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    MES實施大不同:離散型 VS 流程型 發布時間:2022-03-12        瀏覽:

    雖然MES在制造企業中的作用很大,MES系統的部署與實施是企業實現智能制造的必由之路。但是不同類型的企業對MES系統的應用需求也存在很大差異,重點體現在是流程型和離散型MES差異上。

     

    一、行業的需求差異

    流程生產行業,主要是通過對原材料進行混合、分離、粉碎、加熱等物理或化學方法,使原材料增值。通常,他們以批量或連續的方式進行生產。

     

    離散工業主要是通過對原材料物理形狀的改變、組裝,成為產品,使其增值。在MES需求、應用環境等諸多方面,兩者都有較大的差異。

     

     
    1. 產品結構
     

    離散制造企業的產品結構,可以用“樹”的概念進行描述——其最終產品一定是由固定個數的零件或部件組成,這些關系非常明確并且固定。

     

    流程企業的產品結構,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系,可能隨溫度、壓力、濕度、季節、人員技術水平、工藝條件不同而不同。

     

     
    2. 工藝流程
     

    面向訂單的離散制造業,其特點是多品種和小批量。因此,生產設備的布置不是按產品而是按照工藝進行布置的。例如,離散制造業往往要按車、磨、刨、銑等工藝過程來安排機床的位置。因為每個產品的工藝過程都可能不一樣,而且可以進行同一種加工工藝的機床有多臺。因此,離散制造業需要對所加工的物料進行調度。并且中間品需要進行搬運。

     

    流程生產行業企業的特點是品種固定,批量大,生產設備投資高,而且按照產品進行布置。通常,流程生產行業企業設備是專用的,很難改作其他用途。MES系統規劃的時候,要考慮到不同行業生產設備布置的特點,做好配置。

     

     
    3. 自動化水平
     

    離散制造業企業由于是離散加工,產品的質量和生產率很大程度依賴于工人的技術水平。離散制造業企業自動化主要在單元級,例如數控機床、柔性制造系統。因此,離散制造業企業一般是人員密集型企業,自動化水平相對較低。

     

    流程生產行業企業,則大多采用大規模生產方式,生產工藝技術成熟,廣泛采用PCS(過程控制系統),控制生產工藝條件的自動化設備比較成熟。因此,流程生產行業企業生產過程多數是自動化的,生產車間的人員主要是管理、監視和設備檢修。

     

     
    4. 生產計劃管理
     

    主要從事單件、小批量生產的離散制造業企業,由于產品的工藝過程經常變更,它們需要具有良好的計劃能力。對于按訂單組織生產的企業,由于很難預測訂單在什么時候到來。因此,對采購和生產車間的計劃就需要很好的生產計劃系統,特別需要計算機來參與計劃系統的工作。只要應用得當,在生產計劃系統方面投資所產生的效益在離散制造業可以相當高。

     

    流程企業,主要是大批量生產。只有滿負荷生產,企業才能將成本降下來,在市場上具有競爭力。因此,在流程生產行業企業的生產計劃中,年度計劃更具有重要性,它決定了企業的物料需求。

     

     
    5. 設備
     

    流程生產行業的產品比較固定,而且一旦生產就有可能是十幾年不變;機械制造等行業的產品,壽命相對要小得多。體現在設備上,流程企業的設備是一條固定的生產線,設備投資比較大、工藝流程固定。其生產能力有一定的限制,生產線上的設備維護特別重要,不能發生故障。

     

    離散加工業則不是這樣,可以單臺設備停下來檢修,并不會影響整個系統生產。

     

     

    二、MES的應用特點

    流程生產行業企業與離散制造業企業之間的上述差異,導致MES在面向離散制造業和流程業的應用有所區別。

     

     
    對MRPII/ERP的要求不同
     

    MES處于企業的計劃執行層,從MRPII/ERP層接受計劃指令,并向MRPII/ERP反饋信息。因此,無論流程生產行業還是離散制造行業,MES都要與MRPII/ERP建立緊密的信息集成。

     

    流程生產行業和離散行業的MRPII/ERP的不同要求,主要表現在:

     

    • 兩者對于生產模型的要求不同——流程生產行業中體現了以配方為核心的生產模型,而離散行業中體現了以產品BOM為核心的生產模型。

     

    • 生產計劃方式方面,流程企業根據市場的需求進行生產的觀念已經逐步加深,市場需求量大的產品,是“以產促銷”——通過大批量生產,降低成本,提高競爭力。離散企業一方面可以根據定單進行生產,另一方面也可以根據市場預測作為生產計劃制訂的依據。離散企業的MRPII/ERP系統向MES下達作業計劃指令主要以“工作令”的方式,而流程企業的作業計劃下達主要以指令計劃形式方式。

     

    • 成本核算方式方面,離散企業的計算產品成本是按照產品BOM所描述的加工裝配過程,從低層向高層逐層累積得出的。流程企業的成本核算方式一般采用平行結轉法,在其成本組成中,生產成本中占比例最大的是原材料。

     

     
    作業計劃調度
     

    離散企業的生產作業計劃調度,需要根據優先級、工作中心能力、設備能力、均衡生產等方面對工序級、設備級的作業計劃進行調度。這種調度,是基于有限能力的調度并通過考慮生產中的交錯、重疊和并行操作來準確地計算工序的開工時間、完工時間、準備時間、排隊時間以及移動時間。通過良好的作業順序,可以明顯地提高生產效率。

     

    流程企業的產品,是以流水生產線方式組織、連續的生產方式,只存在連續的工藝流程,不存在與離散企業對應的嚴格的工藝路線。因此,在作業計劃調度方面,不需要也無法精確到工序級別,而是以整個流水生產線為單元進行調度。從作業計劃的作用和實現上,比離散企業相對簡單。

     

     
    數據采集
     

    MES的數據采集功能,可以實現對生產現場各種數據的收集、整理工作,是進行物料跟蹤、生產計劃、產品歷史記錄維護以及其它生產管理的基礎。

     

    離散企業的數據采集,以手工上報為主,并可以結合條形碼采集等半自動信息采集技術進行工時、設備、物料、質量等信息的采集。這種數據采集方式,時間間隔較大,容易受到人為因素的影響,要特別注意保障數據的準確性。

     

    流程生產行業的自動化程度較高,計算機技術的應用已深入各個領域。這些自動化設備,能自動準確記錄各種生產現場信息。對于MES而言,重點在于系統構建的時候與這些自動化設備做好數據接口。

     

     
    作業指令的下達
     

    在離散行業的MES中,將作業計劃調度結果下達給操作人員的方式一般采用派工單、施工單等書面方式進行通知,或采用電子看板方式讓操作人員及時掌握相關工序的生產任務。作業計劃的內容,包括該工序的開工、完工時間、生產數據等方面。

     

    流程生產行業的MES中,不僅要下達作業指令以及PDI數據,而且要將作業指令轉化為各個機組及設備的操作指令和各種基礎自動化設備的控制參數,并下達給相應的PCS系統。

     

     
    反沖處理
     

    流程生產行業的生產完工上報,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,而對前面工序流程實行反沖處理,如人工工時反沖、設備工時反沖、物料反沖,從而對在制品和成本進行跟蹤。

     

    離散制造中的完工上報,一般對每道工序都要進行上報,或在關鍵工序設置反沖點,對前面工序進行反沖處理。

     

     
    設備管理
     

    離散行業的生產設備的布置,不是按產品而是按照工藝進行布置的??梢赃M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對整個產品的工藝過程產生嚴重的影響,一般需要重點管理關鍵、瓶頸設備。

     

    在流程生產行業的流水線生產中,生產線上的設備維護特別重要,每臺設備都是關鍵設備,不能發生故障,一臺設備的故障會導致整個工藝流程的終止。

     

     
    庫房物料管理
     

    離散行業中,一般對半成品庫也設有相應的庫房,各工序根據生產作業計劃以及配套清單分別進行領料。

     

    流程生產行業中,對連續生產方式,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。配方領料不是根據工序分別領料,而是根據生產計劃一次領料放在工序庫位中。

     

     
    質量管理
     

    無論離散行業還是流程生產行業的質量檢驗和管理都相當重要,但在MES中對質量檢驗和管理的方式有所區別。

     

    離散行業中,對單件小批生產,一般需要檢驗每個零件、每道工序的加工質量;對批量生產,一般采用首檢、抽檢、SPC分析相結合。流程生產行業中,一般采用對生產批號產品進行各工序上的抽樣檢驗。

     

    在沒有實施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之后除了提供現場信息流自動化之外,它扮演承上啟下的功能。不難看出:MRP或ERP系統之間的互動關系,一個是上層的規劃系統,一個是下層實際的執行系統。

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