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流程和离散制造企业MES系统应用的差别
更新时间:2016-05-24 浏览数:

      流程制造企业则是流程企业的一种即加工业的一个大类。它泛指炼油、石化、化工、冶金、造纸、制药、酿造、建材、电力等原材料加工和能源工业的行业,其特点是对生产原料连续加工的过程,一般伴有化学、物理、相变等变化的过程。流程工业在国民经济中具有主导地位,其发展状况直接影响到国家的经济基础。

 

  离散制造企业主要是指一大类机械加工企业。它们的基本的生产特征是机器(机床)对工件外形方面的加工,再将不同的工件组装成了具有某种功能的产品。由于机器以及工件都是分立的,故称之为离散型的生产方式。如汽车制造、飞机制造、电子企业以及服装企业等等。

 

  

  目前国内在各行业中已经掀起一阵MES系统的应用潮流,企业既要抓住这个发展的机会要充分考虑到企业自身的具体情况以谋求最合适的企业现状的信息化解决的方案。

 

  企业的生产方式,主要的可以分为按定单的生产、按库存的生产或上述两者的组合。从生产的类型上考虑,则可以分为批量的生产和单件小批的生产。从产品的类型和生产工艺的组织方式上,企业的行业类型可分为流程的生产行业和离散的制造行业。

 

  1、产品结构方面:

 

  流程生产行业的MES系统中,一般采用配方的概念来描述这种动态的产品结构关系。其次,在流程生产行业的每个工艺过程当中,伴随产出的不只是产品或中间的产品, 还 可 能细分为主产品、副产品、协产品、回流物和废物。MES系统在描述这种产品结构的配方的时候,还应具有批量、有效期等这些方面的要求。

 

  离散的制造企业的产品结构,可以用“树”的概念来进行描述——其最终的产品一定是由固定个数的零件或部件来组成,这些关系非常的明确并且固定。流程企业的产品的结构,则有较大的不同,它们往往不是很固定的上级物料和下级物料之间的数量的关系,可能随温度、压力、湿度、季节、人员的技术水平、工艺的条件不同而不同。

 

  2、 需求差异方面:

 

  流程生产行业,主要是通过对原材料来进行混合、分离、粉碎、加热等物理或化学的方法,使得原材料增值。通常,他们以批量或连续的方式来进行生产。离散工业则主要是通过对原材料的物理形状的改变、组装,成为产品,使其增值。在MES系统的需求、应用环境等诸多的方面,两者都有着较大的差异。

 

  3、自动化水平方面

 

  流程生产行业的企业,则大多采用了大规模生产的方式,生产工艺的技术成熟,广泛采用PCS(过程控制系统),控制生产工艺条件的自动化设备也比较成熟。因此,流程生产行业企业的生产过程多数是自动化的,生产车间的人员则主要是管理、监视和设备的检修。离散制造业企业由于是离散的加工,产品的质量和生产率很大程度是依赖于工人的技术水平。离散制造业企业的自动化主要在单元级,例如数控机床、柔性制造系统。因此,离散制造业企业一般是人员密集型的企业,自动化的水平相对较低。

 

  4、工艺流程方面

 

  流程生产行业企业的特点是品种的固定,批量大,生产的设备投资高,而且按照产品来进行布置。通常,流程生产行业企业的设备是专用的,很难改作其他的用途。MES系统在规划的时候,要考虑到不同行业的生产设备布置的特点,做好配置。离散制造业,其特点就是多品种以及小批量。因此,生产设备的布置不是按产品而是按照工艺来进行布置的。例如,离散制造业则往往要按车、磨、刨、铣等的工艺的过程来安排机床的位置。因为每个产品的工艺过程都可能是不一样的,而且可以进行同一种加工工艺的机床有很多台。因此,离散制造业需要对所加工的物料来进行调度。并且中间品还需要进行搬运。

 

  5、生产计划方式方面

 

  流程企业根据市场的需求来进行生产的观念已经逐步的加深了。但一般情况下,特别是对市场的需求量大的产品,是“以产促销”——通过大批量的生产,降低成本,提高了竞争力。因此,作为流程企业的生产计划的依据,主要是市场的预测。离散企业一方面可以根据定单来进行生产,另一方面也可以根据市场的预测作为生产计划制订的依据。离散企业的MRPII/ERP系统向MES系统下达作业的计划指令主要以“工作令”(Job Order或Work Order)的方式,而流程企业的作业计划下达主要是以指令计划形式的方式。

 

  6、 生产计划管理方面

 

  流程企业主要是大批量的生产。只有满负荷的生产,企业才能够将成本降下来,在市场上才能具有竞争力。因此,在流程生产行业企业的生产计划之中,年度计划更则具有重要性, 它决定了企业的物料的需求。离散企业主要从事单件、小批量生产的离散制造业的企业,由于产品的工艺过程经常的变更,它们需要具有良好的计划的能力。对于按订单组织的生产的企业,由于很难预测订单会在什么时候到来。因此,对采购和生产车间的计划就需要很好的生产计划的系统,特别需要计算机来参与计划系统方面的工作。只要能够充分的应用得当,在生产计划系统方面的投资所产生的效益在离散制造业可以是相当高。

 

  7、设备管理方面

 

  流程生产行业的产品是比较固定,而且一旦生产就有可能是十几年都不变;机械的制造等行业的产品,寿命相对要小得很多。体现在设备上,流程企业的设备则是一条固定的生产线,设备的投资也比较大、工艺的流程固定。其生产的能力有一定的限制,生产线上的设备的维护特别的重要,不能发生故障。离散加工业则就不是这样的,可以单台的设备停下来检修,并不会影响整个的系统生产。离散行业的生产设备方面的布置,不是按产品而是按照工艺进行布置的。可以进行同一种的加工工艺的机床一般有多台。 单台设备的故障不会对整个产品的工艺过程产生严重的影响,一般需要重点管理的关键、瓶颈设备。

 

  在流程生产行业的流水线的生产中,生产线上的设备维护特别的重要,每台设备都是关键的设备,不能发生故障,一台设备的故障会导致整个的工艺流程的终止。

 

  8、成本核算方式方面

 

  流程企业的成本核算的方式一般采用平行结转法,在其成本组成中,生产成本中占比例最大的是原材料。通常,原材料占整个产品成本的70%~80%,人工成本所占 比例较小,约占2%~5%,其他为分摊成本。离散企业的计算产品成本是按照产品BOM所描述的加工装配过程,从低层向高层逐层的累积得出的。这种按照成本发生的实际过程的计算成本的方法称为逐层的累积法,或称成本的滚加计算法(cost roll-up),它反映了产品增值的实际的过程。

 

  9、作业计划调度方面

 

  流程企业的产品,是以流水的生产线方式组织、连续的生产方式,只存在连续的工艺的流程,不存在与离散企业对应的严格的工艺的路线。因此,在作业计划的调度方面,不需要也无法精确到工序的级别,而是以整个的流水生产线为单元进行了调度。从作业计划的作用以及实现上,比离散企业相对要简单。离散企业的生产作业计划 调度,需要根据优先级、工作中心能力、设备能力、均衡生产等一些方面对工序级、设备级的作业计划来进行调度。这种的调度,是基于有限的能力的调度并通过考虑了生产中的交错、重叠和并行操作来准确地计算工序的开工的时间、完工的时间、准备的时间、排队的时间以及移动的时间。通过良好的作业的顺序,可以明显地提高生产的效率。

 

  10、批号管理和跟踪方面

 

  流程生产行业的生产工艺的过程中,会产生各种的协产品、副产品、废品、回流物等,对物资的管理则需要有严格的批号。例如,制药业中的药品生产的过程要求有十分严格的批号的记录和跟踪,从原材料、供应商、中间品以及销售给到用户的产品,都需要记录。一旦出现问题,企业要可以通过批号来反查出是谁的原料、哪个部门、何时生产的,直到查出问题的所在。离散制造业一般对这种的要求并不十分的强调,虽然现在很多离散制造业企业也在逐渐的完善批号的跟踪管理。

 

  11、 作业指令的下达方面

 

  流程生产行业的MES中,不仅要下达作业的指令以及PDI数据,而且要将作业指令转化为各个机组及设备的操作指令和各种基础自动化设备的控制参数,并下达给了相应的PCS系统。在离散行业的MES系统中,将作业的计划调度结果下达给操作人员的方式一般是采用派工单、施工单等书面的方式进行通知,或采用电子的看板方式让操作的人员及时的掌握相关工序的生产任务。作业计划的内容,包括该工序的开工、完工时间、生产数据等方面。

 

  12、数据采集方面

 

  MES系统的数据采集的功能,可以实现对生产现场的各种数据的收集、整理工作,是进行物料的跟踪、生产计划、产品历史记录维护以及其它生产的管理的基础。流程生产行业的自动化的程度较高,设备控制级大量的采用了DCS、PLC。在检测驱动方面,各种智能仪表、数字传感器已普遍的应用;过程控制则广泛的采用以、小型机为主的自动控制的系统。传统的“计、电、仪”分工界限已不再那么明显,计算机技术的应用已深入到了各个领域。这些自动化设备,能自动准确的记录各种生产现场的信息。对于MES而言,重点在于系统构建的时候与这些自动化的设备做好数据的接口。离散企业的数据采集,以手工上报为主,并可以结合条形码采集等半自动的信息采集的技术进行工时、设备、物料、质量等信息的采集。这种数据采集方式,时间间隔较大,容易受到人为的因素的影响,要特别的注意保障数据的准确性。

 

  13、质量管理方面

 

  无论离散行业还是流程的生产行业的质量检验和管理都相当的重要,但在MES系统中对质量的检验和管理的方式是有所区别的。流程生产的行业中,一般采用对生产的批号产品进行各工序上的抽样的检验。离散行业中,对单件小批的生产,一般需要检验每个零件、每道工序的加工的质量;对批量的生产,一般采用首检、抽检、SPC分析进行相结合。

 

  14、 库房物料管理方面

 

  流程生产的行业中,对连续的生产方式,一般不设中间半成品的库房,配方原料的库位一般设置在工序的旁边。配方领料不是根据工序来分别领料,而是根据生产的计划一次领料放在工序的库位中。离散行业中,一般对半成品库也设有了相应的库房,各工序根据生产作业的计划以及配套的清单分别进行领料。

 

  15、冲处理方面

 

  流程生产行业的生产完工的上报,广泛的采用反冲的处理。一般在工艺流程的最后的设置完工然后上报点,而对前面的工序流程实行反冲的处理,如人工的工时反冲、设备的工时反冲、物料反冲,从而对在制品以及成本进行跟踪。离散制造中的完工的上报,一般对每道的工序都要进行上报,或在关键的工序设置反冲点,对前面的工序进行反冲的处理。MES系统在配置相应的模块的时候,要注意这些的差异,以符合企业的需求。

 

  总之,每个行业的不同的生产方式和生产类型中(例如离散行业的单件小批或大批大量的生产,在医药、化工、钢铁等不同的流程生产行业),MES系统的应用还存在一些的差别,仍然需要根据各自的特点进行综合的分析,在MES系统具体的实施上,要根据行业的特征来区别的对待。推荐阅读:卷烟企业MES系统的应用