基于MES環(huán)境的成本管理在裝備制造業(yè)應(yīng)用探討

丁曉建

[摘 要]裝備制造企業(yè)是典型的根據(jù)客戶(hù)需求來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)的制造型企業(yè)，為了提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品定制化程度均較高，企業(yè)生產(chǎn)方式普遍為多品種小批量。由于產(chǎn)品品種多、工藝復(fù)雜度高、需求行業(yè)變化快，裝備制造企業(yè)組織生產(chǎn)管理的復(fù)雜程度均較高。如何有效地統(tǒng)籌安排生產(chǎn)過(guò)程所需的各種資源，是裝備制造企業(yè)普遍面臨的難題。文章基于MES系統(tǒng)成本管理在裝備制造業(yè)的應(yīng)用，用精益生產(chǎn)來(lái)減少企業(yè)生產(chǎn)的非增值活動(dòng)，以期達(dá)到降低成本提高企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

[關(guān)鍵詞]MES系統(tǒng);成本管理;裝備制造業(yè)

[中圖分類(lèi)號(hào)]F232;F406.72

1 引 言

近年來(lái)隨著勞動(dòng)力、融資和環(huán)保環(huán)境改善等經(jīng)營(yíng)成本持續(xù)上升，國(guó)內(nèi)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)被削弱。受此壓力國(guó)內(nèi)制造企業(yè)加大對(duì)上游行業(yè)的研發(fā)投入，部分裝備自主化水平提高，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力逐步提升。與此同時(shí)，部分裝備行業(yè)的國(guó)外產(chǎn)品由于價(jià)格、交貨期和服務(wù)等因素，無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)企業(yè)實(shí)際需求，我國(guó)部分產(chǎn)品技術(shù)水平和市場(chǎng)占有率開(kāi)始躍居世界前列，逐漸成為我國(guó)擴(kuò)大內(nèi)需和出口的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。而面對(duì)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，需要研究應(yīng)用集約化生產(chǎn)和信息化改造來(lái)提高企業(yè)的生產(chǎn)管理水平。

2 MES系統(tǒng)的定義和成本管理功能設(shè)計(jì)模型

2.1 MES系統(tǒng)定義

MES系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)車(chē)間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，處于制造企業(yè)計(jì)劃層（ERP）與控制層（PCS）之間的執(zhí)行層，實(shí)現(xiàn)從訂單下達(dá)到完成產(chǎn)品的生產(chǎn)活動(dòng)優(yōu)化所需的信息。該系統(tǒng)可滿(mǎn)足生產(chǎn)工廠的制造過(guò)程管理需求，將企業(yè)產(chǎn)品的BOM材料消耗、設(shè)備產(chǎn)量、工序加工成本等相關(guān)指標(biāo)目標(biāo)值量化為生產(chǎn)過(guò)程的作業(yè)指標(biāo)、操作和工藝標(biāo)準(zhǔn)等，并向設(shè)備控制系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)指令使制造過(guò)程指標(biāo)處于綜合生產(chǎn)指標(biāo)的目標(biāo)值范圍內(nèi)。

2.2 MES系統(tǒng)的成本管理功能設(shè)計(jì)模型

國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)多數(shù)已實(shí)現(xiàn)ERP系統(tǒng)為企業(yè)管理基礎(chǔ)，故MES系統(tǒng)可直接采用ERP接口技術(shù)自動(dòng)從MES獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。應(yīng)用系統(tǒng)可采用.Net開(kāi)發(fā)平臺(tái)，使用.Net Fromework技術(shù)和client/server架構(gòu)，采用模塊化組件重構(gòu)體系，解決系統(tǒng)的可重構(gòu)性、可維護(hù)性?；诖嘶A(chǔ)設(shè)定成本管理功能設(shè)計(jì)模型，并結(jié)合從數(shù)據(jù)庫(kù)獲取到的信息對(duì)產(chǎn)品成本進(jìn)行核算并提供相應(yīng)分析報(bào)表，以有效地控制產(chǎn)品成本。

3 新經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下MES系統(tǒng)的成本管理以及與原有成本管理模式相比較

3.1 裝備制造業(yè)實(shí)施MES系統(tǒng)的成本管理必要性

裝備制造業(yè)產(chǎn)品是典型的多品種、小批量和離散制造，生產(chǎn)管理的痛點(diǎn)集中在：

（1）生產(chǎn)管理不能及時(shí)掌握生產(chǎn)車(chē)間各種生產(chǎn)資源的狀態(tài)，缺乏對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控和統(tǒng)一管理。目前仍依靠人工統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)信息，匯總生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息量大且滯后。

（2）產(chǎn)品復(fù)雜、客戶(hù)定制化程度較高。幾乎每個(gè)訂單都需要做技術(shù)更改和部分性能變動(dòng)。產(chǎn)品的零部件種類(lèi)多、加工復(fù)雜且精度要求較高;并且小批量加工影響生產(chǎn)效率，設(shè)備產(chǎn)能利用率難以提升。另外，企業(yè)未能夠?qū)蛻?hù)需求做出及時(shí)的響應(yīng)，生產(chǎn)物料配套無(wú)法保證并且未能及時(shí)預(yù)警，影響后續(xù)部件和整機(jī)加工裝配效率，導(dǎo)致最終產(chǎn)品時(shí)常延期交付。

（3）在多品種小批量的生產(chǎn)模式下對(duì)于不同車(chē)間配送的物料種類(lèi)較多，對(duì)生產(chǎn)物流配送的及時(shí)、準(zhǔn)確提出了更高的要求。由于缺乏物料配送計(jì)劃，倉(cāng)庫(kù)管理只是根據(jù)領(lǐng)料單被動(dòng)的配送，難以滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。另外，被動(dòng)的配送方式存在時(shí)間上的滯后，經(jīng)常發(fā)生配貨出錯(cuò)的情況，使工位出現(xiàn)生產(chǎn)停滯甚至生產(chǎn)中斷，擾亂了工廠制造過(guò)程計(jì)劃的執(zhí)行。

（4）裝備制造企業(yè)成本核算涉及資源投入眾多，ERP系統(tǒng)也缺乏對(duì)物料、設(shè)備、人員等生產(chǎn)資源消耗信息的精確統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)致裝備制造業(yè)的成本核算精確度低，難以對(duì)成本進(jìn)行有效的分析控制。

隨著信息技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展，裝備制造業(yè)產(chǎn)品以其復(fù)雜的生產(chǎn)流程和工藝結(jié)構(gòu)、較長(zhǎng)的研發(fā)試制周期，必然導(dǎo)致企業(yè)成本中的間接費(fèi)用比重急劇增加。目前裝備制造企業(yè)多數(shù)已使用ERP系統(tǒng)輔助成本核算管理，實(shí)施MES系統(tǒng)的成本管理有助于提高生產(chǎn)效率，減少間接費(fèi)用，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2 應(yīng)用MES系統(tǒng)的成本管理與傳統(tǒng)成本管理模型在裝備制造業(yè)實(shí)施比較

裝備制造業(yè)的生產(chǎn)方式和工藝流程主要包括：原材料采購(gòu)→毛坯材料加工→零部件裝配→零部件檢驗(yàn)→部件組裝→出廠檢驗(yàn)→完工入庫(kù)→出廠發(fā)貨，各企業(yè)根據(jù)不同行業(yè)產(chǎn)品特征結(jié)合生產(chǎn)工藝再細(xì)化生產(chǎn)。根據(jù)以上流程將生產(chǎn)管理過(guò)程分為生產(chǎn)資源管理-生產(chǎn)過(guò)程管理-生產(chǎn)完工后管理，在生產(chǎn)過(guò)程管理中裝備制造企業(yè)產(chǎn)品成本主要構(gòu)成為：總成本=材料成本+加工費(fèi)用+鈑金噴漆費(fèi)用+組裝費(fèi)用+運(yùn)輸費(fèi)用+檢測(cè)費(fèi)用+安裝調(diào)試費(fèi)用。其中鈑金噴漆費(fèi)用=數(shù)控下料+成型+拼裝+焊接+表面噴涂+油漆費(fèi)用+檢測(cè)費(fèi)用，加工費(fèi)用=粗加工費(fèi)用+精加工費(fèi)用+檢測(cè)費(fèi)用。

在現(xiàn)有ERP系統(tǒng)下即使以時(shí)間驅(qū)動(dòng)作業(yè)成本來(lái)構(gòu)建模型核算產(chǎn)品成本，也僅能以每個(gè)作業(yè)消耗時(shí)間作為維度，但是無(wú)法考慮到產(chǎn)品加工工序不同階段的加工強(qiáng)度和難易程度，無(wú)法合理做到生產(chǎn)資源管理利用和核算產(chǎn)品的實(shí)際成本。并且裝備制造業(yè)產(chǎn)品BOM清單也通常由成百上千個(gè)物料構(gòu)成，每個(gè)物料加工工藝又由若干加工工序構(gòu)成，車(chē)間技術(shù)和管理人員無(wú)法通過(guò)人工匯總統(tǒng)計(jì)各工序的作業(yè)時(shí)間和難易程度。

而使用MES系統(tǒng)的生產(chǎn)管理可以針對(duì)不同工序作加工強(qiáng)度和難易程度標(biāo)記，并能夠自動(dòng)匹配車(chē)間不同等級(jí)加工設(shè)備，分批次做好生產(chǎn)資源管理和成本消耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并能夠針對(duì)加工工序的難易程度對(duì)分?jǐn)偝杀鞠禂?shù)做調(diào)整。故基于MES系統(tǒng)的生產(chǎn)管理改進(jìn)后加工費(fèi)用可按不同維度更改：加工費(fèi)用=工裝裝夾和找正成本費(fèi)用+設(shè)備加工成本費(fèi)用+工裝拆卸和設(shè)備清理成本費(fèi)用，車(chē)間管理人員不僅能在加工階段批量安排零件加工，節(jié)約工裝拆卸時(shí)間;并且會(huì)更加有目的針對(duì)工裝裝夾和找正等非增值活動(dòng)做節(jié)約分析。

使用MES系統(tǒng)的生產(chǎn)管理較未使用MES系統(tǒng)的生產(chǎn)管理能夠由原粗放、滯后性逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榫婀芾?、?shí)時(shí)性。結(jié)合手持設(shè)備+最新的二維碼技術(shù)，針對(duì)數(shù)據(jù)管理統(tǒng)計(jì)分析等工作能夠快速有效的應(yīng)對(duì)和信息傳遞，實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)來(lái)減少企業(yè)生產(chǎn)的非增值活動(dòng)，以期達(dá)到降低成本提高企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，也使得裝備制造企業(yè)的成本管理模式方式發(fā)生根本性的變革。

4 我國(guó)裝備制造業(yè)實(shí)施MES系統(tǒng)輔助成本管理存在的問(wèn)題

4.1 企業(yè)管理層對(duì)內(nèi)部流程和底層數(shù)據(jù)運(yùn)行基礎(chǔ)不夠重視

國(guó)內(nèi)企業(yè)管理層迫于經(jīng)營(yíng)壓力，多數(shù)著眼于當(dāng)下KPI的考核，對(duì)企業(yè)內(nèi)部流程革新和底層數(shù)據(jù)運(yùn)行基礎(chǔ)缺乏重視。在實(shí)施MES系統(tǒng)輔助成本管理下，管理層獲得MES系統(tǒng)提供決策分析基礎(chǔ)：通過(guò)MES系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，都是基于標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程為基礎(chǔ)。若標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)管理流程和數(shù)據(jù)核算基礎(chǔ)較薄弱，則MES系統(tǒng)自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)存在偏差。由于國(guó)內(nèi)企業(yè)管理層對(duì)內(nèi)部流程控制普遍缺乏重視，在此基礎(chǔ)上獲得相關(guān)數(shù)據(jù)也存在相應(yīng)偏差，故將會(huì)誤導(dǎo)管理層相關(guān)決策判斷的方向。

4.2 企業(yè)對(duì)IT相關(guān)管理信息體系的構(gòu)建投入資源不夠

受限于競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)在對(duì)企業(yè)有貢獻(xiàn)的營(yíng)銷(xiāo)、技術(shù)等環(huán)節(jié)會(huì)配置較多資源，而在內(nèi)部管理體系中對(duì)IT方面資源投入不夠。由于實(shí)施MES系統(tǒng)輔助成本管理，MES系統(tǒng)需要連接ERP、PLM、PDM、CRM等系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，資源共享，發(fā)揮出系統(tǒng)連接的最大作用。而以上每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施和二次開(kāi)發(fā)，均需要企業(yè)管理層給予物質(zhì)和精力的極大投入，必要時(shí)可能需要犧牲暫時(shí)的效率來(lái)完成這幾項(xiàng)信息化工程。

另外，實(shí)施MES系統(tǒng)輔助成本管理的模型不僅需要企業(yè)具備開(kāi)發(fā)與其產(chǎn)品生產(chǎn)加工工藝配套的信息化流程能力，還需要企業(yè)能夠針對(duì)ERP、CRM和PDM等系統(tǒng)實(shí)施二次開(kāi)發(fā)改進(jìn)。國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)普遍缺乏具有綜合能力的管理層和信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的人才也是制約MES系統(tǒng)實(shí)施應(yīng)用的束縛。

4.3 企業(yè)建立MES系統(tǒng)成本管理模型后續(xù)管理力度不夠

國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)在實(shí)施MES系統(tǒng)輔助ERP成本管理的模型過(guò)程中，如制定好的流程和核算標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置后便不會(huì)輕易更改。而產(chǎn)品市場(chǎng)變幻莫測(cè)，新產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝需要及時(shí)跟進(jìn)流程改進(jìn)和核算標(biāo)準(zhǔn)。MES系統(tǒng)輔助ERP成本管理模型建立后，需要企業(yè)管理人員在今后根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品構(gòu)成和生產(chǎn)工藝流程不斷跟蹤調(diào)整。

5 成功應(yīng)用MES系統(tǒng)構(gòu)建成本管理模型改善建議

5.1 公司從下至上需要提高對(duì)MES系統(tǒng)及成本管理模型的認(rèn)識(shí)

MES系統(tǒng)及成本管理模型應(yīng)用上是面向管理層，但是數(shù)據(jù)流卻是從下往上流轉(zhuǎn)，故從項(xiàng)目開(kāi)展、流程描述、模型構(gòu)建和關(guān)鍵數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)等均需生產(chǎn)管理相關(guān)人員參與。隨著企業(yè)精細(xì)化生產(chǎn)管理需求的不斷深入，管理層獲取準(zhǔn)確的生產(chǎn)控制信息和處理模型的可持續(xù)改進(jìn)要求均不斷增加。企業(yè)上下對(duì)該模型應(yīng)用必須提高至更高層次，需要將該模型的應(yīng)用和合理的改進(jìn)完成等情況納入管理人員考核等形式將有效促進(jìn)MES系統(tǒng)的不斷完善。

5.2 應(yīng)關(guān)注企業(yè)現(xiàn)有管理信息系統(tǒng)的整合并注重IT團(tuán)隊(duì)的培養(yǎng)

MES系統(tǒng)及成本管理模型的構(gòu)建和實(shí)施離不開(kāi)企業(yè)配套的其他管理信息系統(tǒng)和IT部門(mén)的支持，該模型的應(yīng)用不僅需要與企業(yè)目前應(yīng)用管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合、接口標(biāo)準(zhǔn)化和流程重構(gòu)，也需要企業(yè)在此過(guò)程培養(yǎng)一支具備較強(qiáng)數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)能力的IT團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)能夠順利實(shí)施MES系統(tǒng)的模型建立，并在后期能滿(mǎn)足企業(yè)其他定制化需求，以及系統(tǒng)日常運(yùn)維和模型的改善。

6 結(jié) 論

目前是我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要階段，以裝備制造業(yè)為代表的行業(yè)不僅是我國(guó)先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)生產(chǎn)模式的結(jié)合，并且這種結(jié)合蘊(yùn)含著引領(lǐng)我國(guó)下一波經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方向。在我國(guó)重構(gòu)新型商業(yè)模式下，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)愈加激烈，企業(yè)能否持續(xù)發(fā)展取決于能否以最小的成本獲得最大的收益。而企業(yè)能夠獲得正確的成本信息是企業(yè)戰(zhàn)略決策、成本控制等的重要因素。MES系統(tǒng)成本管理模型有助于裝備制造業(yè)將企業(yè)各種資源信息進(jìn)行有效結(jié)合，能更合理的提供產(chǎn)品成本構(gòu)成，減少制造過(guò)程的非增值活動(dòng)，促進(jìn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提高。

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