,制造業需要通過信息化提高效率,直接所面臨的瓶頸為制造企業所建立的ERP系統是屬于上層管理的系統,不直接面向制造現場過程,所以在上層管理與制造現場管理之間的數據不能及時有效傳遞。多數制造企業信息溝通的渠道比較單一,使用紙質報表,手動書寫,手動作業的模式進行,在將數據錄入至系統中,在底層作業與上層管理系統之間形成了一道斷層。其數據的完整性、準確性、及時性及精細化都無法保證。企業的生產效率無法提升,生產效益也得不到發展。此時,需要通過技術手段解決上層管理與制造現場信息斷層問題。提高設備的自動化,軟件的優化,整合信息資源,打通上層管理與制造現場信息傳遞的壁壘問題,MES系統因運而生。 
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第三章 H公司概況及基于MES系統的精益生產管理現狀 .............. 25
第一節 H公司概況 .......................... 25
一、 H公司簡介 .............................. 25
二、 H公司組織架構 ............................ 27
第四章 基于MES系統的H公司精益生產管理問題分析 ................. 43
第一節 H公司精益生產管理問題訪談.................. 43
第四章 基于MES系統的H公司精益生產管理問題分析 ................. 43
第一節 H公司精益生產管理問題訪談...................... 43
第五章 基于MES系統的H公司精益生產管理優化措施 ................. 60
第一節 制定MES系統的發展規劃與投資計劃 ............................... 60
一、 制定發展規劃 ............................ 60
二、 制定投資計劃 ........................ 60
第六章 構建多維度保障措施
第一節 制度保障措施
SMT精益生產管理的優化涵蓋了系統優化以及管理理念的革新。為確保MES系統變革的有效實施和持續運行,必須得到公司高層的支持,全員的參與,構建完善的組織架構,同時需要制定和執行一系列管理制度,以維護MES系統的有效運行。
一、 建立組織架構
H公司為推動精益生產,組建了跨部門的推進小組,該小組由IT、工程、制造、質量、采購、財務及業務等關鍵部門的代表組成。小組內部設立了組長職位,并明確了組織架構以及各成員的職責與權限。各成員根據其職責分工,負責監督各自負責范圍內的MES的運行,并提供相應的建議與優化措施。該小組致力于加強跨部門間的溝通與協作,以確保信息流通和資源共享。小組安排每周的定期會議,提出問題,進行及時溝通,共同探討MES系統的優化方案。通過這樣的溝通處理方式,小組成員能夠積極有效解決MES系統的持續優化,并確保其在精益生產中發揮關鍵作用。
二、 完善管理制度
為鞏固精益管理,企業需建立和完善包括生產、質量、成本在內的各項管理制度,并制定績效考核體系以規范生產活動,確保制度得到有效執行。同時,需建立系統操作規范和流程,設定登錄管理權限。此外,還需建立績效考核體系,設定目標,定期對系統可用性、數據準確率和生產效率提升等關鍵指標進行評估。對于未達標的指標,要及時進行原因分析并制定改善措施,同時設立專門的查核單位來監督制度的執行情況。

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第七章 結論與展望
第一節 研究結論
在當前市場需求不穩定、訂單波動大、需求多樣化、技術創新要求高以及成本不斷上升的挑戰下,制造業正面臨著前所未有的困境,迫切需要轉型升級來提升競爭力。SMT行業通過采用智能制造和MES系統進行優化,實現精益生產管理的關鍵策略之一。MES系統的應用對于改進生產流程、設備維護、提高生產效率和產品質量具有重要作用。本文聚焦于SMT領域,以H公司為研究案例,采用訪談法和案例分析法,探討了該公司在精益生產管理中的現狀,實踐中遇到的問題,并提出一系列的優化方案和保障措施。本研究主要得出以下結論:
一、由于對市場風險的擔憂,H公司在智能化轉型的規劃上沒有制定明確發展目標,對資金投資上,采取較為謹慎的投資態度,在智能制造發展上步伐緩慢。H公司重新分析了未來的市場趨勢,明確了市場定位,開辟新市場,走智能化發展的道路。在資金投資方面,制定了短期和中長期計劃,設備智能化的推進,技術升級,優化MES系統架構,推動企業的智能化發展。
二、通過材料管理分析,發現材料條碼的追溯性不足,材料檢驗上缺乏智能化的管理。通過AI 刷槍自動識別標簽內容生成H編碼,推動供應商導入H編碼的進度,加強了材料的可追溯性。通過優化MES系統與ERP系統的數據互通,實現由MES賦予條碼指令實現材料管理自動化,減少人員不增值的動作,提高了效率和節約了人力。
三、通過設備的調查及質量管理問題的分析,發現數據接口未開通導致MES系統無法實時監控。通過對軟件升級及數據接口的開通,與MES系統數據實時傳遞,可以執行在線監控。異常時會及時報警并觸發停線機制,及時遏制不良品的產生。針對設備報警信息的研究分析,對設備進行預防性的保養和維護,防止設備故障,提高了設備稼動率,使生產管理能力得到了提高,達到精益生產的目的。
參考文獻(略)

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