制造执行系统课件

製造執行系統1製造執行系統1生產活動控制前面所探討的集體生產規劃、主排程規劃、概略產能規劃、物料需求規劃及產能需求規劃等，都必須付諸實行才能達成。執行生產作業的活動，稱為生產活動控制（ProductionActivityControl,PAC），又可稱做現場控制（ShopFloorControl,SFC）。生產活動控制是將最近數日內應該執行的訂單，轉變成製令（單工），並根據生產排程計畫所擬定之順序，由領班分派作業員、作業機台等，在最短的期間內完成所交付之任務。2生產活動控制前面所探討的集體生產規劃、主排程規劃、概略產能規製造執行系統目前已有所謂的製造執行系統(ManufacturingExecutionSystem,MES)，例如PROMIS(PROcessManufacturingIntegrationSystem)系統，可用來協助現場的生產活動控制，迅速檢視及監控現場的最新動態，提供管理者制訂因應決策之依據，同時可將此系統與其他的資訊系統相整合，讓顧客可查詢其訂單目前之進度，以提昇顧客滿意度。3製造執行系統目前已有所謂的製造執行系統(Manufactur先進規劃排程系統先進規劃排程(AdvancedPlanningandScheduling,APS)系統，是利用線性規劃與其他先進的方法來求得最適化的排程，例如；Pacemaker、I2等軟體當先前所排定的訂單，因現場發生機台當機、缺料等事故，導致之前的排程計畫失效時，可透過先進規劃排程系統快速地重新安排訂單加工。另外，當行銷部門決定是否承接新訂單時，可利用先進規劃排程系統，檢視加入新訂單後，產能是否能因應。若產能沒有問題，亦可顯示顧客訂單排程後的預計交貨日期。因此，可將製造執行系統與先進規劃排程系統相整合，以強化現場的生產活動控制與顧客滿意度。4先進規劃排程系統先進規劃排程(AdvancedPlanni製造執行系統-PROMIS為例(1/7)

PROMIS可計畫、監督與控制生產活動。PROMIS系統的模組包括有：製程與文件管理(ProcessandDocumentationManagement)模組：提供詳細的程序說明書，包括製造模式、途程與工程規格。電子簽核(ElectronicSignoff)模組：可執行線上的文件呈核、批准與釋出之流程。批量管理(LotManagement)/在製品追蹤(Work-in-ProcessTracking)模組：依據製程模式所定義之程序說明，追蹤物料在全廠的流向。5製造執行系統-PROMIS為例(1/7)PROMIS可訂單處理與存貨管制(OrderProcessingandInventoryControl)模組：追蹤從原物料接收至最終產品運送之訂單與存貨，以維護廠內每個存貨地點的數量即時狀態。標準成本計算(StandardCosting)模組：支援直接/間接人工、直接/間接物料與固定/變動製造費用之標準成本計算，以提供存貨估價及單位成本。裝備管理(EquipmentManagement)模組：提供平均故障時間(Mean-Time-Between-Failure,MTBF)與平均修復時間(Mean-Time-To-Repair,MTTR)報表，並提供裝備狀態與利用率之管理。製造執行系統-PROMIS為例(2/7)

6訂單處理與存貨管制(OrderProcessingand即時生產監控(Real-TimeProductionMonitor)模組：提供即時的重要資訊，例如：優先批、等待批或故障裝備等訊息。工作管理(TaskManagement)模組：可支援裝備維護與預防保養(PreventiveMaintenance)作業的時程安排與執行。資料收集與管制(DataCollectionandControl)模組：收集品質、測試環境等各種資料，以提供歷史資料趨勢分析、相關性分析及績效分析。製造執行系統-PROMIS為例(3/7)

7即時生產監控(Real-TimeProductionMo生產報表(ProductionReporting)模組：提供多種廠內目前與過去生產活動之報表，包括良率、重加工、週期時間、在製品、設備資料等。統計製程管制(StatisticalProcessControl)模組：將所收集的資料以圖形表示，倘若顯示製程失控，則可立即暫停批量處理或停止設備運作。公司整體規劃(Corporate-WidePlanning)模組：依可用產能、預測之目標良率與週期時間，產生訂單生產/交運，與廠能使用最佳化之主生產排程。製造執行系統-PROMIS為例(4/7)

8生產報表(ProductionReporting)模組：提工廠現場排程(FactoryFloorScheduling)模組：定義每班(shift)的生產活動與作業派工(dispatching)，屬於較細部的排程。裝備介面(EquipmentInterfaces）模組：可讓使用者發展生產裝備的介面平台，以建立PROMIS軟體與製程、測試及物料運輸系統間的溝通。生產裝備控制(ControlofProductionEquipment)模組：將生產裝備的控制資料，傳送至生產裝備。製造執行系統-PROMIS為例(5/7)

9工廠現場排程(FactoryFloorSchedulin雙重網路連結(DualMachineNetworking)模組：提供24小時作業的備用系統與資料庫(僅有讀取與提供報表之功能)，持續與主系統(包含讀取與寫入之功能)連結以更新資料，若主系統發生當機，則將備用系統設定為主系統，即可執行主系統應有之功能。資料連結(DataLink)模組：從PROMIS資料庫中存取資訊，並將這些資訊轉換為可應用的輸出格式。製造執行系統-PROMIS為例(6/7)

10雙重網路連結(DualMachineNetworkingPROMIS的功能包括：透過分割或合併訂單，完整追溯與控制其流向。儲存完整的訂單歷史資料，包括重工與報廢記錄。提供裝備目前與過去的狀態及績效資訊。提供整合性的線上製程與設備分析。可透過電子表單減少紙上作業。自動控制重加工流程。使用權限安全管制。顯示即時統計製程管制(SPC)/統計品質管制(SQC)。製造執行系統-PROMIS為例(7/7)

11PROMIS的功能包括：製造執行系統-PROMIS為例(7/製造執行系統與先進規劃排程

(APS)系統之整合-Pacemaker為例

製造執行系統是依上層規劃之結果來進行生產排程，當作業現場發生當機、缺料等突發事故時，原有的排程計畫可能不再適用，必須立即產生新的排程計畫。先進規劃排程(APS)系統可於短時間內完成新的規劃結果，因此，先進規劃排程系統與製造執行系統的整合，可強化製造現場的生產排程。Pacemaker主要有三個模組：供應鏈規劃(SupplyChainPlanning,SCP)、物料與產能規劃(MaterialCapacityPlanning,MCP)，以及反應動態排程(ReactiveDynamicScheduler,RDS)。12製造執行系統與先進規劃排程

(APS)系統之整合-Pac供應鏈規劃模組(1/3)此模組能將從製造廠、組裝廠、配送中心、乃至上下游供應商及顧客端連結起來，整合各廠的生產銷售細部資料，提供即時且正確的可允諾量(ATP)，以幫助管理者制訂相關決策。當最終顧客端的需求發生變化時，會引起上游連結點的擾動，平緩擾動所耗費的時間長短會受到原市場需求變動程度、每個鏈結的緊密度等因素影響。而供應鏈規劃模組可使其影響最小化。運作此模組需輸入成品存貨、在製品、物料、訂單、銷售預測、可用產能與生產方式等資料，輸出結果為依使用者所訂定之目標，來產生各製造廠的訂單配置計畫。13供應鏈規劃模組(1/3)此模組能將從製造廠、組裝廠、配送中心供應鏈規劃模組的主要功能包括：即時反應整體的可允諾出貨量(ATP)與可允諾產能(Capacity-To-Promise,CTP)：可允諾產能指尚未使用之產能。平衡需求與供給：承接訂單時，供應鏈規劃模組會先檢視目前的可允諾量。若無法滿足需求，則依生產批量大小之限制，產生適當之製造令單。規劃產能與物料需求。保留各訂單所需之產能，並賦予製造的優先順序。訂定物料供應與製成品配送之規則。供應鏈規劃模組(2/3)14供應鏈規劃模組的主要功能包括：供應鏈規劃模組(2/3)14供應鏈規劃模組(3/3)訂定企業優先準則。例如甲公司之訂單較乙公司優先生產。依每種產品可選擇的製造廠，決定各製造廠所生產的產品與數量。調整存貨水準。訂定物料採購計畫。成本與利潤分析。供應鏈規劃階段所制訂的決策，是依利潤、交期、顧客優先權、各種客觀環境限制與其他管理目標所訂定的，並依此來規劃物料及產能。15供應鏈規劃模組(3/3)訂定企業優先準則。例如甲公司之訂單較物料與產能規劃模組(1/5)

此模組所需之輸入資料有產品途程、在製品量、分割/合併之批量、現有存貨、機台利用率、料表、可用資源，以及來自供應鏈規劃模組的各廠訂單配置結果等。在規劃的過程中，會考量每個物料與產能的限制，以使最後的規劃結果與實際作業相結合。16物料與產能規劃模組(1/5)此模組所需之輸入資料有產品途程物料與產能規劃模組(2/5)物料與產能規劃模組的主要功能包括：迎合公司的管理目標：很多管理目標之間是相互矛盾的，例如追求高機台利用率，會導致在製品存量增加與生產週期時間拉長，以致影響到交貨績效。在物料與產能規劃模組中，使用者藉由最小週期時間、理想週期時間與最大可容忍週期時間的設定，來訂定製造週期時間的目標。一旦確立製造週期時間後，機台利用率與存貨水準便能固定下來。透過週期時間之控制，來確保每張訂單的準時交貨。17物料與產能規劃模組(2/5)物料與產能規劃模組的主要功能包括物料與產能規劃模組(3/5)平衡供給與需求，並提供訂單交貨日期：物料與產能規劃的兩大步驟為「平衡供需」與「排程」。當有新訂單插入時，此模組會先檢視目前既有的存貨，然後依據顧客或訂單的優先順序來分配可供給之存貨。不足的部分，則由此模組根據製造批量規則，決定應生產之數量，並考量原物料與外購零件的訂購前置時間、目前的產能狀況，以及各種可供替換選擇的作業、機台、加工程序等資訊，產生新訂單的交貨日期，立即回應予顧客，以提升顧客滿意度。18物料與產能規劃模組(3/5)平衡供給與需求，並提供訂單交貨日物料與產能規劃模組(4/5)輸出投料生產計畫：物料與產能規劃模組根據使用者訂定之目標，產生投料計畫，及對不同顧客或不同產品所保留之產能。使用者可全盤接受規劃的結果，必要時亦可做部分修正。「如果……則……」的分析：由於物料與產能規劃模組的運算速度快，可即時提供「如果……則……」分析，例如改變產品組合、機台數目與組合等。物料與產能規劃模組可將物料需求與產能使用的變動狀況，反應給管理者，以評估決策更改的績效。19物料與產能規劃模組(4/5)輸出投料生產計畫：物料與產能規劃物料與產能規劃模組(5/5)各階段的存貨管理：物料與產能規劃模組允許使用者從原物料到製成品，設定各種不同的存貨水準限制條件，如運送中的存貨、安全存貨以及在製品存貨水準等。物料與產能規劃模組會自動產生訂單以滿足安全存量或運送中存貨的需求。20物料與產能規劃模組(5/5)各階段的存貨管理：物料與產能規劃反應動態排程模組(1/2)

物料需求與規劃模組所產生的投料計畫，提供反應動態排程模組一個起始點。反應動態排程的主要任務是產生製造現場執行之作業順序，亦即建議哪些作業應在哪些機台上加工，以何種加工順序才能滿足訂單的交貨日期、瓶頸機台利用最大化、減少機台的整備(setup)時間與降低批量等待時間等目標。反應動態排程所需考量之資訊包括機台可用產能、機台當機循環週期、派工法則、作業人員數目、預防保養時間表、分割/合併批量法則、最大等候時間，及機台前最小/最大緩衝存貨等。21反應動態排程模組(1/2)物料需求與規劃模組所產生的投料計反應動態排程模組(2/2)反應動態排程模組會與製造現場保持聯繫，持續監控每張訂單、每個作業與每個批量的進度，以確保計畫能如期執行。同時藉由偵測實際進度，動態反應產生新的排程，以修正偏離預定進度之計畫。此模組允許使用者自行修改部分的系統決策，並提供「如果……則……」的分析，讓使用者衡量不同決策的影響。一般的前推（forward）排程無法適當地解決瓶頸問題，而反應