在实施MES(制造执行系统)时,几乎每个项目都会遇到一个需要反复和客户沟通、确认的需求——产品追溯的颗粒度。
上MES,客户最基础的诉求之一就是实现产品追溯,要求能正向追踪、反向溯源。通过这个功能,可以查询一个产品在生产全过程的“履历”。当出现质量问题时,能够快速定位影响范围,及时进行物资拦截、库存清理,避免更大的损失。同时,也能通过产品数据分析,优化加工工艺,提升生产效率与质量水平。
如果做得好,甚至可以将产品档案向客户开放,让客户便捷查询所购产品的全流程信息,从而满足其品控需求,提升客户满意度与产品竞争力。
产品追溯的价值清晰明确,但“追溯颗粒度”在客户提出需求时往往是模糊的,企业内部不同部门的理解也常不一致,一个问题需要决策:
究竟是该做批量追溯,还是单件追溯?
谈到这一点,用户的直觉反应常常是:“当然是单件追溯!我查的时候输入的是产品序列号,那不就是单件追溯吗?”
这里的“单件追溯”和“批量追溯”,并不是指查询时输入的是单个序列号还是生产批号码,而是指我们为产品建立的档案,到底是按“单件”还是“批量”为单元来构建。这两种方式,对业务和系统的要求天差地别。
通过一个例子来说明两种追溯的差异
假设我们要给一个学校班级建立档案。
如果按班级建档案,那么档案数据就以班级为对象,记录整个班级的建班时间、人员组成、课程计划、日常作息、班级活动、异常情况、整体成绩、毕业情况等。班级里的每个学生,只是这条档案记录中的一个属性字段。
如果按学生建档案,那就要以每个学生为独立对象,记录其入学时间、所在班级、每日上放学时间、每节课进出教室的记录、所学课程、与师长同学的互动、在校重要事迹等。这时,班级反而成了学生档案里的一个属性。
从数据记录的详细程度与颗粒度来看,这两者差异巨大。
按班级记录,档案相对粗略,记录难度小、成本低。虽然也可以按某个学生来查,但只能通过“学生→班级”这层归属关系,追溯到他所在各个阶段的班级整体记录,无法获取其个人在校的详细轨迹。这类似于批次追溯——追溯到的是一整个“面”,而非具体的“点”,存在范围不够精准、影响容易外扩的问题。
按学生记录,则非常细致,记录难度大、成本高(可以想象,需要一个小书记员常年跟随记录)。最好有自动采集手段(如随身记录设备)。这种方式下,数据丰富、数据量级大,对存储和检索能力的要求也更高。这才是真正的单件追溯,可以实现精准追踪、问题定位准确,更有利于快速分析根因、锁定确切影响范围,避免不必要的质量成本损失。
回到我们的生产管理业务中,如果我们提出的业务目标是实现“产品数字孪生”“产品数字护照”“产品质量档案”,那么背后就必须建立单件追溯的数据链,只有这样的颗粒度才能支撑这样的高阶目标。
要实现单件追溯,生产线上就必须推行单件流管理。从产品上线首道工序起,就要赋予其唯一身份标识,并在所有工序的进出站、生产过程参数(工艺数据、质检结果)中,按单件采集数据,并与该唯一标识关联。
如果过程中出现质量返工、返修,同样需按单件记录返修过程数据,包括物料转移、质量检验等信息。
可见,单件追溯对业务的连续性要求极高。整条生产线最好实现全自动化,不能出现前道工序可单件流、后道或某中间工序却无法实现的情况。只要中间出现“断层”,整体单件追溯就无法成立。
同时,它对加工过程数据采集的及时性、准确性、可靠性要求极高,仅靠现场人员手工录入几乎不现实。因此,必须具备自动化数据采集能力,底层IoT系统的建设就成为必选项,而不再是可以取舍的加分项。
要启动的MES项目,在项目需求论证阶段,最好提前就把“是否要做单件追溯”这个目标彻底讨论清楚。因为不同的选择,带来的项目范围、实现难度、成本投入、实施周期、配套的业务变革以及软硬件需求,都会是天壤之别。
曾有一位客户的生产总监,在清晰理解单件追溯的实现逻辑后,坚定表示:“虽然单件追溯很好,我们也是自动化产线,但我们现在坚决不能做。因为我们的管理水平还达不到要求,尤其在处理产线异常时,很容易把追溯关系搞乱。如果非要严格保持一对一正确追溯,可能就得频繁停线、人工干预,反而会牺牲生产节拍与总体效率,得不偿失。”
他的坦诚,恰恰说明了一点:
追溯颗粒度的选择,不仅是技术问题,更是与企业管理水平、产能目标和成本考量的深度匹配。
您的工厂,准备好了吗?