“可能是世界上最好的啤酒”是丹麦啤酒公司嘉士伯著名的、适度玩笑的口号。我们能对其制造执行系统(MES)的实现说同样的话吗?它可能是世界上最优秀的MES吗?在本文中,我想告诉您MES实现的好、坏。我想分享我们的一些学习经验;分享一些所犯的错误。太多的文章只是喊出“看看我们有多完美”,读者什么都没学到,他们只是得到了推销。嘉士伯的伟大之处在于,它愿意保持谦逊,并使用强硬、务实甚至可以说是“丹麦”的方法来实施MES。

在本文的第一部分中,我们将了解MES是什么,嘉士伯项目目前在四个地点的部署情况以及它是如何开始的。而后,我们将深入研究一些细节,并随着MES的部署和(希望)在更多啤酒厂的扩展而跟踪进展。​

迄今为止的结果:嘉士伯通过MES赚了更多的钱吗?

答案是肯定的,而且这些改进十分显著,以至于公开向股东报告:

  • 由于对需求的反应更好,特别是特殊营销活动、天气变化和体育运动带来的需求,销售额增长了1.5%​
  • 此外,由于灌装和包装生产线提供了最有利可图的包装类型的实时准确数据,毛利率增加了1.2%​
  • 所有生产线的自有停机率已从28%降至13%​
  • 罐体材料损失已从1.6%降至0.72%​
  • 罐装生产线的使用量增加了15%。​

那么,什么是制造执行系统呢?​

MES是一个动态的信息系统,它驱动生产操作的有效执行。MES使用当前、准确的数据,在事件发生时指导、触发和报告工厂活动。MES是一组用于管理生产操作的功能,从订单发布到制造,再到成品的产品交付。美国仪器协会S95在对面图表的第三级中定义了MES,显示了它如何融入整个生产流程。所有公司都部署MES,无论是在纸上、在某人的脑海中、在电子表格中,还是在完整的MES软件应用程序中部分或全部部署。

嘉士伯为什么决定实施标准化MES?​

简单的答案是赚更多的钱。嘉士伯已经推出了一项名为“卓越生产”的计划。在该计划中,嘉士伯利用欧洲啤酒厂之间的最佳实践共享来提高业绩。这些团队很快意识到,他们缺乏有效比较的数据和信息。无数的系统都在提供信息,但它们并没有连接到整个业务流程中。​

参加完 ► ATS Lean SixSigma研讨会,嘉士伯要求ATS顾问就企业解决方案提供建议,以支持卓越生产计划。长话短说,ATS建议实施MES,不仅支持嘉士伯文化,而且将持续改进的过程完全融入嘉士伯的文化中。​​

使用的技术?​

嘉士伯选择了嘉士伯选择了Opcenter Execution(离散或过程),这是一个使用微软技术的坚如磐石的平台。由ATS与西门子合作实施和进一步开发,这是一个可重复、可升级、可扩展和可支持的解决方案。创建一个开箱即用的解决方案,可以在其他流程行业用户中重复,这是两家公司的首要任务。​

这是如何实现的?​


我们现在将探讨为实施MES而采取的一些步骤,并讨论在此过程中吸取的一些经验教训和遇到的挑战。让我们深入探讨ATS Global Group和丹麦啤酒生产商在项目启动时遇到的一些挑战。

让我们来谈谈MES酿造和加工解决方案已在瑞士的啤酒厂部署,并在斯堪的纳维亚半岛的三个地点启动了新项目。这是我们第一次与部署团队合作,这种结构突出了如何组织多站点、多国部署的一些重要内容。部署团队也面临着满足标准化SAP推出新计划的压力,并增加了两个啤酒厂,使工厂总数达到17个。​

组织MES项目​

MES的最初要求来自三个不同的工作组:灌装和包装;酿造和加工;还有维护。所有啤酒厂在灌装和包装以及酿造和加工活动之间都有明确的分隔。酿酒大师通常控制着酿造和加工活动,一旦他宣布啤酒“好了”,就可以包装了。对于某些类型的啤酒,发酵过程实际上在瓶子里继续;这只是可以出售的包装之一。

与三个小组一起举办了研讨会,他们分享了各自的要求。然后在蓝图(概念设计)、功能设计规范和技术设计规范文件中对这些内容进行相应的整理。蓝图文件对于决定项目的边界至关重要,这一过程导致决定将维护要求纳入SAP应用程序,并将MES的其余部分纳入基于微软技术的西门子平台Opcenter Execution(离散或过程)。还决定由ATS在西门子的技术支持下牵头实施。​

​每个啤酒厂都被要求指定一个联络点(SPOC),在设计审查和最终签署期间代表该啤酒厂。他们当时是整个项目委员会(指导委员会)的一部分,其中包括ATS、西门子、嘉士伯当地啤酒厂的代表(15名人员)以及嘉士伯的各种专家。我们在这个结构上遇到的问题是非常经典的。激励和组织来自欧洲不同啤酒厂的15人达成共同的体系架构是主要问题。我们有合理的稳定性,所以只有一些人员变动,但在经历了这个过程后,这里有一些提示和要点:​

  • 尽可能缩短 设计周期 任何需要被替换的团队成员都是知识和动力的损失​
  • 计划和确定 会议日期​
  • 人们需要 时间来表达 自己,通常不是用第一语言;给他们时间,仔细聆听​
  • 创造真正的 团队精神, 尽管这在嘉士伯并不难做到;啤酒可以给到帮助​
  • 材料很枯燥,可能很无聊,在流程中添加一些 创意活动​
  • 不要让技术人员 主导会议; 将其作为业务活动来运行​

回顾过去,我认为我们做出了一些很好的决定,尤其是在如何管理整个项目方面。我们确保明确的责任制,由ATS负责交付,西门子提供技术支持。嘉士伯生产集团在嘉士伯IT支持下领导嘉士伯团队。我们也做出了一些不太明智的决定。特别是,我们在设计中有太多悬而未决的问题,经常说:“让我们把这个问题留到以后,等我们知道项目是如何发展的。”由于嘉士伯IT领导SAP和Opcenter Execution(离散或流程)之间的集成,当他们并不总是了解所支持的业务流程时,我们也遇到了一些问题。因此,我们吸取了一些教训,即关闭更多的设计开放端,只雇佣有经验的IT人员担任集成角色,他们实际上知道啤酒厂是如何运作的。​

我们现在将研究新实施的制造执行系统如何与供应链管理相结合,并了解它如何帮助嘉士伯应对客户需求的变化。​

阳光、雪、足球和超市。规划者的挑战​

如果阳光明媚,人们会喝更多的啤酒。如果下雪,他们会呆在屋里,用一杯热巧克力温暖双手,或者用一两杯白兰地温暖内脏。当白天短,夜晚长的时候,人们会喝更多的黑啤酒。当足球比赛进行时,胜利者和失败者都会喝啤酒,尽管胜利者通常会喝更多。根据一年中的时间,连锁超市将推出季节性销售活动,以满足客户需求,并从不断变化的产品趋势中获利。​

想象一下,作为世界上最大的酿酒商之一嘉士伯的规划师/预测师。无数的品牌、活动和计算机大量生成关于过去和未来趋势的信息,是规划师交易的工具。但是,无论规划师有多好的能力将所有这些信息转化为对公司有用的预测,有一件事是不可避免的:他不是通灵的。预测总是错误的——有时是轻微的,有时是完全错误的。毕竟,这只是一个预测;它永远不可能是完
根据营销活动、天气模式、足球比赛等重大事件、品味变化和人口统计数据对趋势进行一般预测,从而提供总体情况。对需求的年度预测可能相当准确。问题在于短期规划;短期需求预测是不准确的,除非你是一个有洞察力的人,知道谁将赢得那场足球比赛,或者什么时候会有一个炎热的夏天!

MES适用于何处?​

MES的特征之一是时间。MES层被称为第3层,它与第4层接口——包括 企业资源规划 (ERP)供应链管理 (SCM). MES层还与第2层(控制层)接口——控制层管理制造的物理过程。每一层都以不同的速度运行:​
第2层 – 控制 – 实时运行,以闪电般的速度控制物理过程​
第3层 – MES – 直接连接到实时层,信息在几秒钟、几分钟和几小时内传输​
第4层 – ERP – 连接到MES层,MES层缓冲控制层的闪电速度,并在几分钟、几小时和几天内执行事务。​

如果你想知道第1层在哪里,那么让我解释一下,还有一个第0层,这两层是有效制造操作所需的物理电缆和传感器。所有这些层都是在ISA95标准中定义的。​.

在嘉士伯,我们现在有一个有效的MES层,它可以准确地了解生产过程的状态;它知道生产了什么以及何时生产。它知道正在生产什么,也知道ERP层希望它生产什么以及何时生产。它还保存库存的详细信息,这就是它与ERP层的接口,在本例中,ERP层是SAP系统。48小时的SAP生产订单保存在 西门子 Opcenter Execution (离散或过程) MES层, 这意味着如果SAP系统因任何原因停止运行,生产可以继续。

现在,规划者不再把时间表发送到车间,而是把他们需要的所有信息都掌握在指尖。简单地说,没有必要试图预测详细的时间表——他们可以实时管理时间表。运营商确切地知道生产状态,他们知道需求要求,并有一定的自由决定生产什么。实际上,运营商与市场直接接触。

现在这是对需求的回应!

为什么该系统对制造商来说是成功的?​

我现在要讨论的 24/7 系统和车间所需的支持。重要的是,我们需要了解系统在实施后将如何发展,以及它将如何用于“粘滞精益生产”和持续改进。​

系统稳定性:它能在地震中幸存吗?​

嘉士伯MES连接到业务系统和控制系统,控制物理酿造、加工和包装线。因此,如果这些系统中有任何一个出现问题,就不会生产啤酒。不过,这并不是一个特别的弱点;未连接的系统也可能出现故障。

对于未连接的系统,通常较少关注系统的整体稳定性和性能。值得注意的是,连接系统和非连接系统都无法在强烈地震中幸存,但连接系统的所有元素都将得到 充分备份. 两者的区别在于现在已经引入到这个过程中的学科。现在让我们看看自MES实施以来, 全天候支持制度 发生了什么变化。

从一开始就提供支持,整体方法​

MES的实施迫使我们仔细考虑嘉士伯的所有活动。软件必须反映物理过程和所执行的操作,如计划、维护和质量检查。MES经常被分成“筒仓”活动,使我们以整体的方式思考;我们必须关注整个过程、所有步骤以及它们如何相互作用。​

一切都在连接中​

如果我们开始酿造,我们还必须计划以下步骤:我们将使用哪些过滤器;哪种发酵罐最合适?对于未连接的系统,这是不太必要的,通常采用一次一步的方法。还要考虑质量检查,因为这些检查现在确实符合要求。只有当质量检查完成并获得批准时,产品才能进入流程的下一阶段。现在一切都是无纸化的——实际上没有一张纸被使用。

信息技术系统也必须是稳定的;现在,对IT或控制系统软件的任何更改都必须通过更改控制板。 可以避免错误,并保持系统稳定性。​ 流程和系统的正常运行时间从未如此之好。操作员、主管和规划人员具有更好的可视性——访问实时信息意味着决策过程得到了改进。​

我们有一个 ► 从项目一开始就有 全天候的支持流程, 包括本地和远程支持。代理可以测量和报告系统性能,为我们提供警报和预防性维护计划。​

MES支持在某些方面类似于对办公系统的经典IT支持,但也有很大不同。在ATS,我们提供了:​

  • 本地超级用户​
  • ATS服务台​
  • ATS IT工程师响应(远程)​
  • ATS IT工程师响应(现场本地)
  • 持续预防性维护​
  • 持续改进​

在本文中,我们对MES保持了平衡的观点。毕竟,如此规模的项目并非没有问题。然而,毫无疑问,ATS、嘉士伯和西门子成功地建立了具有共同目标的团队精神,最终使制造商的运营得到了显著改善。​

MES在数量上的改进​

  • 销售额增长1.5%​
  • 毛利率增长1.2%​
  • 停机时间减少15%​
  • 罐头材料损失减少0.88%​
  • 罐装生产线使用量增加15%​​

这是一个了不起的成功故事。这要归功于团队,也要归功于嘉士伯有远见和毅力来实现这一目标。结果是:嘉士伯找到了MES——竞争优势!

作者:Mike James
ATS International B.V.集团董事总经理。
MESA欧洲副主席
MESA国际全球教育委员会主席