離散制造和流程工業(yè)MES系統15個(gè)關(guān)鍵詞

發(fā)表于：2017/6/1 13:15:31??閱讀量：?[關(guān)閉]

 　  企業(yè)的生產(chǎn)方式，主要可以分為按定單生產(chǎn)、按庫存生產(chǎn)或上述兩者的組合。從生產(chǎn)類(lèi)型上考慮，則可以分為批量生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)。從產(chǎn)品類(lèi)型和生產(chǎn)工藝組織方式上，企業(yè)的行業(yè)類(lèi)型可分為流程生產(chǎn)行業(yè)和離散制造行業(yè)。

　　典型的流程生產(chǎn)行業(yè)有醫藥、石油化工、電力、鋼鐵制造、能源、水泥等領(lǐng)域。這些企業(yè)，主要采用按庫存、批量、連續的生產(chǎn)方式。典型的離散制造行業(yè)主要包 括 機械制造、電子電器、航空制造、汽車(chē)制造等行業(yè)。這些企業(yè)，則既有按定單生產(chǎn)，也有按庫存生產(chǎn);既有批量生產(chǎn)，也有單件小批生產(chǎn)。

　　MES系統從功能模型、信息模型以及相關(guān)技術(shù)上覆蓋了流程生產(chǎn)行業(yè)和離散制造行業(yè)。但是，在工藝流程和生產(chǎn)組織方式方面，流程生產(chǎn)行業(yè)和離散制造行業(yè)存在較大的差別。

　　需求差異方面

　　流程生產(chǎn)行業(yè)，主要是通過(guò)對原材料進(jìn)行混合、分離、粉碎、加熱等物理或化學(xué)方法，使原材料增值。通常，他們以批量或連續的方式進(jìn)行生產(chǎn)。離散工業(yè)主要是通過(guò)對原材料物理形狀的改變、組裝，成為產(chǎn)品，使其增值。在MES需求、應用環(huán)境等諸多方面，兩者都有較大的差異。

　　產(chǎn)品結構方面

　　流程生產(chǎn)行業(yè)MES中，一般采用配方的概念來(lái)描述這種動(dòng)態(tài)的產(chǎn)品結構關(guān)系。其次，在流程生產(chǎn)行業(yè)每個(gè)工藝過(guò)程中，伴隨產(chǎn)出的不只是產(chǎn)品或中間產(chǎn)品， 還可能細分為主產(chǎn)品、副產(chǎn)品、協(xié)產(chǎn)品、回流物和廢物。MES在描述這種產(chǎn)品結構的配方的時(shí)候，還應具有批量、有效期等方　面的要求。 離散制造企業(yè)的產(chǎn)品結構，可以用“樹(shù)”的概念進(jìn)行描述——其最終產(chǎn)品一定是由固定個(gè)數的零件或部件組成，這些關(guān)系非常明確并且固定。流程企業(yè)的產(chǎn) 品 結 構，則有較大的不同，它們往往不是很固定—上級物料和下級物料之間的數量關(guān)系，可能隨溫度、壓力、濕度、季節、人員技術(shù)水平、工藝條件不同而不同。

　　工藝流程方面

　　流程生產(chǎn)行業(yè)企業(yè)的特點(diǎn)是品種固定，批量大，生產(chǎn)設備投資高，而且按照產(chǎn)品進(jìn)行布置。通常，流程生產(chǎn)行業(yè)企業(yè)設備是專(zhuān)用的，很難改作其他用途。MES系統 規劃的時(shí)候，要考慮到不同行業(yè)生產(chǎn)設備布置的特點(diǎn)，做好配置。離散制造業(yè)，其特點(diǎn)是多品種和小批量。因此，生產(chǎn)設備的布置不是按產(chǎn)品而是按照工藝進(jìn)行布置 的。

　　例如，離散制造業(yè)往往要按車(chē)、磨、刨、銑等 工藝 過(guò)程來(lái)安排機床的位置。因為每個(gè)產(chǎn)品的工藝過(guò)程都可能不一樣，而且可以進(jìn)行同一種加工工藝的機床有 多臺。因此，離散制造業(yè)需要對所加工的物料進(jìn)行調 度。 并且中間品需要進(jìn)行搬運。

　　自動(dòng)化水平方面

　　流程生產(chǎn)行業(yè)企業(yè)，則大多采用大規模生產(chǎn)方式，生產(chǎn)工藝技術(shù)成熟，廣泛采用PCS(過(guò)程控制系統)，控制生產(chǎn)工藝條件的自動(dòng)化設備比較成熟。因此，流 程 生產(chǎn)行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程多數是自動(dòng)化的，生產(chǎn)車(chē)間的人員主要是管理、監視和設備檢修。

　　離散制造業(yè)企業(yè)由于是離散加工，產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率很大程度依賴(lài)于工人 的技術(shù)水平。離散制造業(yè)企業(yè)自動(dòng)化主要在單元級，例如數控機床、柔性制造系統。因此，離散制造業(yè)企業(yè)一般是人員密集型企業(yè)，自動(dòng)化水平相對較低。

　　生產(chǎn)計劃管理方面

　　流程企業(yè)主要是大批量生產(chǎn)。只有滿(mǎn)負荷生產(chǎn)，企業(yè)才能將成本降下來(lái)，在市場(chǎng)上具有競爭力。因此，在流程生產(chǎn)行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)計劃中，年度計劃更具有重要性， 它決定了企業(yè)的物料需求。離散企業(yè)主要從事單件、小批量生產(chǎn)的離散制造業(yè)企業(yè)，由于產(chǎn)品的工藝過(guò)程經(jīng)常變更，它們需要具有良好的計劃能力。

　　對于按訂單組織 生產(chǎn)的企業(yè)，由于很難預測訂單 在 什么時(shí)候到來(lái)。因此，對采購和生產(chǎn)車(chē)間的計劃就需要很好的生產(chǎn)計劃系統，特別需要計算機來(lái)參與計劃系統的工作。只要應 用得當，在生產(chǎn)計劃系統方面投資 所 產(chǎn)生的效益在離散制造業(yè)可以相當高。

　　生產(chǎn)計劃方式方面

　　流程企業(yè)根據市場(chǎng)的需求進(jìn)行生產(chǎn)的觀(guān)念已經(jīng)逐步加深。但一般情況下，特別是對市場(chǎng)需求量大的產(chǎn)品，是“以產(chǎn)促銷(xiāo)”——通過(guò)大批量生 產(chǎn)，降低成本，提高競 爭 力。因此，作為流程企業(yè)生產(chǎn)計劃的依據，主要是市場(chǎng)預測。

　　離散企業(yè)一方面可以根據定單進(jìn)行生產(chǎn)，另一方面也可以根據市場(chǎng)預測作為生 產(chǎn)計劃制訂的依 據。離散企業(yè)的MRPII/ERP系統向MES下達作業(yè)計劃指令主要以“工作令”(Job Order或Work Order)的方式，而流程企業(yè)的作業(yè)計劃下達主要以指令計劃形式方式。

　　成本核算方式方面

　　流程企業(yè)的成本核算方式一般采用平行結轉法，在其成本組成中，生產(chǎn)成本中占比例很大的是原材料。通常，原材料占產(chǎn)品成本的70%～80%，人工成本所占 比例較小，約占2%～5%，其他為分攤成本。離散企業(yè)的計算產(chǎn)品成本是按照產(chǎn)品BOM所描述的加工裝配過(guò)程，從低層向高層逐層累積得出的。這種按照成本發(fā) 生的實(shí)際過(guò)程計算成本 的方法稱(chēng)為逐層累積法，或稱(chēng)成本滾加計算法(cost roll-up)，它反映了產(chǎn)品增值的實(shí)際過(guò)程。

　　設備管理方面

　　流程生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品比較固定，而且一旦生產(chǎn)就有可能是十幾年不變;機械制造等行業(yè)的產(chǎn)品，壽命相對要小得多。體現在設備上，流程企業(yè)的設備是一條 固 定 的生產(chǎn)線(xiàn)，設備投資比較大、工藝流程固定。其生產(chǎn)能力有一定的限制，生產(chǎn)線(xiàn)上的設備維護特別重要，不能發(fā)生故障。離散加工業(yè)則不是這樣，可以單臺 設備 停下 來(lái)檢修，并不會(huì )影響整個(gè)系統生產(chǎn)。

　　離散行業(yè)的生產(chǎn)設備的布置，不是按產(chǎn)品而是按照工藝進(jìn)行布置的?？梢赃M(jìn)行同一種加工工藝的機床一般有多臺。 單臺設備的故障不會(huì )對整個(gè)產(chǎn)品的工藝過(guò)程產(chǎn)生嚴重的影響，一般需要重點(diǎn)管理關(guān)鍵、瓶頸設備。

　　在流程生產(chǎn)行業(yè)的流水線(xiàn)生產(chǎn)中，生產(chǎn)線(xiàn)上的設備維護特別重要，每臺設備都是關(guān)鍵設備，不能發(fā)生故障，一臺設備的故障會(huì )導致整個(gè)工藝流程的終止。

　　作業(yè)計劃調度方面

　　流程生產(chǎn)行業(yè)的生產(chǎn)工藝過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生各種協(xié)產(chǎn)品、副產(chǎn)品、廢品、回流物等，對物資的管理需要有嚴格的批號。例如，制藥業(yè)中的藥品生產(chǎn)過(guò)程要求有十分嚴格的批號記錄和跟蹤，從原材料、供應商、中間品以及銷(xiāo)售給用戶(hù)的產(chǎn)品，都需要記錄。一旦出現問(wèn)題，企業(yè)要可以通過(guò)批號反查出是誰(shuí)的原料、哪個(gè)部門(mén)、何 時(shí) 生 產(chǎn)的，直到查出問(wèn)題所在。離散制造業(yè)一般對這種要求并不十分強調，雖然現在很多離散制造業(yè)企業(yè)也在逐漸完善批號跟蹤管理。

　　作業(yè)計劃調度方面

　　流程企業(yè)的產(chǎn)品，是以流水生產(chǎn)線(xiàn)方式組織、連續的生產(chǎn)方式，只存在連續的工藝流程，不存在與離散企業(yè)對應的嚴格的工藝路線(xiàn)。因此，在作業(yè)計劃調度方面，不需要也無(wú)法精確到工序級別，而是以整個(gè)流水生產(chǎn)線(xiàn)為單元進(jìn)行調度。從作業(yè)計劃的作用和實(shí)現上，比離散企業(yè)相對簡(jiǎn)單。

　　離散企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)計劃 調度，需要根據優(yōu)先級、工作中心能力、設備能力、均衡生產(chǎn)等方面對工序級、設備級的作業(yè)計劃進(jìn)行調度。這種調度，是基于有限能力的 調度并通過(guò)考慮生產(chǎn) 中的交錯、重疊和并行操作來(lái)準確地計算工序的開(kāi)工時(shí)間、完工時(shí)間、準備時(shí)間、排隊時(shí)間以及移動(dòng)時(shí)間。通過(guò)良好的作業(yè)順序，可以明顯地提高生產(chǎn)效率。

　　數據采集方面

　　MES的數據采集功能，可以實(shí)現對生產(chǎn)現場(chǎng)各種數據的收集、整理工作，是進(jìn)行物料跟蹤、生產(chǎn)計劃、產(chǎn)品歷史記錄維護以及其它生產(chǎn)管理的基礎。流程生產(chǎn)行業(yè)的自動(dòng) 化程度較高，設備控制級大量采用DCS、PLC。在檢測驅動(dòng)方面，各種智能儀表、數字傳感器已普遍應用;過(guò)程控制則廣泛采用以、小型機為主的自動(dòng)控制系統。

　　傳統的“計、電、儀”分工界限已不再明顯，計算機技術(shù)的應用已深入各個(gè)領(lǐng)域。這些自動(dòng)化設備，能自動(dòng)準確記錄各種生產(chǎn)現場(chǎng)信息。對于MES而言，重點(diǎn)在于系統構建的時(shí)候與這些自動(dòng)化設備做好數據接口。離散企業(yè)的數據采集，以手工上報為主，并可以結合條形碼采集等半自動(dòng)信息采集技術(shù)進(jìn)行工時(shí)、設備、物料、質(zhì)量等信息的采集。這種數據采集方式，時(shí)間間隔較大，容易受到人為因素的影響，要特別注意保障數據的準確性。

　　作業(yè)指令的下達方面

　　流程生產(chǎn)行業(yè)的MES中，不僅要下達作業(yè)指令以及PDI(Panel Data Interface，面板數據接口)數據，而且要將作業(yè)指令轉化為各個(gè)機組及設備的操作指令和各種基礎自動(dòng)化設備的控制參數(例如PID控制參數——Proportional Integral Derivative， 比 例積分微分控制)，并下達給相應的PCS系統(Production Control System，生產(chǎn)控制系統)。

　　在離散行業(yè)的ME中，將作業(yè)計劃調度結果下達給操作人員的方式一般采用派工單、施工單等書(shū)面方式進(jìn)行通知，或采用電子看板方式讓操作人員及時(shí)掌握相關(guān)工序的生產(chǎn)任務(wù)。作業(yè)計劃的內容，包括該工序的開(kāi)工、完工時(shí)間、生產(chǎn)數據等方面。

　　沖處理方面

　　流程生產(chǎn)行業(yè)的生產(chǎn)完工上報，廣泛采用反沖處理。一般在工藝流程的最后設置完工上報點(diǎn)，而對前面工序流程實(shí)行反沖處理，如人工工時(shí)反沖、設備工時(shí)反沖、物 料反沖，從而對在制品和成本進(jìn)行跟蹤。

　　離散制造中的完工上報，一般對每道工序都要進(jìn)行上報，或在關(guān)鍵工序設置反沖點(diǎn)，對前面工序進(jìn)行反沖處理。MES系統 在配置相應模塊的時(shí)候，要注意這些差異，以符合企業(yè)的需求。

　　庫房物料管理方面

　　流程生產(chǎn)行業(yè)中，對連續生產(chǎn)方式，一般不設中間半成品庫房，配方原料的庫位一般設置在工序旁邊。配方領(lǐng)料不是根據工序分別領(lǐng)料，而是根據生產(chǎn)計劃一次領(lǐng)料放在工序庫位中。離散行業(yè)中，一般對半成品庫也設有相應的庫房，各工序根據生產(chǎn)作業(yè) 計劃以及配套清單分別進(jìn)行領(lǐng)料。

　　質(zhì)量管理方面

　　無(wú)論離散行業(yè)還是流程生產(chǎn)行業(yè)的質(zhì)量檢驗和管理都相當重要，但在MES中對質(zhì)量檢驗和管理的方式有所區別。流程生產(chǎn)行業(yè)中，一般采用對生產(chǎn)批號產(chǎn)品進(jìn)行各 工序上的抽樣檢驗。離散行業(yè)中，對單件小批生產(chǎn)，一般需要檢驗每個(gè)零件、每道工序的加工質(zhì)量;對批量生產(chǎn)，一般采用首檢、抽檢、SPC分析相結合。

　　總之，每個(gè)行業(yè)的不同生產(chǎn)方式和生產(chǎn)類(lèi)型中(例如離散行業(yè)的單件小批或大批大量生產(chǎn)，在醫藥、化工、鋼鐵等不同流程生產(chǎn)行業(yè))，MES的應用還存在一些差別，仍然需要根據各自特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析，在MES系統具體實(shí)施上，要根據行業(yè)特征區別對待。