華智分享：離散制造企業(yè)如何成功實(shí)施MES？
發(fā)表于：2019/11/14 10:59:21??閱讀量： [關(guān)閉]
導(dǎo)讀：MES制造執(zhí)行系統(tǒng)主要用來解決整體優(yōu)化中，生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)過程的脫節(jié)問題——這一問題長(zhǎng)期以來不僅直接影響企業(yè)的生產(chǎn)效率，而且成為制約現(xiàn)代企業(yè)內(nèi)部信息集成和企業(yè)之間供應(yīng)鏈優(yōu)化的瓶頸。
MESA國(guó)際聯(lián)合會(huì)對(duì)MES的定義是：MES能通過信息的傳遞對(duì)從生產(chǎn)命令下發(fā)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化管理。當(dāng)工廠中有實(shí)時(shí)事件發(fā)生時(shí)，MES能及時(shí)對(duì)這些事件做出反應(yīng)、報(bào)告，并用當(dāng)前的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對(duì)它們進(jìn)行約束和處理。
目前，MES關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展都已經(jīng)相當(dāng)成熟，在技術(shù)層面而言，開發(fā)MES，并不是問題，困難的是如何制定出系統(tǒng)功能規(guī)格，及如何成功地使用MES以發(fā)揮它的功能。
遇到的困難大致可分為下列幾項(xiàng)：
?。?）工廠本身尚未有完整的制度，人員流動(dòng)性大，組織變更也大，前者定的規(guī)格，制作完成后，變更負(fù)責(zé)人員，其規(guī)格也隨之改變。
?。?）MES在國(guó)內(nèi)研發(fā)才剛起步，各制造業(yè)尚缺乏成功的范例，也缺少專業(yè)的實(shí)施公司，對(duì)其沒有正確的觀念與認(rèn)識(shí)，推行信心及決心不夠。
（3）工廠性質(zhì)多屬少量多樣，訂單式生產(chǎn)形態(tài)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)多混亂，經(jīng)常有例外狀況，作業(yè)上較難配合。
?。?）要達(dá)到實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)控管理功能，須現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員充分的配合，一般而言，作業(yè)人員忙于生產(chǎn)，較難要求其實(shí)時(shí)輸入數(shù)據(jù)。而一般MES或ERP系統(tǒng)多是on-line批次作業(yè)，而非實(shí)時(shí)作業(yè)，執(zhí)行上較具彈性。
?。?）MES現(xiàn)場(chǎng)一線管理者（如組長(zhǎng)）可能難以正確理解MES導(dǎo)入的意義，反而因透明化使權(quán)力有被剝奪的感覺。
?。?）一般人習(xí)慣于用筆記錄，不習(xí)慣Paperless電子化作業(yè)。
?。?）因MES強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集、監(jiān)督及控制相較于一般數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用系統(tǒng)，其技術(shù)難度較高，須有專業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)者才足以勝任。對(duì)使用者而言，此系統(tǒng)包含現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)作業(yè)的軟件、硬件，維護(hù)上也較困難些。
MES的應(yīng)用，要充分考慮到企業(yè)的具體情況，以謀求合適的信息化解決方案。
企業(yè)的生產(chǎn)方式，主要可以分為按訂單生產(chǎn)、按庫(kù)存生產(chǎn)或上述兩者的組合。從生產(chǎn)類型上考慮，則可以分為批量生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)。從產(chǎn)品類型和生產(chǎn)工藝組織方式上，企業(yè)的行業(yè)類型可分為流程生產(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(yī)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(kù)存、批量、連續(xù)的生產(chǎn)方式。典型的離散制造行業(yè)主要包括機(jī)械制造、電子電器、航空制造、汽車制造等行業(yè)。這些企業(yè)，則既有按訂單生產(chǎn)，也有按庫(kù)存生產(chǎn)；既有批量生產(chǎn)，也有單件小批生產(chǎn)。
MES系統(tǒng)，無論從功能模型還是信息模型以及相關(guān)技術(shù)上，都覆蓋了流程生產(chǎn)行業(yè)和離散制造行業(yè)。但是，無論從工藝流程還是生產(chǎn)組織方式方面，流程生產(chǎn)行業(yè)和離散制造行業(yè)都存在較大的差別。所以，在MES具體實(shí)施上，要根據(jù)行業(yè)特征區(qū)別對(duì)待。
行業(yè)的需求差異
流程生產(chǎn)行業(yè)，主要是通過對(duì)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(xù)的方式進(jìn)行生產(chǎn)。而離散工業(yè)主要是通過對(duì)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(yīng)用環(huán)境等諸多方面，兩者都有較大的差異。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
離散制造企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，可以用“樹”的概念進(jìn)行描述——其最終產(chǎn)品一定是由固定個(gè)數(shù)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(jié)構(gòu)，則有較大的不同，它們往往不是很固定—上級(jí)物料和下級(jí)物料之間的數(shù)量關(guān)系，可能隨溫度、壓力、濕度、季節(jié)、人員技術(shù)水平、工藝條件不同而不同。
在流程生產(chǎn)行業(yè)MES中，一般采用配方的概念來描述這種動(dòng)態(tài)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系。其次，在流程生產(chǎn)行業(yè)每個(gè)工藝過程中，伴隨產(chǎn)出的不只是產(chǎn)品或中間產(chǎn)品，還可能細(xì)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(jié)構(gòu)的配方的時(shí)候，還應(yīng)具有批量、有效期等方面的要求。
工藝流程
面向訂單的離散制造業(yè)，其特點(diǎn)是多品種和小批量。因此，生產(chǎn)設(shè)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、磨、刨、銑等工藝過程來安排機(jī)床的位置。因?yàn)槊總€(gè)產(chǎn)品的工藝過程都可能不一樣，而且可以進(jìn)行同一種加工工藝的機(jī)床有多臺(tái)。因此，離散制造業(yè)需要對(duì)所加工的物料進(jìn)行調(diào)度。并且中間品需要進(jìn)行搬運(yùn)。
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(shè)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(shè)備是專用的，很難改作其他用途。MES系統(tǒng)規(guī)劃的時(shí)候，要考慮到不同行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備布置的特點(diǎn)，做好配置。
離散工業(yè)企業(yè)的原材料主要是固體，產(chǎn)品也為固體形狀。因此，存儲(chǔ)多為室內(nèi)倉(cāng)庫(kù)或室外露天倉(cāng)庫(kù)。流程生產(chǎn)行業(yè)企業(yè)的原材料和產(chǎn)品，通常是液體、氣體、粉狀等。因此，存儲(chǔ)通常采用罐、箱、柜、桶等進(jìn)行存儲(chǔ)，并且多數(shù)存儲(chǔ)的數(shù)量可以用能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的傳感器進(jìn)行計(jì)量。MES系統(tǒng)，可以從這些傳感器獲得必要的信息。
自動(dòng)化水平
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(jí)，例如數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)。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(duì)較低。
流程生產(chǎn)行業(yè)企業(yè)，則大多采用大規(guī)模生產(chǎn)方式，生產(chǎn)工藝技術(shù)成熟，廣泛采用PCS（過程控制系統(tǒng)），控制生產(chǎn)工藝條件的自動(dòng)化設(shè)備比較成熟。因此，流程生產(chǎn)行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程多數(shù)是自動(dòng)化的，生產(chǎn)車間的人員主要是管理、監(jiān)視和設(shè)備檢修。（圖文來源網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除）
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