製造企業需要有一種現場信息流自動化系統(Frontline Data Automation)來解決其生產現場監控管理的問題，這類系統如果是運用在工廠製造現場，我們稱之為製造執行系統(Manufacturing Execution System,MES)。MES可說是一種由下而上(Bottom Up)實時掌握現場狀況的信息管理系統。在實施MES之前，公司ERP系統與生產現場之間透過人為方式溝通，使生產現場如同黑箱作業，無法掌握實時正確信息。而導入MES之後除了提供現場信息流自動化之外，它扮演承上啟下的功能。
基本介紹
- 中文名：工廠管理信息化
- 外文名：Plant management information
概況,生命周期縮短,多樣生產型態,市場變化快速,國際性競爭,功能與特點,追蹤功能,監督功能,控制功能,管理功能,信息查詢功能,帶來的效益,
概況
國內製造企業的信息化正在日益提高，但是在企業生產現場監控管理方面還基本上基於手工在操作。這就出現了所謂的“製造業生產現場黑箱作業”現象。
生產現場管理的現狀與問題
產品銷售在這幾年間從生產導向快速地演變成市場導向、競爭導向、客戶導向， 因而也使得生產現場的狀況起了很大的變化，傳統現場管理方式己無法應付這新的局面，可將生產型態的變化及引申的問題歸納成以下幾點：
生命周期縮短
產品汰舊換新加速迫使產品設計，工程及生產部門之間的關係越來越緊密。生產單位不斷面臨新的零組件，新的設備，新的製造流程及經常性的工程變更，生產現場需要一套實時生產指示系統，有效地指引生產人員作業規範，同時能正確迅速地將生產狀況反應給設計製造部門，及時找出新產品生產問題。
多樣生產型態
由於少量多樣的生產型態，現場隨時充斥著眾多不同的製造工單，不同的在制品、零組件，生產單位必須具備混線生產能力，彈性而有效率地在一天當中應付不同產品生產所需。
市場變化快速
商場如戰場，過去大規模正規作戰已不復見，而強調的是快速反擊部隊，能應付全球各地突髮狀況。生產現場也是要能機動地應付變化快速難以預測的訂單式生產型態。
國際性競爭
經濟的發展日漸國際化，所面臨的不僅是國內競爭而是面對全球各地一流產品的競爭壓力。就生產而言，所面臨的是要不斷提升產質量量及降低生產成本。過去老闆生意好做，只把生產現場當做是一黑箱作業，如今在競爭壓力下必須將此黑箱作業透明化，找出任何影響質量及成本的問題，並尋求具體的對策。
功能與特點
針對以上的種種生產現場管理中的弊端，結合多年的製造業生產現場管理系統項目實施經驗，結合先進技術，經過多年的研發，推出了製造執行系統–MES。將現場管理分成五個功能層次，依序是：
(1) 追蹤功能(Tracking)
(2) 監督功能(Monitoring)
(3) 控制功能(Controlling)
(4) 管理功能(Management)
(5) 信息查詢功能（Search Information）
以下我們就此五大功能進行簡單描述。
追蹤功能
它的特色是儘量利用自動辨識技術，感測器或是與設備儀器的在線上，能自動蒐集現場生產信息，而下達的生產指示也可透過各類電子顯示裝置實時告之作業人員，達到無紙化(Paperless)的境界。傳統人工收集方式，需透過層層人工操作程式，才能到達管理者手中。
MES資料收集方式有以下之優點：
1)實時性。在現場事件發生的同時便立刻以電子資料型式納入MES處理。
2)正確性。利用電子科技處理，免除人為因素，使正確性由百分之一以上，降至十萬分之一以下。
3)高度完整性及使用性。現場事件經過計算機處理，可合併相關資料，存入計算機資料庫中。
監督功能
實時掌握了製造資源的最新狀況及歷史過程，再加上製程或作業規範，便可做到監督的功能。MES 隨時將追蹤的狀況與設定的標準加以比較，如發生異常則立即透過計算機網路通知相關人員處理。
製程規格的監督，例如某類產品需要使用特殊規格的材料或組件，須經過某些製造程式，或者是成品要求某些包裝配件，這些要求在作業人員實際工作時透過自動辨識技術或與設備的在線上，很方便地讓 MES 得知作業情形，與事先設定的標準比對，達到實時核對效果。
製程質量的監督，實時收集所有現場的質量資料，並就不同製程、品檢、修護、站別、產品時間區段或制令做統計分析，並立即反應給相關單位，達到質量預警效果。此項功能的發揮，可以大量減少工作現場因人為疏忽造成產品再加工或損壞，因而降低了直接人工及物料成本，達到質量預警效果。
生產設備的監督，隨時了解各重要生產設備的狀況，如發生異常能實時提供維修，並機動調整生產活動。
控制功能
製程監督功能有了以後，便可以再進一步將製程中各個獨立的自動化物料搬運備，自動檢測設備及自動化生產設備在線上起來，構成較完整的自動化系統，發揮整合的效果。 基本上，各自獨立的自動化設備只是解決了某項製程的生產瓶頸，而此自動作業之前後仍須人力的配合，並未能充份發揮昂貴設備的功能。 MES 掌握了生產最新狀況(status)、製程規則(rules)及規劃系統所設定的生產目標(goal)可以有效地整合控制個自獨立的自動化設備，提升整廠的生產效率。
管理功能
現場信息自動實時收集除了提供做現場監督、控制之外, 最重要的功能是做為現場管理之用。MES 將現場實時收集的資料，以及監督控制的狀況都立即存入資料庫中，不但有最新的狀況也有長期儲存的歷史資料，利用資料庫強大的查詢、分析、報表功能，使得傳統人工方式無法達到的管理功能得以在MES 中實現，亦使現場管理達到Just-In Time (JIT)的境界。
信息查詢功能
傳統的生產現場信息的查詢都是基於手工的操作，好一點的是把各種生產報表、單據、窗體數據輸入計算機中進行匯總；進而得出各種信息。但這中做法不能保證信息的實時性、準確性及全面性，人為的資料誤差多。有了MES系統，各種基礎信息存在MES系統，業務資料實時從生產線上採集而來；保證了信息的實時性；同時由於資料是一點輸入，整體共享，保證了信息的一致性；又由於信息來自整個生產現場的投料、加工、組裝、質檢、維修、包裝、入庫等所有流程，保證了信息的全面、準確性。
為了方便管理層及客戶的需要，我們結合電子商務技術，開發出基於Internet技術的MES門戶。管理層過去想要了解生產狀況，一定要親臨生產現場找一堆人來問，而且得到的信息一定不準確；或客戶想了解自己的訂單在製造商的生產進度，那得通過左打電話右打電話。而有了PTMES門戶，這一切都在彈指之間。
帶來的效益
結合企業的生產管理現狀和客戶的需求，我們對SFCS上線前和上線後的生產現場管理進行比較，從中不難看出SFCS的效益來。
(1)流程卡管理
導入前
企業一般在生產中沒有實行這一制度，在先進的企業都會實行流程卡的管理。每一在制品附一流程卡片，作業員完成一製程須將日期、人員、生產信息填寫在流程卡上，在成品包裝前，收集起來，以備日後維修查詢之用。
導入後
不但能把流程卡管理這一制度建立起來，同時因為系統的大部分生產資料的收集均通過條形碼設備、自動化設備，大大加快了資料收集的速度，生產線的效率不但沒有降低，反而得到了大大的提高。每一流程卡附上該在制品序號條形碼，作業員完成一製程後，利用條形碼輸入序號，及生產資料(例如:不良代碼也印製成條形碼)，SFCS自動併入時間，工作站，人員資料，存入流程卡資料庫中。
(2)制令追蹤管理
導入前
利用每日生產表格由生產單位元組長填寫各制令投入產出，人員出勤等資料，再匯總計算出各制令進度。然而組裝生產線流程快速，生產主管永遠無法得知各制令的進度。
導入後
每站（需管制的站點）需刷流程卡序號，計算機可自動計算出其所屬制令在各生產單位詳細過程及最近狀況，主管辦公室之計算機可得知全廠一分鐘前制令最新狀況。如果主管遠在國外，只要其能進入SFCS報表系統，了解整個工廠的制令運行情況變成了彈指之間的事。
(3)在制品追蹤管理
導入前
如果沒有對WIP倉庫進行有效的管理，常造成一堆不良品、待修品積壓在現場。
導入後
利用流程卡完整數據，SFCS可追蹤每一在制品最新位置、狀態，統計整理後，可以依制令別，產品別或現場區段，追蹤在制品分布狀況。
(4)Burn-In 管理
導入前
不同機種 Burn-In時間長短不同，雖然Burn-In Room多用PLC，自動輸送帶控制, 但是仍須由人在現場操作，掌握信息不足，無法對Burn-In限空間做有效地利用。
導入後
透過SFCS與Burn-In Room PLC在線上，可以利用普天SFCS直接控制PLC，進行在制品進出Burn-In之控制，可以有效掌握Burn-In時間及空間利用。
(5)包裝監督
導入前
相同產品，因不同地區客戶，需配置不同文字手冊，電源等包裝材料，但因混線生產，易生錯誤（如放置兩本文字手冊、電源線多放了一條等）。
導入後
可立即給予包裝人員明確包裝指示，避免疏忽，或是進一步整合防呆系統可進一步當錯誤時立即發出警示。
(6)品質監控管理
導入前
品質資料由品管站輸入品質表格中，但因是人工填寫，資料有限，而完整的檢修資料是填寫在流程卡中，數量多，少有工廠輸入計算機，因此多是事後整理品質報表做為未來品質改善，但又因子據不完整、不正確, 不容易找到真正原因。
根據我們與客戶的交流與生產現場參觀，品質狀況得不到實時的更新，品質管控中所需要的P管制圖、Pn管制圖、 -R管制圖等重要的品質圖表均有人工事後繪製，不能實時了解生產現場的狀況，各種品質管制圖幾天得不到更新。
導入後
檢測修護、維修資料全由條形碼，或計算機立即輸入，或從測試檢測儀器中實時取出資料進行分析，現場可連線品質看板，實時顯示最新品質狀況，並可做完整詳細統計分析，有效找出品質問題。為品管部門提供實時、動態的P管制圖、Pn管制圖、 -R管制圖；再也不用為了要向大客戶提供這些管制圖而手忙腳亂了。
(7)出貨管理
導入前
須利用人工記錄那些出貨序號，給那一位客戶，以做售後服務，也因缺乏實時核對能力，常在出貨之機種及數量上發生錯誤，造成不小的損失。
導入後
出貨同時，刷讀外箱序號條形碼，可立即核對，如不符出貨條件，可立即告之出貨人員。同時把出貨信息上傳ERP系統。
(8)自動化設備整合
導入前
企業用的資料工具機等設備多獨立運作，效益不高，設備管理也不佳。
導入後
將SFCS與資料工具機 等整合，可自動得取生產信息及設備狀況，與資料工具機等整合，可自動得取測試資料。
(9)現場物料管理
導入前
企業每天一條線生產10多張工單，因混線生產，無法掌握實際生產狀況，常發生造缺料停線。
導入後
SFCS可以隨時掌握最新各制令，各機種組裝數量，可以實時計算出現場物料狀況，以預做供料準備，有效降低這方面人力及缺料現象。
(10)售後服務
導入前
也不知其何時出貨，很難提供有效的售後服務。客戶回修之產品，企業可以方便地找出出貨時間、出貨客戶（有出貨條形碼管理系統）；但如果想了解該產品在生產時的信息，由於出貨沒有與生產資料進行整合，要找出其原來的生產信息，須花費相當大的人力。
導入後
SFCS提供追蹤功能，可以掌握每一成品完整流程卡資料、當時生產現場的狀況及出貨時間、出貨客戶，追蹤成品在生產中的各種記錄，可提供客戶完整的售後服務。
