制造执行系统与车间成本管理 - 文章

制造执行系统与车间成本管理

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1.引言

当今社会，企业竞争激烈，优胜劣汰。加强成本管理是提高企业产品竞争力的有效方法。成本核算是企业会计工作的重要内容，正确的成本信息是企业制定决策的重要依据。企业为了解决成本管理问题大多寄希望于会计电算化软件的应用，但是由于现阶段的会计电算化软件不能实现成本数据信息的自动收集，还需要人工方式建立成本数据信息，因此，从成本管理的角度来看，现阶段的会计电算化软件只不过起到了“借助于计算机”的手工记帐的作用，成本核算的方法和管理机制与以前还是一样，其作用必然是不明显的。

对于制造业而言，企业的成本主要发生在生产过程，承担生产任务的是企业的生产车间，因此，车间的生产成本管理必然是成本管理中的重点，它是企业或会计电算化软件的成本数据归集的重要来源。

2.制造执行系统

很多企业采用ERP(Enterprise Resource Planning,ERP),JIT(Just In Time,JIT)等理论为生产管理提供了有效的解决方法和工具。但是，由于车间生产管理强调生产计划的执行以及生产现场数据的采集和回馈，而ERP,JIT等强调企业的计划性。因此，在车间生产管理和控制上，ERP,JIT等就显得力不从心。这一间题直到出现“制造执行系统”这种理论才算完全解决。

20世纪90年代美国先进制造研究机构(Advanced Manufacturing Research, AMR)提出了“制造执行系统”(Manufacturing Execution Systems, MES)概念，并将MES定位于重点解决车间生产管理问题。美国先进制造研究机构AMR将MES定义为”位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统”，它为操作人员/管理人员提供计的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的当前状态等信息。

MES在企业信息化系统中起着承上启下的作用，它在ERP系统产生的生产计划指导下，收集底层控制系统的与生产相关的实时数据，安排短期的生产作业的计划调度、监控、资源调配和生产过程的优化工作。MES的功能如图1所示，图中也给出TMES与其他应用系统之间的集成关系。

(1)资源分配以及状态管理:对资源状态及分配信息进行管理，包括机床、辅助工具(如刀具、夹具、量具等)、物料、劳动者等其他生产能力实体以及开始进行加工时必须具备的文档(工艺文件、数控设备的数控加工程序等)和资源详细历史数据，对资源的管理还包括为满足生产计划的要求而对资源所作的预留和调度。
(2)工序级详细生产计划:负责生成工序级操作计划，即详细计划，提供基于指定生产单元相关的优先级、属性、特征、方法等的作业排序功能。其目的就是要安排一个合理的序列以最大限度地压缩生产过程中的辅助时间。
(3)生产调度管理:以作业、订单、批量以及工作订单等形式管理和控制生产单元中的物料流和信息流。生产调度能够调整车间规定的生产作业计划，对返修品和废品进行处理，用缓冲管理的方法控制每一点的在制品数量。
(4)文档管理:管理与生产单元相关包括图纸、配方、工艺文件、工程变更等的记录/单据。该部分还完成包括对存储的生产历史数据进行维护的操作。
(5)现场数据采集:负责采集生产现场中的各种必要的实时更新的数据信息。这些现场数据可以从车间手工输人或由各种自动方式获得。
(6)人力资源管理:提供实时更新的员工状态信息数据。人力资源管理可以与设备的资源管理模块相互作用来决定最终的优化分配。
(7)生产质量管理:把从制造现场收集到的数据进行实时分析以控制产品质量，并确定生产中需要注意的间题。
(8)生产过程管理:监控生产过程，自动修正生产中的错误，提高加工效率和质量，并向用户提供纠正错误和提高在制产品生产行为的决策支持。
(9)生产设备维护管理:跟踪和指导企业维护设备和刀具以保证制造过程的顺利进行，并产生除报警外的阶段性、周期性和预防性的维护计划，也提供对直接需要维护的问题进行响应。
(10)产品跟踪和产品数据管理:通过监视工件在任意时刻的位置和工艺状态来获取每一个产品的历史记录，该记录向用户提供产品组及每个最终产品使用情况的可追溯性。
(11)性能分析:能提供实时更新的实际制造过程的结果报告，并将这些结果与过去的历史记录及所期望出现的经营目标进行比较。

3.MES中成本数据采集方法

现行的车间成本核算多以手工为主，导致成本信息提取缓慢、精确性低，难以实现成本控制。现有的MRPII甩RP系统或会计电算化软件，都是属于企业的上层管理系统，其成本核算也是属于企业的一级核算。国内也有一些企业，根据车间具体核算方法，开发了一些单独计算车间成本的软件，但成本数据的归集也是通过朴素的手工方式进行，因此也难实现车间生产成本的管理。

制造执行系统的一个重要功能是负责采集生产现场中的各种必要的实时更新的数据信息，它有一套机制和方法实现生产现场数据的采集。因此按照成本管理的要求，可以在NES系统中专门设计针对车间成本管理的一些数据采集项目，如原材料种类和消耗数量等。

3.1 车间成本管理的内容

车间成本管理包括成本核算、成本分析、成本决策、成本计划等。车间成本是车间生产所发生的各项费用转化而来，主要包括以下一些费用项目。(1)直接材料;(2)直接人工;(3)制造费用。车间成本管理主要是监督、控制车间费用的发生，为车司管理提供决策依据;合理安排生产人员和非生产人员，做到生产成本的实时控制，为企业的成本核算提供及时、准确的数据。

3.2 MES中成本数据采集项目
根据上面的分析，单对车间成本管理而言，MES需要设计和采集的数据项目有:(1)各种零部件每道工序的操作人员信息，包括完成本工序的全部操作人员的姓名、操作时间等;(2)承担本道工序生产任务的设备信息，包括完成本工序的全部设备名称，设备的操作时间等;(3)本道工序使用的原材料种类和数量;(4)车司各种制造费用数据采集。在MES中设计相应的成本数据采集项目，可以由生产活动直接产生财务数据，把实物形态的物料流动直接转换为价值形态的资金流动，将生产所需物料的当前位置、数量、状态和价值进行统一管理，实现了物流与资金流的集成和统一，保证了生产和财务数据一致。财务部口能及时得到资金信息并应用于成本控制，通过资金流动状况反映物流和生产经营情况，随时分析企业的经济效益，参与决策、指导和控制生产经营活动。

4.应用实例

根据上面的基于MES的车司成本数据采集、归集的思想和方法，笔者设计了针对某大型机车制造工厂的车间MES管理系统，并在MES系统中增加车间成本管理子系统，MES系统与企业其他应用系统的关系如图2所示。

图2

ERP将车间生产计划、BOM/图纸/工艺文件、企业生产资源等信息传递到MES, MES中车间作业计划管理根据车间生产计划形成工段生产计划;工段作业管理包括工段日生产计划的编制、对设备和操作人员下达日生产作业任务、工作票的回收管理(成本信息的采集)及统计日生产进度等功能;车间物料管理建立物料台账，对库存物料进行记录、查询和维护以及物料收发流水账的维护及管理等;车间劳资人事管理进行工时核算、定额核算、指标核算和计划核算;进行职工生产能力平衡核算、个人定额统计、班组定额统计和单位产品实际消耗统计等;根据职工的出勤情况汇总职工的考勤统计;根据班组、个人的得分情况;进行班组、个人的奖金工资核算;车间质量管理生产质量数据管理，完成车间班组综合管理考核信息、质量信息管理数据、质量检验数据的管理;关键工序质量数据分析，对关键工序关键项检验的数据进行维护和分析。将废品信息传递到车间成本管理、车间劳资人事管理、车间物料管理系统。产品数据管理模块主要是对产品结构数据(Bill Of Materials, BOM)和产品加工工艺数据以及车间生产中所需的其他各种基本数据的管理;车间成本管理则对上述各个子系统收集的产品成本信息进行归集和统计形成车间成本核算，并将这些信息传递到企业的财务软件系统进行企业的成本核算和成本管理。通过该应用模型，可以看出企业的成本信息的采集和归集完全与产品的生产过程同步，其数据的真实性得到保证。

5.结论

本文在制造执行系统理论指导下，研究了车间成本管理与先进的生产管理模式相结合的方法，从而使得MES成为企业和生产车间的成本信息和数据采集的一个重要的手段，也必然会提高企业的成本核算的准确性。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (8/2/2007)


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