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不同行業中的 MES 應用(上)

于濤 于濤

MES的應用,要充分考慮到企業的具體情況,以謀求最合適的資訊化解決方案。

企業的生產方式,主要可以分為按定單生產、按庫存生產或上述兩者的組合。從生產類型上考慮,則可以分為批量生產和單件小批生產。從產品類型和生產工藝組織方式上,企業的行業類型可分為流程生產行業和離散製造行業。

典型的流程生產行業有醫藥、石油化工、電力、鋼鐵製造、能源、水泥等領域。這些企業,主要採用按庫存、批量、連續的生產方式。典型的離散製造行業主要包括機械製造、電子電器、航空製造、汽車製造等行業。這些企業,則既有按定單生產,也有按庫存生產;既有批量生產,也有單件小批生產。

MES系統,無論從功能模型還是資訊模型以及相關技術上,都包括了流程生產行業和離散製造行業。但是,無論從工藝流程還是生產組織方式等方面,流程生產行業和離散製造行業都存在較大的差別。所以,在MES具體實施上,要根據行業特徵區別對待。

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。而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。

產品結構

離散型製造之企業,其產品結構可以用 "樹狀" 的觀念來說明,其成品都是由固定數量的零件或是零組件所裝配而成,這些關係非常明確且固定。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。如上級物料和下級物料之間的數量關係,可能隨溫度、壓力、濕度、季節、人員技術水準、工藝條件不同而有所差異。

工藝流程

面向訂單的離散製造業,其特點是多品種和小批量。因此,生產設備的佈置不是按產品而是按照工藝進行佈置的。 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,而且按照產品進行佈置。通常,流程生產行業企業設備是專用的,很難改作其他用途。

自動化水準

離散製造業企業由於是離散加工,產品的品質和生產率有很大程度需依賴工人的技術水準。離散製造業企業自動化主要在單元級,例如數控機床、柔性製造系統。因此,離散製造業企業一般是人員密集型企業,自動化水準相對較低。流程生產行業企業,則大多採用大規模生產方式,生產工藝技術成熟,廣泛採用PCS(程序控制系統),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。

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;機械製造等行業的產品,壽命相對要小得多。表現在設備上,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,可以單台設備停下來檢修,並不會影響整個系統生產。

批號管理和跟蹤

流程生產行業的生產工藝過程中,會產生各種主產品、次產品、廢品、返修品等,對物資的管理需要有嚴格的批號。例如,製藥業中的藥品生產過程要求就有十分嚴格的批號記錄和跟蹤,從原材料、供應商、中間品以及銷售給用戶的產品,都需要記錄。一旦出現問題,企業要可以通過批號反查出是誰的原料、哪個部門、何時生產的,直到查出問題所在。而離散製造業一般對這種要求並不十分強調,雖然現在很多離散製造業企業也在逐漸完善批號跟蹤管理。

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