一、 现状分析 近年来受全国经济下行及房地产低迷的影响，全国家具产大于销，同质化竞争越来越激烈，南康当地实木家具企业也面临着同样的问题。家具企业急需通过借助信息化手段为转型升级谋突围；通过调研发现大多数家具企业在对家具生产过程的监控非常薄弱，例如生产部件加工进度、每日加工数量、每批生产的良品率等都无法生成相应报表，导致企业在材料成本核算、工人工资计算、产品质量追溯、生产工艺等方面无法做到精细化与提升。因此，家具企业需要通过将产品生产过程数据化，通过信息化手段进行数据统计与分析，生成各种统计报表，便于企业主对各工序和各个部件的材料利用率、产品合格率、工人工作效率等进行分析，从而改善企业管理，提升生产工艺与品质量，加强企业的市场竞争。

二、 需求分析 围绕企业生产管理业务，目前主要有以下需求：

（1） 对采购计划与原材料出入库的精益化管理。

(资料图片仅供参考)

采购人员不能实时、快速掌握库存情况，原料采购前经常需要进行盘点库存，中间耗费了采购人员大量时间精力， 需要通过在日常生产过程中，对原料的出入库进行及时记录，以便于自动生成库存报表，直观展示库存情况。

（2） 对产品BOM清单的管理。

产品种类比较多，各个产品的BOM清单没有形成电子的统一管理，查找比较麻烦。

（3） 对生产进度的实时跟踪管理。

企业管理人员需要掌握生产过程中各个工序的生产情况包括生产数量、产品良品率、操作人、单件成本，并且需要能快速自动汇总统计，避免占用专人花费大量精力在生产过程的盘点统计上。

（4） 对库存跟踪的管理。

需要对原料库存、半成品库存、成品库存的使用情况进行快速盘点，帮助仓库管理人员减轻盘点工作量。

三、 实施目标 通过建设生产制造执行MES系统，并通过业务管理流程的梳理，实现采购、生产、库存三大业务的一体化应用，实现部门业务数据互通，提高各个环节工作生产效率，节省人工成本，降低企业管理费用。具体体现在以下5个方面：

1. 规范原材料采购与出入库流程，对采购的原料库存动态跟踪。

2. 规范管理产品BOM清单及工艺工序，并进行统一归档管理。

3. 加强产品生产过程实时把控，并提供车间生产看板。实现对产品生产进度、生产质量、计划与实际差异、工位工序的全方位监管。

4. 加强库存管理，盘活企业流动资金，最大化降低库存。

5. 生产数据多维度统计分析，自动形成各类业务报表。

四、 建设内容 生产制造执行系统MES总体围绕生产全过程业务流程，从采购、产品及BOM、生产过程、仓储、车间看板及大数据分析等六大业务点出发，最大程度满足车间生产管理层和企业管理层需求。系统整体规划如下图：

生产制造执行MES系统总体规划图

系统为企业提供包括采购管理、产品及BOM管理、生产过程管理、仓储管理、车间看板管理、底层数据集成分析、设备管理等管理模块，为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的生产制造执行管理平台。

1. 采购管理 采购管理以产品BOM清单为依据，根据生产计划、库存情况自动形成采购计划，辅助采购人员开展原料采购，后续对原料供应到货入库情况进行跟踪管理，并对物料采购价格进行分析，形成变化趋势图。

采购计划表：

利用系统自动计算物料（原材料、半成品）需求，根据生产的产品、数量、产品BOM清单、原材料标准用量、半成品的在库数量、原材料的在库数量（包括已安排生产的已分配量、安全库存量等），自动算出需要采购的原材料数量，并生成相应的物料需求计划给采购部门。

采购计划管理：利用软件的采购订单完成状况表，对每张采购订单的收货、付款完成情况一目了然。通过跟踪原材料订单到货状况表，每个供应商的原材料到货情况轻松掌握，哪些订单已到货，哪些没到货，哪些超期没到货，分批到货的订单，已经到了多少，还有多少没到等，避免到货延期、到错货、到多货、到漏货情况的发生，避免生产停工待料情况的发生。

采购价格分析：可对不同供应商的材料及采购价格，形成价格变化趋势图，辅助企业合理安排采购。如在材料价格便宜时大量买入备用，在价格高的时候则可减少购买量。

2. 产品及BOM管理 产品及BOM管理中应包含的基本内容为产品信息和产品结构清单（BOM）、产品的工艺工序管理。

产品管理：统一规范管理企业产品信息，包括产品名称、型号规格、材质等信息，主要有产品明细表、图样目录、材料定额明细表、产品各种分类明细表等等，说明图纸的层次和从属关系，做好技术文档的在线管理。

产品BOM管理：建立产品BOM结构树，精确地描述了产品的设计指标和零件与零件之间的设计关系，通过产品可以查看零部件、零部件对应的标准用料。

工艺流程管理：规范产品的工艺流程，提供产品及零部件的工艺流程的在线配置调整。

按照主生产计划和BOM可计算出对各级物料的毛需求量，再加上考虑已有库存量和在制量则可算出动态的物料净需求量，这就生成了按生产进度要求的物料需求计划-MRP。

物料清单中要包括产品所需的原料、毛坯和某些消耗品，还要考虑成品率。而零件明细表既不包括图纸上不出现的物料，也不反映材料的消耗定额。物料清单主要用于计划与控制，因此所有的计划对象原则上都可以包括上物料清单上。

3. 生产过程管理 生产过程管理从生产任务、生产工单下发、生产领料、生产报工、生产进度分析、计件工资管理等环节进行管控，并为管理人员提供生产看板，直观掌握生产情况。

生产计划、工单管理：在下发生产任务、生产工单时，就已经把材料的总耗用量，每个工单、每个车间、每道工序该领多少材料附录在领料通知单上面，并形成领料单，严格控制物料领用，避免工人随意领料，材料浪费情况的发生。

生产领料管理：利用软件的生产工单材料耗用表，对于每个生产批次，都能随时掌握每个车间、每道工序的消耗情况，并自动算出相应的BOM清单需求差异数量与金额，原材料实际成本清晰明了。

生产报工管理：在智能手机及PAD上的应用，车间管理人员通过扫描二维码或者刷卡形式，实现生产进度的实时采集、任务领取，以及员工计件工资的处理等等。主要功能：生产数据的录入，如生产量、合格产品数、不合格数、责任人等，实时采集工序完工情况及跟踪。

生产进度分析：利用软件的生产进度跟踪表，可随时掌握在线产品的生产进度，每个车间、每道工序的完工状况及入库情况。

计件工资管理：把生产工单完工状况自动转结部门（员工）计件工资，大大减轻工资核算的工作量，并保证工资计算的准确性。工资核算采取计件方式管理，可定义不同产品、部件（半成品）的工序单价，根据生产进度自动生成员工计件工资。

生产看板管理：提供电脑端和移动端的生产看板管理，管理人员可以在手机或平板上实时掌握生产进度情况。企业高层可随时掌握企业经营状况，如每日产能、产品合格率、生产进度差异分析、人工工时、物料消耗情况等。

4. 仓储管理 仓库管理主要对原材料、半成品、成品等进行管理。通过条码、预警等信息化管理技术手段，规范出入库流程，自动形成相应的出入库记录。

出入库管理：把采购、销售、生产、仓库管理工作有效结合起来，原材料的收发、半成品、成品出入库等，都会由相应的采购、销售、生产部门自动产生相应的单据给仓管部门，仓管部门的所有出入仓工作都变得有据可依，避免收发错货情况的发生。

信息查询：仓库管理与采购、生产、销售等部门的联系是非常紧密的，可以即时查询到每一种原材料、半成品、成品的在库库存和可用库存，包括采购在订数量和销售未出库数量等。

库存管理：根据标准物料清单或临时物料清单（非标产品），以及原料库存状况、安全库存设定、采购未入、生产待领等情况，自动生成采购计划。

预警机制：灵活的安全库存预警，帮助仓库管理合理安排库存物料的数量，在科学合理的范围内，既不影响生产，又不会造成积压浪费，能够快速响应库存需求，进行采购补充库存数量。

条码管理：全面支持成品、包装件的条码出入库、盘点管理；在出入库管理过程中，如果理论与实际的数量不符，会自动报警，并拒绝通过；在盘点时，会自动提示不符的库存项。

5. 大数据分析 结合目前车间管理人员需要的业务报表，自动汇总形成生产成本分析图表、库存图表、生产进度图表、工时分析图表、物料价格变化趋势图表、产能分析图表等等。可以按周、月、季、年等不同维度统计生产产量、产品合格率、产品种类、人工成本、产品单价成本、原料库存图表（不足预警）、半成品库存图表（不足预警）。

6. 生产设备数采（计数） （1）计数方案：

采用“对射式”红外线传感器，根据物体经过传感器的“时间长”来精确判断计数量。对射式红外线传感器安装固定在传送带两侧，一个发射红外线、一个接受红外线，零件从中间通过遮挡到红外线时，计数器就会感知到信号并进行计数。选择具有抗干扰性强，计数精确、经久耐用等特点，可以24小时不间断的工作于恶劣的木制品加工现场环境。

（2）抗干扰处理：

假如一个物体正常经过传感器时，连续遮挡红外线的时间是1秒钟；我们将的“时间长”参数设定为0.6秒。那么只有遮挡红外线时间大于0.6秒的物体，才会被计数。遮挡时间小于0.6秒的物体，则认为是干扰，就不会被计数。这样的话，皮带机的震动或者飞过异物等干扰，计数器不会意外计数。只有正常的这个物体通过时，才会精确计数。

（3）生产零件计数内容：

序号 机械名称 摆放区域 设备数量 计数传感加装说明 传感数量 1 大型(三轴)双台面CNC 待加工料区域 1 进料计数，出料计数 2 2 大型(四轴)双台面CNC 1 进料计数，出料计数 2 3 大型(三轴)单台面CNC 1 进料计数，出料计数 2 4 大型(四轴)单台面CNC 1 进料计数，出料计数 2 5 大型五轴CNC 2 进料计数，出料计数 4 6 大型五轴自动定位CNC 1 进料计数，出料计数 2 7 三轴宽带砂 半成品区域 2 砂光线进料计数，出料计数 2 8 直线砂边机 2 9 人工操作 厂区二楼 0 人工上报 0 注：另加CNC加工总数计数，按传输带轨道区分需要7套。预算总共加装23套计数传感器。 （4）生产零件计数工具

使用对射式光电计数传感器对生产传送带中经过的加工零件进行计数。

检测距离 15m 响应时间 0.5msec Max 常开/常闭模式 常开（入光动作）/常闭（遮光动作）模式可选 滞后现象 无 光源 红外线 灵敏度调整 单圈电位器 开关量输出 NPN活PNP 集电极开路输出 电源电压 DC 10~30V DC，波动10% 消耗电流 40mA Max 耐震动 50G，x，y，z三向各三次 防护等级 IEC 144 IP66 环境温度/湿度 -25~+55℃/35~95% RH 环境照度 阳光≤10000勒克斯（lux），白炽灯照射≤3000勒克斯（lux） 材质 外壳：BSBM+Ni，镜头：PC 反光镜 V-61