制造執(zhí)行系統(tǒng)范文
時間:2023-04-03 08:33:00
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篇1
在經(jīng)濟全球化的今天,中國作為制造大國,也成為全球供應鏈中緊要的一環(huán)。近年來,中國的制造企業(yè)在提高自身競爭力方面做出了非常多的努力,其中很大一部分都著力于提升企業(yè)的制造信息化水平。企業(yè)紛紛進行了相應CAD(Computer Aided Design,計算機輔助設計)/CAM (Computer Aided Manufacturing,計算機輔助制造)/ERP(Enterprise Resource Planning, 企業(yè)資源計劃)等信息系統(tǒng)的配置,生產(chǎn)效率較之從前的傳統(tǒng)生產(chǎn)局面已有了很大提高??梢哉f,這期間國內(nèi)制造企業(yè)完成制造信息化的“第一次革命”。然而,隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展,市場對企業(yè)提出了更高的要求,LEANManufacturing(精益制造)、MTO(按訂單生產(chǎn))、零庫存生產(chǎn)、資源外置、協(xié)同生產(chǎn)等等全新的生產(chǎn)及管理理念不斷地沖擊著企業(yè)管理者的大腦——企業(yè)已經(jīng)投入了大量資金及人員用于基礎信息平臺(CAD/CAM)的建設,也引入了PCS(Process Control System,過程控制系統(tǒng))、ERP 等先進管理手段,為何生產(chǎn)效率和生產(chǎn)力仍然處于較低水平?在一個完整的信息化制造流程中,每一個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,密不可分。而其中一個重要的環(huán)節(jié)往往被企業(yè)忽略掉了,這就是MES(Manufacturing Execution System,制造執(zhí)行系統(tǒng))。它用于管理人員實時掌控制造企業(yè)最重要的部門——車間的生產(chǎn)情況,可直接與設備聯(lián)結,有效提高生產(chǎn)過程的可視化程度,實時提供生產(chǎn)中的每一步的信息。這些信息將協(xié)助企業(yè)提升工廠效能、應對日漸苛刻的生產(chǎn)交貨期。這樣MES在計劃管理層ERP與底層控制PCS之間架起了一座橋梁①,其功能如圖1-1所示。
本文從MES
第二章 MES在中國的現(xiàn)狀及研究意義
第一節(jié) 傳統(tǒng)的MES(T-MES)
傳統(tǒng)的MES可大致分為兩大類:專用的MES系統(tǒng)(Point MES) 和整合的MES系統(tǒng)(Integrated MES)。專用的MES是指為解決某個特定領域問題,如車間維護、生產(chǎn)調(diào)度而開發(fā)的單獨應用系統(tǒng)。整合的MES則是針對一特定行業(yè)如航空、裝配、半導體、食品和衛(wèi)生等行業(yè)而設計,具有一定的通用性。并且逐步加強了與上層事務處理和下層實時控制系統(tǒng)的集成能力。
我國對 MES的研究開發(fā)起步較晚,目前主要停留在MES思想、內(nèi)涵及體系結構方面的研究上,應用系統(tǒng)開發(fā)一般局限于 MES單一功能。一些大學和科研院所等單位在國家863計劃資助下在 MES理論與應用系統(tǒng)開發(fā)方面做了一定的工作。但目前存在著很多問題,例如:(1)可集成性差;(2)缺乏智能性和敏捷性;(3)缺乏非常規(guī)信息條件下的科學決策方法。
由于工廠可能會從不同的軟件供應商購買適合自己的MES模塊,使得MES系統(tǒng)包括了很多子系統(tǒng),這些子系統(tǒng)都有各自的處理邏輯,數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)模型和通信機制。為了實現(xiàn)與外部系統(tǒng)的集成,往往采用API技術,OLAP技術和相應的通信機制。其中,外部應用系統(tǒng)的調(diào)用和插入使用API的方式,而應用EDI技術和外部環(huán)境進行數(shù)據(jù)交換。
雖然專用的MES能夠為某一特定環(huán)境提供最好的性能,卻常常難以與其它應用集成,整合的MES比專用的MES邁進了一大步,具有一些優(yōu)點如:單一的邏輯數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)內(nèi)部具有良好的集成性,統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型等等。但其整個系統(tǒng)重構性能弱,很難隨業(yè)務過程的變化而進行功能配置和動態(tài)改變。為了解決傳統(tǒng)EMS
的不足,可集成MES (Integrated MES,I-MES)逐漸成為人們研究的熱點。
第二節(jié) 可集成的MES(I-MES)
MES是近10年來在國際上迅速發(fā)展、面向車間層的生產(chǎn)管理技術與實時信息系統(tǒng),它是實施企業(yè)敏捷制造戰(zhàn)略、實現(xiàn)車間生產(chǎn)敏捷化的基本技術手段。在我國實施的CIMS戰(zhàn)略中,車間自動化一直是一個薄弱環(huán)節(jié),而實施MES則是提升車間自動化水平的有效途徑,因此 MES技術的推廣應用可有力促進 CIMS的發(fā)展。另一方面,隨著CAD/ CAM及 ERP在制造企業(yè)的逐步應用,其進一步的信息化需求將迫使企業(yè)更多地去考慮在車間層次構建更高效的智能自動化信息系統(tǒng),發(fā)展敏捷化MES無疑是其必由之路,因此 MES在我國具有廣闊的發(fā)展空間和應用前景。
然而,由于國內(nèi)外現(xiàn)有的 MES技術及系統(tǒng)沒有充分考慮車間制造信息中大量存在的不確定性等非常規(guī)特點,缺乏在這些非常規(guī)信息條件下的科學決策方法,而片面地去追求車間信息的數(shù)量或精確性,不僅造成車間信息集成困難和決策效率不高,導致 MES缺乏足夠的敏捷性與智能性以適應日益不確定的車間制造環(huán)境,而且大大增加了MES的開發(fā)和使用成本,嚴重影響了 MES這一先進的車間生產(chǎn)管理與控制技術在我國的推廣應用與普及。因此必須從根本上解決 MES的敏捷化問題,并大大降低 MES的開發(fā)與使用成本,有力促進 MES在我國的產(chǎn)業(yè)化進程和推廣應用。本文提出的應對策略為上述問題的解決提供了一條有效途徑,它通過車間信息的有效集成和制造決策過程的智能化來保證車間生產(chǎn)的運行敏捷性,通過可重構和分布式對象技術解決 MES的結構敏捷性,從而從根本上來解決 MES的敏捷化問題,這對我國整個制造工業(yè)乃至國民經(jīng)濟的發(fā)展、提高我國制造業(yè)的國際競爭能力具有非常重要的理論意義和實用價值。
第三節(jié) MES的研究意義
20世紀90年代以來,經(jīng)濟全球化的趨勢日益增加,信息技術的發(fā)展極為迅速,市場環(huán)境發(fā)生了根本性的變化。顧客驅動已成為市場的主要特征,市場競爭的要素涉及到工控時間、質量、價格、服務和環(huán)境。而信息技術的廣泛采用,使得以顧客訂貨和市場需求為軸心的生產(chǎn)活動已可以不受時間和地域的限制,競爭的高科技含量因此大大提高了。面對激烈競爭,企業(yè)界的重要對策就時采用將制造技術與信息技術、自動化技術、現(xiàn)代管理技術和系統(tǒng)科學技術有機融合的新一代先進制造技術。雖然大量的先進制造技術運用于企業(yè)管理中,但對于一個企業(yè),如果僅僅從生產(chǎn)工廠的視角來分析其在競爭中所處的地位,顯然是短視的。即使是最好的MES解決方案,對于整個企業(yè)來講,也不過是提供一個相對狹窄的視角,缺乏在管理層為進行決策支持所需要的生產(chǎn)執(zhí)行數(shù)據(jù)的廣度和深度。這就啟示我們,完整的、能夠引導一個企業(yè)保持長期的業(yè)務利益和價值的企業(yè)信息系統(tǒng),必須是控制、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES和企業(yè)規(guī)劃系統(tǒng)ERP三者協(xié)同作用的整合??上У氖牵谌藗冋J識到ERP的重要作用的同時,并不曾給予MES足夠的重視,更何況上ERP項目動輒要投資上千萬,甚至上億元。一般中小企業(yè)難以承擔,即使是大型企業(yè)花那么多錢也不是輕而易舉的。
M ES是美國管理界90年代提出的新概念。美國先進制造研究機構AMR(Advanced Manufacturing Research)通過對大量企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)普遍由以ERP/MRPII為代表的企業(yè)管理軟件,以SCADA、HMI為代表的生產(chǎn)過程監(jiān)控軟件和以實現(xiàn)操作過程自動化,支持企業(yè)全面集成的MES軟件群組成。根據(jù)調(diào)查結果,AMR于1992年提出的三層的企業(yè)集成模型。由于MES強調(diào)控制和協(xié)調(diào),使現(xiàn)代制造業(yè)信息系統(tǒng)不僅有很好的計劃系統(tǒng),而且能使計劃落實到實處的執(zhí)行系統(tǒng)。因此短短幾年間MES在國外的企業(yè)中迅速推廣開來,并給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。企業(yè)認識到只有將數(shù)據(jù)信息從產(chǎn)品級(基礎自動化級)取出,穿過操作控制級,送達管理級,通過連續(xù)信息流來實現(xiàn)企業(yè)信息全集成才能使企業(yè)在日益激烈的競爭中立于不敗之地。
隨著企業(yè)生產(chǎn)模式逐漸向敏捷制造發(fā)展,企業(yè)業(yè)務流程重組(BPR)的實施、企業(yè)環(huán)境的異構性以及企業(yè)間動態(tài)聯(lián)盟的組建等等對MES又提出了更高的要求,傳統(tǒng)的MES解決方案難以適應敏捷制造的要求,面向敏捷制造的MES不僅要費用合理更要具有良好的適應性(adaptable),可重構性(reconfigurable),可集成性(integrated),因此,國外許多組織和研究機構開始研究面向敏捷制造的MES。然而,國內(nèi)對MES概念和應用的研究卻不太多,更不說有成熟的軟件產(chǎn)品。隨著企業(yè)計算機應用的不斷推廣,企業(yè)信息化應用水平逐漸提高,企業(yè)越來越需要車間執(zhí)行層的管理信息系統(tǒng)。因此如何深刻理解MES內(nèi)涵,把握它的發(fā)展趨勢,在我國企業(yè)中開發(fā)和應用MES,對于提高企業(yè)競爭力,縮小與發(fā)達國家企業(yè)差距是迫在眉睫的事情,也將是企業(yè)信息化水平深層次推進的需要。
當前擺在人們面前的嚴峻問題是,如何發(fā)現(xiàn)企業(yè)在實施MES時存在的弊端,并有針對性地提出解決問題的辦法。這樣對構建我國企業(yè)科學的治理結構、提升企業(yè)國際競爭力,無疑更具重要的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義??磥碚_認識MES的作用和正確地發(fā)揮MES的作用是非常關鍵的事情。本文將重點放在至今在國內(nèi)尚未引起足夠注意的,但是對企業(yè)發(fā)展壯大有著重要意義的MES,以期對這個溝通ERP和PCS之間的關鍵環(huán)節(jié)給予應有的重視。
第三章 MES的概述
第一節(jié) MES的形成
一、MES的產(chǎn)生背景
20世紀80年代中期以后,伴隨著客戶對產(chǎn)品需求的多樣化,制造企業(yè)的生產(chǎn)模式開始由大批量的剛性生產(chǎn)向多品種少批量的柔性生產(chǎn)轉變;伴隨著計算機網(wǎng)絡和大型數(shù)據(jù)庫等信息技術的發(fā)展,企業(yè)的信息系統(tǒng)也開始從局部的、事后處理方式轉向全局的、實時處理方式。其間出現(xiàn)了精良生產(chǎn)、敏捷制造等新的理念和方法;在管理系統(tǒng)軟件領域從MRP(Materials Requirements Planning,物料需求計劃),到MRPⅡ,直到ERP系統(tǒng)的迅速普及;在過程控制領域,PLC(Programmable Logic Controllers,可編程邏輯控制器), DCS(Distributed Control System,分布式控制系統(tǒng))得到廣泛應用②。
盡管企業(yè)信息化的各個領域都取得了長足的發(fā)展,但是在實現(xiàn)信息集成的過程中,仍然會面臨信息孤島和信息斷層③所帶來的各種問題.例如,在計劃過程中無法準確及時的掌握實際生產(chǎn)狀態(tài),在生產(chǎn)過程中得不到切實可行的作業(yè)計劃,車間的管理人員和操作人員難以跟蹤產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,不能有效地控制在制品庫存,用戶無法了解訂單的執(zhí)行狀況等等.產(chǎn)生這些問題的主要原因在于生產(chǎn)管理系統(tǒng)與生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的相互分離,計劃系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)之間的界限模糊,缺乏緊密的聯(lián)系.針對這種情況,1990年11月,美國的調(diào)查咨詢公司AMR(Advanced Manufacturing Research,先進制造研究機構)首次提出MES的概念,作為解決企業(yè)信息集成問題的解決方案④⑤。
隨著企業(yè)信息化在理論和實踐兩個方向上的不斷深入,以系統(tǒng)和集成思想為基本哲理的制造業(yè)信息化系統(tǒng)的體系已經(jīng)基本清楚,如圖3-1所示⑥,將企業(yè)看作一個球體,以企業(yè)、生命周期和價值鏈為坐標,將集成系統(tǒng)所涉及的各種應用分系統(tǒng)放置在球體空間的不同位置,說明各種系統(tǒng)邏輯上的關聯(lián)關系。整個企業(yè)信息化的系統(tǒng)體系中,MES扮演了承上啟下,關聯(lián)上下的重要作用。
圖3-1 協(xié)同制造管理的應用圖
二、MES的發(fā)展歷史
MES作為生產(chǎn)形態(tài)變革的產(chǎn)物,其起源來自工廠的內(nèi)部需求。為了更好得理解MES的產(chǎn)生背景,我們先回顧一下計算機輔助生產(chǎn)管理系統(tǒng)的演化歷史。
上個世紀八十年代,MRPII(Management Resource Planning,制造資源計劃)在APICS(美國生產(chǎn)與庫存管理協(xié)會)大力宣傳和組織推動下得到了迅速的普及和廣泛應用。推廣過程中,MRPII也暴露出一些不足之處,如MRPII對預測需求和銷售管理不夠重視,對車間的大量實時事件與數(shù)據(jù)不能很好地利用等等。
許多企業(yè)認識到,需要其它系統(tǒng)來解決MRPII在這些方面管理薄弱的問題。于是,為了滿足銷售、預測的需求,產(chǎn)生了DPR(Distribution Resource Planning,分銷資源計劃)。同樣,為了強化車間的執(zhí)行功能,MES也就應運而生。
傳統(tǒng)的MES(Traditional MES,T-MES)大致可分為兩大類:1、專用MES系統(tǒng)(Point MES)。它主要是針對某個特定領域的問題而開發(fā)的系統(tǒng),如車間維護、生產(chǎn)監(jiān)控、有限能力調(diào)度等。2、集成MES系統(tǒng)(Integrated MES)。該類系統(tǒng)起初是針對一個特定的、規(guī)范化環(huán)境而設計的,目前已拓展到許多領域,如航空、裝配、半導體、食品和衛(wèi)生等行業(yè),在功能上它已實現(xiàn)了與上層事務處理和下層實時控制系統(tǒng)的集成。
雖然,專用MES能夠為某一特定環(huán)境提供最好的性能,卻常常難以與其它應用系統(tǒng)集成。專用的MES整個系統(tǒng)重構性能弱,很難隨業(yè)務過程的變化而進行功能配置和動態(tài)改變。集成的MES,比專用MES邁進了一大步,具有很多優(yōu)點:如單一的邏輯數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)內(nèi)部具有良好的集成性、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型等等。
美國AMR研究小組在分析信息技術的發(fā)展和MES應用前景的基礎上,提出了可集成MES(Integrated MES,I-MES)這一概念。它將模塊化和組件技術應用到MES的系統(tǒng)開發(fā)中,是兩類傳統(tǒng)MES系統(tǒng)的結合。
從表現(xiàn)形式上看,I-MES具有專用MES系統(tǒng)的特點,即I-MES中的部分功能可以作為可重用組件單獨銷售。同時,它又具有集成MES的特點,即能實現(xiàn)上下兩層之間的集成。此外,I-MES還能實現(xiàn)客戶化、可重構、可擴展和互操作等特性,能方便地實現(xiàn)不同廠商之間的集成和原有系統(tǒng)的保護以及即插即用(P&P)等功能。
三、MES的定義
美國先 進制造研究機構AMR(Advanced Manufacturing Research)將MES定義為“位于上層計劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間的、面向車間層的管理信息系統(tǒng)”,MES為操作人員、管理人員提供計劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源(人、設備、物料、客戶需求等方面)的當前狀態(tài)信息。
制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會(Manufacturing Execution System Association,MESA)也給MES做出定義:“MES能通過信息傳遞,對從訂單下達到產(chǎn)品完成整個的生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理。當工廠里面有實時事件發(fā)生時,MES能對此及時做出反應、報告,并用當前的準確數(shù)據(jù)對它們進行指導和處理。這種對狀態(tài)變化的迅速響應使得MES能夠減少企業(yè)內(nèi)部沒有附加值的活動,有效地指導工廠的生產(chǎn)運作過程,從而使其既能提高工廠及時交貨能力、改善物料的流通性能,又能提高生產(chǎn)回報率。MES還通過雙向的直接通訊在企業(yè)內(nèi)部和整個產(chǎn)品供應鏈中提供有關產(chǎn)品行為的關鍵任務信息。”
后者對于MES的定義強調(diào)了以下三點:1.MES是對整個車間制造過程的優(yōu)化,而不是單一解決某個生產(chǎn)瓶頸。2.MES必須提供實時收集生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的功能,并做出相應的分析和處理。3.MES需要與計劃層和控制層進行信息交互,通過企業(yè)的連續(xù)信息流來實現(xiàn)企業(yè)信息集成。
第二節(jié) MES的作用和特點
一、MES的作用
在許多工廠中,全廠管理的功能目前仍然由文件和人工系統(tǒng)進行,通常有經(jīng)驗的人員執(zhí)掌著工廠生產(chǎn)效益的鑰匙。在大多數(shù)運行中,人工系統(tǒng)和有經(jīng)驗運行人員的判斷總是起著重要作用,圖3-2。但是,市場要求產(chǎn)品的品種和數(shù)量經(jīng)常變化,靠人工和經(jīng)驗調(diào)整生產(chǎn)顯然效率低、反應慢、缺乏競爭力。而且人工系統(tǒng)也不可能適應產(chǎn)品、工藝、技術和用戶要求日趨加速的變化。由于生產(chǎn)運行變化如此迅速,MES的信息的及時性要求以分,甚至秒的速度進行反應,此時光靠人恐怕不行。因此,采用MES帶來的效益不言而喻,圖3-3。
圖3-2 人工決策
圖3-3 MES決策
ERP/MRP的環(huán)境是以具體事務為基礎的。其數(shù)據(jù)交換系對生產(chǎn)調(diào)度、運輸安排或對生產(chǎn)計劃要求的響應。與此不同的是,控制的決策必須在秒甚至更短的時間內(nèi)完成,它對生產(chǎn)過程、操作人員,或對材料的操作需求作出響應。顯然,實時環(huán)境和實時響應的差異影響著絕大多數(shù)的具體事務和在控制層的執(zhí)行。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)流和控制流在ERP與控制層之間存在著巨大的鴻溝。傳統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)向主管財務的總經(jīng)理和財務管理負責人報告,居于管理層;而傳統(tǒng)的工程生產(chǎn)信息則向負責生產(chǎn)的總經(jīng)理報告;職責不同,相互之間的溝通不一定能做到及時且細致深入。
與此相反,MES能提供的材料數(shù)據(jù)是與生產(chǎn)消耗相關的,同時能生成基于精確執(zhí)行時間的材料供應提前量,這將改善倉儲控制。準確的生產(chǎn)模型是與實際測量相對于計劃時間表的關系緊緊相連的,因而可用來修正過程模型,而且有助于精確表達生產(chǎn)計劃的實時行為。
在當今激烈競爭的世界經(jīng)濟中,要占有“最有價值”的地位,必須使企業(yè)具有最好的質量、最佳的客戶服務、最低的制造成本、快速響應以及靈活性的特點。而要達到這樣的水平,就必須在正確的時間提供正確的信息才可能進行最佳的決策。這就要求不斷地對公用的數(shù)據(jù)庫進行改善,同時讓每個部門都擁有把數(shù)據(jù)轉化為有用信息的工具。怎么能做到這些呢?唯有MES才能真正向企業(yè)提供以上這些功能。
MES系統(tǒng)的基本功能模塊包括工序詳細調(diào)度,資源分配和狀態(tài)管理,生產(chǎn)單元分配,過程管理,人力資源管理,維護管理,質量管理,文檔控制,產(chǎn)品跟蹤和清單管理,性能分析和數(shù)據(jù)采集等,具體如圖3-4所示
圖3-4 MES功能模塊
二、MES的特點
1、適用多樣性生產(chǎn)流程,支持多條生產(chǎn)線,提高管理效率,能將各批次的作業(yè)有效的在多條生產(chǎn)線上進行排產(chǎn),提高了管理效率;
2、建立完善的數(shù)據(jù)庫,提供強大的查詢功能,信息更完整和更具深度,可隨時隨地搜集生產(chǎn)線上的所有信息,包括生產(chǎn)線上物料與人員產(chǎn)能、維修等;
3、流水線操作防呆預防錯誤功能,預先防止部件裝配錯誤和產(chǎn)品生產(chǎn)流程錯誤,并及時提醒指導操作人員進行改正;
4、線上信息實時正確整合,以利最佳的決策,管理者可隨時獲得生產(chǎn)線上的實時信息,多樣化的報表與圖表整合分析,如柏拉圖、P-Chart柱形圖等,提供管理者在做不同的決策時的有力依據(jù);此外, 報表與Word、Excel等辦公軟件相結合,使圖表的形式更多樣化。
5、模塊客制化的設計,充分符合企業(yè)需求,各模塊可專司其功能,又具有整合性,真正達到企業(yè)信息流通的目的;模塊內(nèi)功能的復雜或簡易程度,完全視企業(yè)的本身需求而定;
6、實時監(jiān)控生產(chǎn)線,品質保證的最佳工具。系統(tǒng)可查詢多種維修流程中的情況,實時查詢不良原因的代碼,使決策者或管理者能夠清楚的知道產(chǎn)品缺陷的數(shù)量及原因,將這些不良原因作一統(tǒng)計及分析,進一步督促相關作業(yè)人員,加強品質管制,如此提高生產(chǎn)效率及品質,為公司創(chuàng)造更高的價值;
7、維修數(shù)據(jù)的整合分析統(tǒng)計、便于知識管理,系統(tǒng)可以針對不同機種,不同的維修項目做前十項的排行,讓維修人員可以有維修依據(jù),且將個人的經(jīng)驗值憑借系統(tǒng)顯示。建立一個有系統(tǒng)的維修知識庫,提供維修人員維修產(chǎn)品時之有利依據(jù) 與參考,節(jié)省重復的思維過程,適當運用經(jīng)驗法則,做最經(jīng)濟的資源支出;
8、提供看板可視化管理,看板顯示當前工作站的工作目標、完成情況、不良率、差異等信息,也可以顯示設定信息,如歡迎詞、標語等,管理者能夠及時了解現(xiàn) 場的生產(chǎn)、質量情況 ,實現(xiàn)圖視生產(chǎn)和管理;
9、系統(tǒng)架構采用Client/Sever架構,將企業(yè)生產(chǎn)流程設定存儲,當程序需要更改時,只需在服務器端進行修改,而客戶端在使用程序時一般不要進行修改,減少系統(tǒng)維護工作。
第四章 MES應用舉例——離散制造企業(yè)的制造執(zhí)行系統(tǒng)
第一節(jié) 離散制造企業(yè)
離散制造企業(yè)是指制造企業(yè)中的一類企業(yè),其生產(chǎn)過程中基本上沒有發(fā)生物質改變,只是物料的形狀和組合發(fā)生改變,即最終產(chǎn)品是由各種物料裝配而成,并且產(chǎn)品與所需物料之間有確定的數(shù)量比例,如一個產(chǎn)品有多少個部件,一個部件有多少個零件,這些物料不能多也不能少。按通常行業(yè)劃分屬于離散行業(yè)的典型行業(yè)有機械制造業(yè)、汽車制造業(yè)、家電制造業(yè)等等。
離散制造企業(yè)主要是通過對原材料物理性狀的改變、組裝,成為產(chǎn)品,使其增值。而流程生產(chǎn)行業(yè),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,通常以批量或連續(xù)的方式進行生產(chǎn)。在MES需求、應用環(huán)境等諸多方面,兩者都有較大的差異⑦,在此介紹離散行業(yè)的特征。
1、 產(chǎn)品結構。離散制造企業(yè)的產(chǎn)品結構,如圖4-1所示,可以用“樹”的概念進行描述——其最終產(chǎn)品一定是由固定個數(shù)的零件或部件組成,一般使用物料清單(BOM)表示這種關系。
圖4-1 產(chǎn)品結構示例
2、 生產(chǎn)計劃管理。離散制造企業(yè)主要從事單間、小批量生產(chǎn),由于難于預測訂單的到達時間和批量,同時由于產(chǎn)品的工藝路線經(jīng)常變更,因此需要良好的計劃能力。只要應用得當,離散制造在生產(chǎn)計劃系統(tǒng)方面投資所產(chǎn)生的效益可以相當高。
3、 工藝流程。面對訂單的離散制造業(yè),其特點是多品種和小批量。因此,生產(chǎn)設備的布置有可能不是按產(chǎn)品而是按照工藝進行布置的。例如,離散制造業(yè)往往要按車、銑、刨、磨、鉗等工藝過程,或者按照典型工藝過程來安排機床位置。因為每個產(chǎn)品具體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(yè)需要對所加工的物料進行調(diào)度,并且往往中間品需要進行搬運。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。存儲多為室內(nèi)倉庫或室外露天倉庫。
4、 自動化水平。離散制造業(yè)企業(yè)自動化主要在單位級,例如數(shù)控機床、柔性制造系統(tǒng)。由于是離散加工,產(chǎn)品的質量和生產(chǎn)率很大程度依賴于工人的技術水平。因此,離散制造企業(yè)一般是人員密集型企業(yè),自動化水平相對較低。
5、 批次管理和跟蹤⑧。流程行業(yè)的生產(chǎn)工藝過程中,會產(chǎn)生各種協(xié)產(chǎn)品、副產(chǎn)品、廢品、回流物,對物資的管理需要有嚴格的批次。例如,制藥業(yè)中的藥品生產(chǎn)過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,以及銷售給用戶的產(chǎn)品,都需要記錄。一旦出現(xiàn)問題,企業(yè)可以通過批號反查出是誰的原材料、哪個部門、何時生產(chǎn)的,查出問題所在。而離散制造業(yè)一般對這種要求并不十分強調(diào),雖然現(xiàn)在很多離散制造業(yè)企業(yè)也在逐步完善產(chǎn)品生命周期跟蹤管理的能力。
根據(jù)以上概況初步了解了離散制造企業(yè)的一些基本情況,并以此為基礎來進行MES的實際應用。
第二節(jié) 公司概況
面對日益激烈的國際競爭,現(xiàn)代化的企業(yè)需要現(xiàn)代化的管理,現(xiàn)代化的管理離不開信息化的管理手段。企業(yè)信息化被認為是現(xiàn)代企業(yè)國際化戰(zhàn)略的必由之路,眾多企業(yè)會首先選擇ERP來幫助企業(yè)實現(xiàn)物流、資金流、信息流的信息化。湖州巨人機電有限公司是一家致力于為中國乃至全球電梯整機業(yè)提供精良部件及完美解決方案的專業(yè)制造企業(yè),也引進了相應的ERP來經(jīng)營管理企業(yè),并購買了一批先進的數(shù)控機床(如數(shù)控液壓轉塔式多功位沖床、HDS1303NT 數(shù)控折彎機、FO-3015 飛行光路激光切割機等等)來加工產(chǎn)品。主要為巨人通力提供電、扶梯公司提供各種部件,還提供精密鈑金部件、精美電梯裝潢和精良電氣產(chǎn)品。隨著業(yè)務的擴大和發(fā)展,相繼與昆山通力、無錫中秀、西子奧的斯、訊達等知名企業(yè)合作,為其進行部件定制生產(chǎn)及加工服務。雖然有ERP的周密計劃和先進的機床進行生產(chǎn),但是遠遠不能滿足客戶提出的各種要求??蛻羰俏覀兊纳系郏ド系鄣男刨?,等于失去我們的生命,企業(yè)無法生存。更何況現(xiàn)在制造業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)不再是一個暴利行業(yè),而是已經(jīng)進入微利時代,企業(yè)如何在這個時代獲取更高的利潤?這是每個企業(yè)所必須面臨的問題。
企業(yè)一直以來使用金碟的ERP系統(tǒng)來組織生產(chǎn),合理的計劃每一份定單所生產(chǎn)的部件,經(jīng)過ERP的計劃打印出許多流程卡,以流程卡上的物料清單來指導整個車間的工作流程和工作內(nèi)容,同時作業(yè)員在完成一作業(yè)時須將日期、人員、生產(chǎn)信息填寫在流程卡上,在成品包裝前,收集起來,以備日后維修查詢之用。這種流程卡的管理方法在一般的電子、家電業(yè)中都會實行。這種管理方法雖然有一定的先進性,但離散型企業(yè)一般在加工完一道工序會將工件存放在暫存區(qū)一待下一工序加工,在這其中回出現(xiàn)流程卡失蹤,尋找工件難等問題,導致加工沿后,交貨期緊張。為了企業(yè)更好的發(fā)展,在不斷的尋找問題的關鍵,總結、分析客戶所提的要求,結合企業(yè)本身運營狀況,發(fā)現(xiàn)企業(yè)雖然在計劃層和控制層得到長足的發(fā)展,但是在執(zhí)行層仍然存在無法解決的問題,如下:
1、 出現(xiàn)用戶產(chǎn)品投訴的時候,能否根據(jù)產(chǎn)品號碼追溯這批產(chǎn)品的所有生產(chǎn)過程信息?
2、 能否立即查明它的:原料供應商、操作機臺、操作人員、經(jīng)過的工序、生產(chǎn)時間日期和關鍵的工藝參數(shù)?
3、 同一條生產(chǎn)線需要混合組裝多種型號產(chǎn)品的時候,能否自動校驗和操作提示以防止工人部件裝配錯誤、產(chǎn)品生產(chǎn)流程錯誤、產(chǎn)品混裝和貨品交接錯誤?
4、 過去12小時之內(nèi)生產(chǎn)線上出現(xiàn)最多的5種產(chǎn)品缺陷是什么?次品數(shù)量各是多少?
5、 目前倉庫以及前工序、中工序、后工序線上的每種產(chǎn)品數(shù)量各是多少?要分別供應給哪些銷售商?何時能夠及時交貨?
6、 生產(chǎn)線和加工設備有多少時間在生產(chǎn),多少時間在停轉和空轉?
7、 影響設備生產(chǎn)潛能的最主要原因是:設備故障?調(diào)度失誤?材料供應不及時?工人培訓不夠?還是工藝指標不合理?
8、 能否對產(chǎn)品的質量檢測數(shù)據(jù)自動進行統(tǒng)計和分析,精確區(qū)分產(chǎn)品質量的隨機波動與異常波動,將質量隱患消滅于萌芽之中?
9、 能否廢除人工報表,自動統(tǒng)計每個過程的生產(chǎn)數(shù)量、合格率和缺陷代碼?
……
面對以上車間管理的典型問題,ERP就難以給出完善的解決手段,這樣就出現(xiàn)了ERP系統(tǒng)和現(xiàn)場自動化系統(tǒng)之間管理信息方面的“斷層”,對于車間層面的調(diào)度和管理要求,它們往往顯得束手無策或功能薄弱。企業(yè)內(nèi)部管理的優(yōu)化很重要的一點就是生產(chǎn)過程的信息化和產(chǎn)品的可追溯性,企業(yè)提供給客戶的產(chǎn)品,我們要非常清楚我們提供客戶的是什么樣的產(chǎn)品、是什么材料、材料是哪家供應商提供的,產(chǎn)品在生產(chǎn)過中的記錄、測試參數(shù)等信息。只有知道了這些我們才能有針對性的為客戶提供更好的服務,即時發(fā)生客戶投訴我們也能及時準確地為客戶澄清問題,確認影響范圍。同時產(chǎn)品生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)為生產(chǎn)管理決策提供有效的支持,讓生產(chǎn)過程的問題及時的暴露、及時地處理,從而有效遏制問題的發(fā)生,將產(chǎn)品的質量問題以及生產(chǎn)線的異常狀況消滅在萌芽狀態(tài)。沒有信息化管理的生產(chǎn)現(xiàn)場又如一個“黑箱&rd quo;,在生產(chǎn)的現(xiàn)場到底發(fā)生了什么,沒有一個完整的信息反饋。一條生產(chǎn)線的管理者他所關心的就是他所管轄的范圍內(nèi)發(fā)生的問題,或則一個車間的主管他所關心的是這個車間所有生產(chǎn)線的生產(chǎn)進度、質量問題,這些信息的獲取他只能通過個線干部的表報反饋或者是電話匯報,如果是一個工廠的主管他所關心的整個工廠的生產(chǎn)進度、任務達成度、產(chǎn)品品質,他獲取這些信息的手段又是怎樣呢?時效性如何呢?如果管理者不能及時的獲取這些信息,就不能及時有效的下達管理指令,這就會制約管理措施的有效實施。正是這個管理的“黑箱”遮住了管理層的眼睛,束縛了管理層的手腳。
恐怕不求新求變是很難適應市場競爭,現(xiàn)在很多企業(yè)紛紛選擇信息化系統(tǒng)來幫助企業(yè)提升競爭力,優(yōu)化內(nèi)部管理流程,以實現(xiàn)在微利時代消除企業(yè)的內(nèi)耗來減少制造的成本,為企業(yè)贏得更多的利潤。在國內(nèi)制造企業(yè)紛紛引入MES現(xiàn)場執(zhí)行系統(tǒng),幫助企業(yè)打破“黑箱”,打造可視工廠,使生產(chǎn)的過程完全透明化,例如國內(nèi)知名的夏新電子在2005年的管理優(yōu)化選擇明機逐鹿的MES提升企業(yè)的核心競爭力。企業(yè)之間的競爭已經(jīng)過度到了管理的競爭,只有靠現(xiàn)代的管理手段才能制造出更好的產(chǎn)品,為客戶提供更滿意的產(chǎn)品與服務。MES監(jiān)控產(chǎn)品投入到出貨的全部生產(chǎn)過程,記錄生產(chǎn)過程產(chǎn)品所使用的材料、設備,產(chǎn)品檢測的數(shù)據(jù)和結果以及產(chǎn)品在每個工序上生產(chǎn)的時間、人員等信息。這些信息的收集經(jīng)過MES系統(tǒng)加以分析,就能通過系統(tǒng)報表實時呈現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)進度、目標達成狀況、產(chǎn)品品質狀況,以及產(chǎn)的人、機、料的利用狀況,這樣讓整個生產(chǎn)現(xiàn)場完全透明化。企業(yè)的管理人員,無論何時身處何地,只要透過Internet就能將生產(chǎn)現(xiàn)場的狀況看的清清楚楚明明白白。身在總部的老板亦能通過MES獲取信息運籌帷幄,遠在國外的客戶當然可以來關心他們的訂單進度、產(chǎn)品品質。
為解決車間生產(chǎn)上的“黑箱”問題和達到“可視化”工廠,并根據(jù)離散型造業(yè)的特點來實施MES,以達到公司長遠發(fā)展。
第三節(jié) MES實現(xiàn)功能
該MES系統(tǒng)實現(xiàn)了十三個主要的MES功能模塊,包括:工廠門戶、工序詳細調(diào)度、WIP資源分配和狀態(tài)管理、生產(chǎn)單元分配、過程管理、HR人力資源管理、設備維護管理、質量管理、文檔管理、產(chǎn)品跟蹤、物料清單管理、性能分析和數(shù)據(jù)采集。
MES不是一個獨立的系統(tǒng),而是整個企業(yè)信息化中的重要組成部分,其跟企業(yè)的ERP等系統(tǒng)都有密切的管理,共同組成整個企業(yè)的信息化系統(tǒng)。MES系統(tǒng)各模塊的功能簡述如下:
1. 工廠門戶,供應商、客戶、工廠各級管理人員、工人、工程師等均可以在該模塊了解到工廠的實時運行信息;
2. WIP資源分配和狀態(tài)管理: 指導勞動者,機器,工具和物料如何協(xié)調(diào)的進行生產(chǎn),并跟蹤其現(xiàn)在的工作狀態(tài)和剛剛完工情況?;谟媱澓蛯嶋H產(chǎn)品制造活動來指導工廠的工作流程。這一模塊的功能實際上也可由生產(chǎn)單元分配和質量管理來實現(xiàn)。這里是作為一個單獨的系統(tǒng)來實現(xiàn)。
3. 生產(chǎn)單元分配:通過生產(chǎn)指令將物料或加工命令送到某一加工單元開始工序或工步的操作。
4. 工序詳細調(diào)度:定義產(chǎn)品的加工工藝與流程,通過基于有限資源能力的作業(yè)排序和調(diào)度來優(yōu)化車間性能。
5. HR人力資源管理:提供按分鐘級更新的員工狀態(tài)信息數(shù)據(jù)(工時,出勤等),基于人員資歷,工作模式,業(yè)務需求的變化來指導人員的工作。
6. 維護管理(表4-1): 通過活動監(jiān)控和指導保證機器和其它資產(chǎn)設備的正常運轉以實現(xiàn)工廠的執(zhí)行目標。
表4-1 設備狀態(tài)信息表
7. 質量管理: 根據(jù)工程目標來實時記錄,跟蹤和分析產(chǎn)品和加工過程的質量,以保證產(chǎn)品的質量控制和確定生產(chǎn)中需要注意的問題。采用QC七大手法、SPC(Statistical Process Control 統(tǒng)計過程控制)對品質進行分析、統(tǒng)計,進而改善品質。
8. 文檔管理: 管理和分發(fā)與產(chǎn)品,工藝規(guī)程,設計,或工作令有關的信息,同時也收集與工作和環(huán)境有關的標準信息。
9. 產(chǎn)品跟蹤(附件1):通過監(jiān)視工件在任意時刻的位置和狀態(tài)來獲取每一個產(chǎn)品的歷史紀錄,該記錄向用戶提品組及每個最終產(chǎn)品使用情況的可追溯性。
10. 工單管理:對ERP排產(chǎn)后的工單進行實時跟蹤與管理,了解其生產(chǎn)進度、品質狀況等信息。
11. 性能分析:將實際制造過程測定的結果與過去的歷史記錄和企業(yè)制定的目標以及客戶的要求進行比較。其輸出的報告或在線顯示用以輔能的改進和提高。
12. 產(chǎn)品清單管理:將生產(chǎn)中用到的原材料、半成品的標準用量、供應商、批次等進行管理,再根據(jù)實際的用量、供應商、批次等進行比較,為動態(tài)庫存、JIT供應提供支持。
13. 數(shù)據(jù)采集:監(jiān)視,收集和組織來自人員,機器和底層控制操作數(shù)據(jù)以及工序,物料信息。這些數(shù)據(jù)可由車間手工錄入或由各種自動方式獲取。
第四節(jié) MES目標與設計原則
為離散企業(yè)定制的制造執(zhí)行系統(tǒng),其最主要的目標就是建立和完善生產(chǎn)管理體系,包括根據(jù)客戶定單、市場預測和內(nèi)部資源狀況來制定生產(chǎn)計劃;從整體角度優(yōu)化、協(xié)調(diào)生產(chǎn)過程;生產(chǎn)計劃的動態(tài)調(diào)整等等。與此同時,要建立保證質量管理的信息體系,包括在線物料跟蹤和質量控制的在線反饋與調(diào)整,以及對產(chǎn)品質量零缺陷的追求。以上述兩個目標為契機,構建離散企業(yè)MES系統(tǒng)可以促進生產(chǎn)方式和管理思路的轉變,這將是一個漸進的過程。
MES的設計將以軟件工程為規(guī)范,主要考慮全局性、通用性,既要實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的優(yōu)化,又要提供標準化、模塊化的應用程序框架;同時要以可擴充性、開放性和兼容性為原則,這樣在生產(chǎn)能力變動時不至于影響系統(tǒng)功能,還要提供標準、開放的通訊接口以及減少由于開發(fā)環(huán)境和開發(fā)工具的變化帶來的影響;在可操作性、可視性和魯棒性上也要注意,友好而操作簡單的界面、監(jiān)控跟蹤的仿真示意圖和較強的容錯能力都有助于各級用戶的使用;最后是必須具備實時性,只有最短的反應時間才能對生產(chǎn)過程進行控制和調(diào)整。
第五節(jié) MES信息庫設計
在現(xiàn)代離散企業(yè)中流動的信息具有強烈的動態(tài)特征且大量冗余信息與缺失信息、信息斷裂并存的現(xiàn)象,無論是從現(xiàn)場采集來的生產(chǎn)數(shù)據(jù)還是從市場獲得的定單信息都可能因不能真實體現(xiàn)而對企業(yè)造成不可估量的后果,為保證有價值的信息能對企業(yè)決策和運作有著正確的指導意義,在離散企業(yè)運作系統(tǒng)中要構建好多種信息庫,并且不同的信息庫具有不同的特點。
物料 信息庫(表4-2):企業(yè)庫存狀況和需外部采購或內(nèi)部調(diào)整的物料情況,部分信息與供應商共享;定單信息庫(表4-3):定單對產(chǎn)品的要求(材料、質量、數(shù)量等)情況,部分信息與合同商共享;產(chǎn)品信息庫(表4-4):產(chǎn)品目錄和與特定合同商聯(lián)系的在制品狀態(tài),部分信息與分銷商/用戶共享;基礎信息庫:企業(yè)人員、設備狀況,財會數(shù)據(jù)等企業(yè)運營的基礎信息,在系統(tǒng)內(nèi)部按照不同密級使用,還包括部分經(jīng)常更新的政策、市場等外部信息;生產(chǎn)信息庫:生產(chǎn)過程中人員、設備的實時變化情況等動態(tài)性要求較高的信息,以及基本不變的工藝路線等生產(chǎn)相關信息,外部不可見。
這些信息庫都是關系型數(shù)據(jù)庫,建立信息庫將降低車間級計算機的數(shù)據(jù)負擔,同時減少了因數(shù)據(jù)保存和操作故障而引發(fā)的一系列后果。物料、定單、產(chǎn)品信息庫可供對應的外部人員進行查詢等操作,便于結成與供應商密切的戰(zhàn)略伙伴關系。而較穩(wěn)定的基礎信息庫為人事、財務、設備方面的日常管理提供極大的方便。生產(chǎn)信息庫則是動態(tài)性能要求最高的,每時每刻都有大量的流動數(shù)據(jù)注入其他信息庫,因此對它的設計要求也最高。這些信息庫常見功能有:報表、保存與備份、恢復與刪除,以及口令與權限。
動態(tài)的生產(chǎn)信息庫中,與數(shù)據(jù)采集模塊相連的部分成為重中之重,實時監(jiān)控生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)采集點、主生產(chǎn)流程的設備運轉情況的狀態(tài)數(shù)據(jù)采集點,以確保采集的數(shù)據(jù)可靠而不冗余,充分而不斷裂。
第六節(jié) MES實施效果
根據(jù)企業(yè)現(xiàn)在的生產(chǎn)現(xiàn)狀和需求,對MES進行實施后的效果評介,主要是比較MES實施前后的生產(chǎn)現(xiàn)場管理,來展現(xiàn)實施MES后企業(yè)無窮的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
1、流程卡管理
導入前:
目前企業(yè)在生產(chǎn)中沒有實行這一制度,在一般的電子、家電業(yè)中都會實行流程卡的管理。每一在制品附一流程卡片,作業(yè)員完成一制程須將日期、人員、生產(chǎn)信息填寫在流程卡上,在成品包裝前,收集起來,以備日后維修查詢之用。
導入后:
不但能把流程卡管理這一制度建立起來,同時因為系統(tǒng)的大部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)的收集均通過自動化設備,大大加快了數(shù)據(jù)收集的速度,生產(chǎn)線的效率不但沒有降低,反而得到了大大的提高。
2、工單追蹤管理
導入前:
利用每日生產(chǎn)表格由生產(chǎn)單位組長填寫各工單投入產(chǎn)出,人員出勤等資料,再匯總計算出各指令進度。然而組裝生產(chǎn)線流程快速,生產(chǎn)主管永遠無法得知各工單目前的進度。
導入后:
每個加工點需刷流程卡序號,計算機可自動計算出其所屬工單在各生產(chǎn)單位詳細過程及最近狀況,主管辦公室之計算機可得知全廠一分鐘前工單最新狀況。如果主管遠在國外,只要其能進入MES工廠門戶系統(tǒng),了解整個工廠的工單運行情況變成了彈指之間的事。
3、在制品追蹤管理
導入前:
目前企業(yè)沒有對WIP倉庫進行有效的管理,常造成一堆不良品、待修品積壓在現(xiàn)場。
導入后:
利用流程卡完整數(shù)據(jù),SFCS(shop floor control system 車間控制系統(tǒng))可追蹤每一在制品最新位置、狀態(tài),統(tǒng)計整理后,可以依指令,產(chǎn)品或現(xiàn)場區(qū)段,追蹤在制品分布狀況。
4、設備管理
導入前:
不同機種設備時間長短不同,雖然設備多用PLC控制, 但是仍須由人在現(xiàn)場操作,掌握信息不足,無法對設備做有效地利用。
導入后:
透過MES與生產(chǎn)設備聯(lián)機,可以利用MES直接控制PLC,可以有效掌握設備時間及空間利用。
5、 品質監(jiān)控管理
導入前:
品質資料由質檢部人員輸入品質表格中,但因是人工填寫,資料有限,而完整的檢修資料是填寫在流程卡中,數(shù)量多,少有工廠輸入計算機,因此多是事后整理品質報表作為未來品質改善,但又因數(shù)據(jù)不完整、不正確, 不容易找到真正原因。
導入后:
檢測修護、維修資料全由計算機立即輸入,或從測試檢測儀器中實時取出數(shù)據(jù)進行分析,現(xiàn)場可連接品質看板,實時顯示最新品質狀況,并可做完整詳細統(tǒng)計分析,有效找出品質問題。
6、出貨管理
導入前:
須利用人工記錄那些出貨序號,給那一位客戶,以做售后服務,也因缺乏實時核對能力,常在出貨之機種及數(shù)量上發(fā)生錯誤,造成不小的損失。
導入后:
出貨同時,輸入外箱序號編碼,可立即核對,如不符出貨條件,可立即告之出貨人員。同時把出貨信息上傳ERP系統(tǒng)。
7、自動化設備整合
導入前:
企業(yè)用的數(shù)控液壓轉塔式多功位沖床、HDS1303NT 數(shù)控折彎機、FO-3015 飛行光路激光切割機等設備多獨立運作,效益不高,設備管理也不佳。
導入后:
將MES與數(shù)控液壓轉塔式多功位沖床、HDS1303NT 數(shù)控折彎機、FO-3015 飛行光路激光切割機等整合,可自動得取生產(chǎn)資訊及設備狀況。
8、現(xiàn)場物料管理
導入前:
企業(yè)每天生產(chǎn)不同規(guī)格、不同型號的產(chǎn)品,因離散制造業(yè)無法訂單到達時間和交貨期不同,早生產(chǎn)晚入庫,晚生產(chǎn)早入庫現(xiàn)象,無法掌握實際生產(chǎn)狀況,在制品的不斷積壓,導致早生產(chǎn)的產(chǎn)品遺漏,常發(fā)生補料。
導入后:
MES可以隨時掌握最新各指令,各產(chǎn)品組裝數(shù)量,可以實時計算出現(xiàn)場物料狀況,以預做供料準備,有效降低這方面人力及補料現(xiàn)象。
9、售后服務
導入前:
不知其何時出貨,很難提供有效的售后服務。客戶回修之產(chǎn)品,企業(yè)可以方便地找出出貨時間、出貨客戶;但如果想了解該產(chǎn)品在生產(chǎn)時的信息,由于出貨沒有與生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行整合,要找出其原來的生產(chǎn)信息,須花費相當大的人力。
導入后:
MES提供追蹤功能,可以掌握每一成品完整流程卡資料、當時生產(chǎn)現(xiàn)場的狀況及出貨時間、出貨客戶,追蹤成品在生產(chǎn)中的各種記錄,可提供客戶完整的售后服務。
10、原料入庫管理
如果要進行原料入庫方面的管控,MES可以有專門的原材料入庫管理模塊。只要對原材料進行批號管理。當原材料進行驗收時,對其進行入庫輸入,系統(tǒng)根據(jù)其提供的資料,對其按產(chǎn)品、規(guī)格進行匯總,同時,系統(tǒng)會與ERP進行接口,將數(shù)據(jù)寫入到ERP的原料庫存檔中。
11、效益總結
總體上來說,品質得以實時改善提升,制造成本受控,交期縮短;同時由于該 MES系統(tǒng)提供給大客戶查詢其訂單實時進度、訂單的詳細品質記錄,因此大客戶認為其是一個數(shù)字化的可視化的現(xiàn)代化工廠,能讓他們隨時隨地了解工廠的產(chǎn)能狀況、訂單生產(chǎn)進度、足夠詳細的品質記錄分析報告,進而給該工廠更多的訂單。
第七節(jié) 實施MES后的效益分析
基于MES用戶的經(jīng)驗,使用MES所帶來的效益很可觀。相比于其它任何制造軟件,MES應該是最具吸引力的:平均減少制 造周期時間45%;一般減少數(shù)據(jù)輸入時間為75%以上;平均減少半成品(WlP)24%:平均減少為交班而準備的紙面工作61%;平均減少引導時間27%.;平均減少紙面工作和設計藍圖所帶來的損失56%:平均減少產(chǎn)品缺陷18%。
以上列舉的若干統(tǒng)計數(shù)據(jù)是由國際MESA協(xié)會通過調(diào)查研究確定的,具有充分的根據(jù)。
根據(jù)以上數(shù)據(jù)為依據(jù),實施的MES公司所得效益:
定性 定量
Ø降低生產(chǎn)周期 Ø降低20%~25%
Ø減少/消除數(shù)據(jù)錄入時間 Ø降低至25%~60%
Ø提高數(shù)據(jù)完整性 Ø提高95%以上
Ø降低庫存 Ø降低10~15%%
Ø減少上述各過程的統(tǒng)計、記錄工作 Ø70%的工作量減少
Ø減少適應時間 Ø試產(chǎn)磨合期降低至原來的10%
Ø減少過失 Ø減少過失40~55%
Ø責任到個人 Ø工人績效提高25%
Ø產(chǎn)品品質在線報告 Ø產(chǎn)品品質在線報告,實時性提高90%
Ø提供ERP實時和準確的生產(chǎn)數(shù)據(jù) Ø變成實時、動態(tài)數(shù)據(jù)刷新
第五章 總結與展望
MES軟件彌合了企業(yè)計劃層和生產(chǎn)車間過程控制系統(tǒng)之間的間隔,是制造過程信息集成的紐帶。MES通過強調(diào)制造過程的整體優(yōu)化來幫助企業(yè)實施完整的閉環(huán)生產(chǎn),同時也為敏捷制造企業(yè)的實施提供了良好的基礎。深刻理解MES這一先進的管理思想,把握它的發(fā)展趨勢,對于如何在我國正確的研究和推廣MES應用具有重要的理論和應用價值。MES對于制造企業(yè)的作用已經(jīng)非常明朗,但人們對MES的認識遠遠不如ERP、SCM等管理系統(tǒng)。由于認識不清,自然就會導致需求不清楚,也就難以形成一定的市場規(guī)模。目前美國的MES發(fā)展是已25%速度發(fā)展,而國內(nèi)基本是局部MES功能的發(fā)展,具體是一些簡單的數(shù)據(jù)采集,物流管理等,其實這些也屬于MES功能的范疇。但隨著人們對MES認識的逐步加深,MES在企業(yè)中的應用必將會逐步深入。
但現(xiàn)在MES在中國企業(yè)的實施狀況的確不太盡如人意,致使許多的企業(yè)在面對它的時候都有一種“敬而遠之”的矛盾心態(tài)。既想通過實施MES實現(xiàn)企業(yè)新的飛躍,進一步拓展企業(yè)的生存發(fā)展空間;卻又怕MES的實施一旦不成功,企業(yè)將陷入一個更加危險的泥潭。
不過也只有敢于吃螃蟹的人,才能獲取更大的成功。沒有風險就沒有收益,真正的有遠見卓識的企業(yè)家,是一定敢于去面對這種風險的。而選擇一個符合企業(yè)實際需求的MES產(chǎn)品,選擇一個出色的實施團隊,也就意味著風險系數(shù)的大大降低,成功的可能性也就越大。
從國外的發(fā)展趨勢看,已經(jīng)形成了一批MES軟件產(chǎn)品和解決方案,出現(xiàn)了一批以MES為核心產(chǎn)品的工業(yè)企業(yè)管理應用軟件公司,而且企業(yè)信息技術應用的焦點已經(jīng)由ERP轉向MES,然而MES的標準化仍有大量工作要做。
從國內(nèi)的發(fā)展趨勢看,CIMS、MES、ERP等概念都進入中國較早,但只以DCS為代表的底層自動化和以ERP為代表的管理系統(tǒng)普及速度較快,因此,中國工業(yè)企業(yè)的信息孤島和缺損環(huán)鏈現(xiàn)象比國外更為突出,也就是對MES層的認識相對落后,但是,確實有一些公司在加快開發(fā)中國式的MES產(chǎn)品或應用國外的MES產(chǎn)呂,而且勢頭較好,同時,在認識觀念上由關注ERP到關注MES的轉變也已開始。
從技術角度看,MES的功能正在向控制層和計劃層滲透,三層結構的分工可能更模糊。MES功能中的計劃排產(chǎn)與執(zhí)行調(diào)度模塊(APS)越發(fā)突出的推廣普及。它應是MES的核心。單一功能的MES產(chǎn)品正在向集成的MES和整體解決方案發(fā)展。信息技術領域的分布對象技術(CORBA、DCOM等)標準日臻成熟是MES發(fā)展和集成的基礎。DCS和ERP的普及和提高進一步推動了MES的發(fā)展和推廣。
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致 謝
非常感謝各位老師,尤其是經(jīng)管系的各位老師,在大學期間給了我們一個全新的視野,讓我們認識到了自己知識的缺陷和接受新學識的能力。
篇2
Abstract: The Manufacturing Execution Systems (MES) is a link of the enterprise information integration,and a basic technical essential of the implementation of agile manufacturing of factories and production lines. Based on container manufacturing industry, the concept of the MES, the functional design and realization method of MES system are described in this paper. The proposed solution will improve the production management efficiency of container manufacturing enterprises.
關鍵詞: 制造執(zhí)行系統(tǒng);集裝箱;功能設計;實現(xiàn)方法
Key words: manufacturing execution systems;container;functional design;realization method
中圖分類號:TH247 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)05-0297-02
1 MES基本概念
美國先進制造研究機構AMR(Advanced Manufacturing
Research)將MES定義為“位于上層的計劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)”,它為
操作人員/管理人員提供計劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源
(人、設備、物料、客戶需求等)的當前狀態(tài)[1][2]。
AMR繼提出MES概念后于20世紀90年代提出三層企業(yè)集成模型[3],如圖1所示。
從上述概念中,制造執(zhí)行系統(tǒng)是為了解決上層計劃系統(tǒng)與下層控制系統(tǒng)之間的信息通信而出現(xiàn)的,在計劃管理層與底層控制之間架起了一座橋梁,填補了兩者之間的空隙[4]。
2 集裝箱行業(yè)生產(chǎn)特點
集裝箱是有標準尺度和強度、專供運輸業(yè)務中周轉使用的大型裝貨箱,集裝箱的種類很多,本課題以罐式集裝箱為研究對象。罐式集裝箱作為一種先進的運輸工具,在生產(chǎn)組織上,有以下一些特點:
①罐式集裝箱的生產(chǎn)屬典型的離散生產(chǎn),原材料經(jīng)過多道工序后組裝成成品,生產(chǎn)工序多,生產(chǎn)過程復雜。②傳統(tǒng)的管理模式,按照生產(chǎn)訂單進行生產(chǎn),采用紙質流程卡進行數(shù)據(jù)收集。③物料品種多,目前ERP系統(tǒng)中的庫存信息存在滯后,導致庫存信息不夠及時、準確。④面臨不斷提升產(chǎn)能的壓力。
目前罐式集裝箱的生產(chǎn)和管理面臨著很多問題,歸根結底應該讓管理人員實時掌握生產(chǎn)和物流信息,及時發(fā)現(xiàn)和解決問題,使企業(yè)提高業(yè)務水平和管理水平,因此實施MES迫在眉睫。
3 集裝箱MES系統(tǒng)功能設計
根據(jù)罐式集裝箱的生產(chǎn)現(xiàn)狀,本文提出針對罐式集裝箱生產(chǎn)的MES實施方案包括三大部分:生產(chǎn)管理,物流管理,質量管理,總體功能設計如圖2所示。
具體來說,MES將包含以下一些核心功能:
①物流管理:對物料的收發(fā)提供支持和倉庫物流實行透明管理,保證生產(chǎn)的順利進行。此模塊主要實現(xiàn)物料入庫,出庫,庫存查詢,出庫等操作。
②生產(chǎn)管理:主要完成生產(chǎn)計劃的排定,管理跟蹤生產(chǎn)過程,實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時控制和動態(tài)掌握。此模塊主要完成生產(chǎn)建模,車間排產(chǎn),生產(chǎn)報表等功能,其中生產(chǎn)管理采用DCT/PC等設備。
③質量管理:實現(xiàn)質量數(shù)據(jù)采集、質量分析及預警等功能,實現(xiàn)產(chǎn)品質量的統(tǒng)計分析。此模塊包括基礎數(shù)據(jù)維護,PDA常用功能,進行質量檢驗,輸出質量報表等。
3.1 物流管理 倉庫管理方面主要由人工收料,發(fā)料,手工記錄物料信息等,導致倉庫庫存信息不及時、不準確等問題,針對這一問題本方案采用了條碼化信息管理手段。以入庫方面為例,提出了入庫流程圖如圖3所示。
當供應商將物料送到倉庫后,倉管員在PDA上選擇相應的采購訂單號,PDA自動列出該采購訂單下的物料信息,選擇對應的物料,掃描倉庫已經(jīng)打印的物料條碼,在PDA上輸入接收數(shù)量,并將信息存入條碼系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,同時更新到MES系統(tǒng)。
3.2 生產(chǎn)管理 工人在現(xiàn)場操作是生產(chǎn)管理中的一個重要環(huán)節(jié),如圖4所示的流程進行操作。
工人在上下班時,需要掃描錄入自身的工號,同時工人利用現(xiàn)場站點的掃描設備,掃描流程卡上的罐箱編碼(RFID),系統(tǒng)會自動調(diào)出該罐箱的相關信息,包括:工段需要消耗的物料,工單的完成情況工段任務,工藝信息等。當出現(xiàn)物料使用錯誤等問題時,報警燈閃爍,提示報警。加工完成后,工人再次掃描流程卡上的罐箱編碼,系統(tǒng)標識該罐箱在本工序加工完成,當需要QC檢驗時,呼叫QC進行檢驗。
3.3 質量管理 在線上的檢驗工序,我們將設置質量檢驗站點,用于質量數(shù)據(jù)的錄入。在不同的質檢站點,將要求錄入不同的檢驗參數(shù),并和罐箱的編碼對應。基于現(xiàn)場的質量數(shù)據(jù),MES系統(tǒng)可以在后臺打印相應的質量檢測報告,在檢測人員簽名確認后,可直接交付箱東使用。
4 系統(tǒng)實現(xiàn)
4.1 硬件環(huán)境 在倉庫等物流功能站MES系統(tǒng)采用無線數(shù)據(jù)采集器PDA/PC等設備,結合條碼打印機,對物流的各個環(huán)節(jié)進行統(tǒng)一管理。
在車間內(nèi)各生產(chǎn)單元(工位)MES系統(tǒng)采用工業(yè)PC/ DCT等設備,通過對各個生產(chǎn)單元的數(shù)據(jù)收集和反饋,組成滿足閉環(huán)生產(chǎn)管理需要的開放式以太網(wǎng)絡。
在企業(yè)內(nèi)部,各功能站通過局域網(wǎng)對MES系統(tǒng)服務器進行交互操作,同時其他各查詢終端也通過局域網(wǎng)查詢MES系統(tǒng)信息系統(tǒng)處理后提供的數(shù)據(jù)、報表和圖形。
4.2 軟件架構 當前比較普遍的系統(tǒng)架構方式有兩種,瀏覽器/服務器(Browser/Server,B/S)和客戶端/服務器(Client/Server,C/S)[5]。本系統(tǒng)采用的是B/S與C/S混合模式,系統(tǒng)軟件架構圖如圖5所示。
系統(tǒng)會產(chǎn)生大量的實時數(shù)據(jù),因此需要設置專門的數(shù)據(jù)庫服務器,以運行數(shù)據(jù)庫軟件。應用服務器主要運行一些后臺程序,直接訪問數(shù)據(jù)庫服務器。Web服務器主要提供網(wǎng)頁服務,網(wǎng)站主要以和SilverLight開發(fā)。管理人員可以在IE客戶端以網(wǎng)頁方式瀏覽物流、生產(chǎn)、質量等報表。無線PDA采用WinCE操作系統(tǒng)程序采用三層架構,主要用于物流和質量管理。DCT和現(xiàn)場工業(yè)PC部署在生產(chǎn)現(xiàn)場,主要用于完成物流、生產(chǎn)、質量等數(shù)據(jù)的采集。辦公PC主要供管理人員使用,主要用于完成生產(chǎn)建模、生產(chǎn)排產(chǎn)等功能。
5 總結
MES能夠極大的提高企業(yè)的管理水平,使管理者及時了解生產(chǎn)狀況和發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問題。本文依據(jù)罐式集裝箱的生產(chǎn)現(xiàn)狀,從管理人員,現(xiàn)場操作人員的實際需求出發(fā),提出的MES設計思想及解決方案,企業(yè)的生產(chǎn)管理水平得以提高。
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篇3
關鍵詞:精益制造;生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng);銷售模塊;訂單;需求分析;軟件設計
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)25-6000-03
Function Design of MES Sale Module Oriented to Lean Manufacturing
SUN Li-qun
(Department of Information Suzhou Institute of Trade & Commerce,Suzhou 215009,China)
Abstract: Manufacturing Execution System oriented to Lean Manufacturing should construct foundation for manufacturing enterprise’s information construction , which help enterprise invest less but gain more profits . compared to sales module of traditional ERP ,sales module of MES can utilize those advantages of the production data gather and response from MES running system on real time . This paper would illustrate relative requirements details and design strategies.
Key words: Lean Manufacturing;MES;sales module;orders;requirements analysis;software design
1 系統(tǒng)設計需求與目標
面向精益制造的生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)本項目是為制造類企業(yè)生產(chǎn)過程的智能化精益管理而開展的技術研究和項目研發(fā)。利用信息技術發(fā)展換代成果,更好實現(xiàn)精益制造在企業(yè)落地應用,滿足品質和交付能力持續(xù)提高的要求。項目以產(chǎn)品級的MES為載體,與企業(yè)合作研發(fā)的產(chǎn)品。實現(xiàn)從訂單下達到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理,對生產(chǎn)中實時事件及時反應、報告和處理,減少企業(yè)內(nèi)部無附加值活動,使其既能提高及時交貨能力,改善物料流通性能,又能提高生產(chǎn)回報率。
本文主要是對該系統(tǒng)中的銷售接口模塊的功能需求與設計理念進行闡述
1)詢價處理??蛻粽较掠唵吻?,從產(chǎn)品價格、產(chǎn)能、技術裝備、庫存和物料采購能力等條件對客戶訂購需求作可行性評估,各條件均確認后生成正式訂單。
①自動生成訂單供貨方式。詢價評估過程中,系統(tǒng)自動匹配成品庫存并可預測未來庫存,生成詢價單中各產(chǎn)品的缺省供貨類型組合,如直接發(fā)貨、自制生產(chǎn)和成品外協(xié)采購。
②自動生成缺省物料采購需求。對于自制生產(chǎn)供貨方式,系統(tǒng)可自動匹配物料庫存,生成缺省的物料采購需求(包括品種和數(shù)量)清單。
③產(chǎn)品定價輔助決策。詢價中確認產(chǎn)品價格時,系統(tǒng)具有產(chǎn)品價格輔助決策功能,能自動提品的各類參考價格。
④詢價數(shù)據(jù)除可錄入外,支持excel格式數(shù)據(jù)批量導入。
2) 創(chuàng)建銷售訂單。詢價單經(jīng)公司和客戶雙方確認后,生成正式訂單,確認供貨方式,啟動后續(xù)供貨任務。
①訂單自動流轉。正式訂單生成后,根據(jù)訂單中需求產(chǎn)品的供貨類型,自動生成需求任務并推送至處理節(jié)點。成品發(fā)貨的生成銷售發(fā)貨通知至倉庫,成品外協(xié)采購的生成采購申請單至采購,自制生成的生成生產(chǎn)通知單至生產(chǎn)管理部門。
②靈活安全的的訂單變更處理。允許正式訂單創(chuàng)建后,因需變更訂單數(shù)據(jù)。無論變更時訂單已執(zhí)行至哪一階段,系統(tǒng)自動生成覆蓋所有任務節(jié)點的事件提醒并提供缺省的自動處理流程,用戶也可完全自己決定處理策略。系統(tǒng)都將自動保證訂單生產(chǎn)、采購和庫存數(shù)據(jù)的邏輯正確和完整。
3) 訂單跟蹤。為及時響應客戶需求,銷售部可實時查看客戶訂單的完成進度狀況。
系統(tǒng)貫徹了精益生產(chǎn)的管理模式,可追溯客戶訂單每項產(chǎn)品的物料準備,生產(chǎn)進度的實時狀況。銷售部可查看到訂單中每項產(chǎn)品的可供庫存數(shù),直接外購數(shù)及其采購計劃交期。需自制生產(chǎn)可查看物料組成,每種物料的備庫情況,需采購數(shù)及其采購計劃交期。在制品數(shù)量及質量數(shù)據(jù),成品檢驗數(shù)據(jù),完工入庫數(shù)量等。以便對訂單完成情況實時評估,達到更好的客戶滿意度。
4)銷售訂單發(fā)貨。銷售部按照客戶訂單交期進行產(chǎn)品出庫發(fā)貨處理。
①銷售發(fā)貨提醒。系統(tǒng)自動對入庫數(shù)量滿足發(fā)貨條件的訂單和接近發(fā)貨日期訂單發(fā)送發(fā)貨提醒和警告。
②支持一個訂單的分批發(fā)貨。對于一個銷售訂單內(nèi)交期不同的產(chǎn)品,可進行分期發(fā)貨
③智能選擇發(fā)貨產(chǎn)品來源。系統(tǒng)能自動關聯(lián)為本訂單入庫產(chǎn)品,并且根據(jù)產(chǎn)品的不同來源(采購、備庫或生產(chǎn))和批次選擇銷售出庫的產(chǎn)品。
④靈活安全的產(chǎn)品――訂單綁定策略。既支持銷售訂單與為本訂單生產(chǎn)或外購的產(chǎn)品嚴格綁定,也可在緊急情況下使用為其他訂單準備的同類產(chǎn)品,并保證所有訂單可完全執(zhí)行。
2 銷售接口模塊功能設計
2.1詢價處理
銷售接口模塊的流程設計如圖1??蛻粽较掠唵吻?,對產(chǎn)品價格、產(chǎn)能、技術準備、庫存和物料采購能力等條件作可行性評估,各條件均確認后生成正式訂單。
詢價單主要內(nèi)容包括。詢價單表頭主要內(nèi)容包括客戶名稱,客戶聯(lián)系方式,詢價日期,交貨方式,銷售人名稱。詢價單表體為各產(chǎn)品求信息(采購項)。采購項記錄主要內(nèi)容為產(chǎn)品名稱,產(chǎn)品規(guī)格,產(chǎn)品圖號,訂購數(shù)量,溢短裝數(shù)量,實際訂購數(shù)量,產(chǎn)品單價,交貨日期,預計開始生產(chǎn)日期。每個采購項要經(jīng)過技術評估確認和供貨能力評估確認。采購項的技術確認部分可包括若干技術因素確認,生產(chǎn)部全部確認后表明技術準備可行。
采購項的供貨能力部分包括產(chǎn)品庫存期望數(shù),產(chǎn)品外購數(shù),產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)三個數(shù)值以及確認選項。這三個數(shù)值分別代表可直接發(fā)貨、成品外購,產(chǎn)品自制三種供貨方式的組合。庫存期望數(shù)為未被其他訂單占用的產(chǎn)品實際庫存數(shù)與備庫生產(chǎn)中還未入庫的在制品數(shù)量之和。
在詢價可行性評估階段,由計劃部區(qū)分出庫存成品三種方式的組合。系統(tǒng)能根據(jù)庫存實時狀況,自動查找計算出可供的產(chǎn)品庫存期望數(shù)量,需自制的產(chǎn)品數(shù)量,并根據(jù)bom定義自動計算各處物料需求數(shù)量,根據(jù)各種物料庫存量(未被其他訂單占用的數(shù)量)自動計算出需外購的各類物料數(shù)量。用戶可直接接受上述自動計算的數(shù)量組織供貨。也可根據(jù)業(yè)務安排手工修改三者數(shù)量關系,但庫存期望數(shù)只能作減少操作,表示本銷售訂單只使用部分庫存。
三個數(shù)據(jù)生成后,采購部對生成的成品采購和物料采購需求進行采購能力確認,系統(tǒng)自動計算訂單每個產(chǎn)品物料分解及其需要的采購數(shù)量,采購部可評估在預計開始生產(chǎn)日期前采購產(chǎn)品、物料是否能到貨。計劃部確認生產(chǎn)能力是否能滿足生產(chǎn)需求。當技術準備、采購能力和生產(chǎn)能力都經(jīng)過確認,評估工作完成。
2.2訂單資源的占用分配策略
從詢價操作開始,被某個詢價單確認使用的庫存產(chǎn)品就如同被預訂的車票一樣被占用,不能再被別的詢價單(訂單)所使用,但考慮實現(xiàn)業(yè)務的靈活性。系統(tǒng)對此處理策略為。
詢價時無論是成品庫存期望數(shù)還是生產(chǎn)所需的物料庫存期望數(shù),都必須來自未被其他詢價單和訂單占用的同類品的合計數(shù)。不足部分的數(shù)量,只能用外購成品或外購物料進行生產(chǎn)的方式。在此基礎上,保證了產(chǎn)品和物料供應量精確滿足需求量。但銷售訂單由于優(yōu)先級的不同,如交貨期緊張、vip客戶等因素??赡苄枰⒓翠N售發(fā)貨,而為其生產(chǎn)、外購的產(chǎn)品資源還未及準備充分。在這種情況下銷售發(fā)貨使用資源的順序是。
可使用的供貨資源按序如下。未被其他訂單占用的庫存成品; 為本銷售訂單采購的成品;為本銷售訂單生產(chǎn)的成品;可使用其他訂單占用的庫存成品或采購成品或生產(chǎn)成品(如依次使用交期目前最遠的訂單)。這種發(fā)貨策略又可保證在總體資源進出平衡的基礎上,實現(xiàn)靈活的資源流出使用次序。
2.3生成訂單
詢價單經(jīng)公司和客戶雙方確認后,生成正式訂單。正式訂單生成后,已有成品庫存處于待銷售發(fā)貨狀態(tài)。成品外購部分生成“采購申請單”,由采購部執(zhí)行采購任務自制部分生成“生產(chǎn)通知單”,由計劃部據(jù)此生成“生產(chǎn)計劃”,采購部再根據(jù) “生產(chǎn)計劃”生成“物料采購申請”。生成訂單后,根據(jù)系統(tǒng)需求跟蹤訂單的實時狀態(tài)。
2.4 訂單變更
正式訂單產(chǎn)生后,發(fā)生訂單內(nèi)容更改情況。包括產(chǎn)品數(shù)量增加或減少,產(chǎn)品品種增加或減少,還可能發(fā)生交付日期發(fā)生變更。訂單變更發(fā)生的時間節(jié)點情況比較復雜,可分為下列處理方式。
1)包括正式訂單還未生成生產(chǎn)通知單,已生成“生產(chǎn)通知”但還未生成“生產(chǎn)計劃”
說明訂單后續(xù)采購、生產(chǎn)處理流程還未開始,該情況處理方式同“生成新訂單”,重新生成“生產(chǎn)通知”。
2) 若訂單變量時,“生產(chǎn)計劃”已經(jīng)生成。表明訂單后續(xù)處理流程可能處于任一階段。為此,系統(tǒng)采取一種靈活、安全的處理方式。系統(tǒng)會將訂單變更事件發(fā)送到相關工作結點,工作結點“必須”響應訂單更改事件并做出具體處理。
“生產(chǎn)計劃”處理節(jié)點響應方式為根據(jù)需要對生產(chǎn)計劃修改或不修改(如后續(xù)生產(chǎn)任務已下達執(zhí)行中)。“生產(chǎn)任務”處理節(jié)點響應方式為若生產(chǎn)計劃不更新,則可不作更改。若生產(chǎn)計劃更新,則必須更改以滿足更新后的生產(chǎn)計劃。“物料(成品)采購”處理節(jié)點響應方式為根據(jù)需要對采購計劃修改或不修改(如訂單更新某產(chǎn)品需求量減少,但物料已完成采購)。
采用以上處理方式,當訂單變更是產(chǎn)品數(shù)量或品種增加的情況,“生產(chǎn)計劃”、“生產(chǎn)任務”和“物料(成品)采購”處理節(jié)點是添加操作,不會產(chǎn)生副作用。而當訂單變量是產(chǎn)品數(shù)量減少或品種減少的情況時,“生產(chǎn)計劃”、“生產(chǎn)任務”和“物料(成品)采購”處理節(jié)點若不便進行對應的減少處理??赡軙a(chǎn)生的副作用包括,對于更新后訂單,發(fā)生物料(成品)多采購,產(chǎn)品多生產(chǎn),物料多領料(已按原訂單數(shù)量領料但按新數(shù)量生產(chǎn))。這些副作用情況實質是增加物料或產(chǎn)品的庫存,可以自然得納入系統(tǒng)的退料,增加備庫庫存或進一步退貨中處理。
2.5 銷售發(fā)貨
銷售部按照客戶訂單交期進行產(chǎn)品發(fā)貨處理。訂單產(chǎn)品中成品外購,生產(chǎn)自制兩類都需先邏輯入庫(可能不進行實際入庫)后才能銷售出庫。
倉庫查看瀏覽各領料申請單,選擇某個領料申請執(zhí)行領料出庫操作。銷售部發(fā)送銷售出庫申請至倉庫。銷售出庫申請記錄主要內(nèi)容包括。銷售訂單號,產(chǎn)品名稱,產(chǎn)品規(guī)格,訂購數(shù)量,出庫數(shù)量,交貨日期,出庫日期。銷售出庫申請記錄數(shù)據(jù)由銷售訂單數(shù)據(jù)自動生成。
入庫、出庫匹配策略。銷售出庫產(chǎn)品所對應的庫存成品來源性質分為。未被其他訂單占用的庫存成品; 為本銷售訂單采購的成品;為本銷售訂單生產(chǎn)的成品;因本銷售訂單優(yōu)先級高(如交期緊張),可使用其他訂單占用的庫存成品或采購成品或生產(chǎn)成品(如依次使用交期目前最遠的訂單);
系統(tǒng)自動按這五類策略的前后順序向導操作人員的出庫操作,直到銷售出庫數(shù)量滿足申請要求或可拒絕占用其他訂單的成品。銷售出庫操作自動更新產(chǎn)品庫存和銷售訂單對應產(chǎn)品項的發(fā)貨數(shù)量。
3 總結與下一步目標
根據(jù)精益制造目標,生產(chǎn)制造型行業(yè)在銷售環(huán)節(jié)要盡可能按需啟動后續(xù)資源配置和生產(chǎn)過程。我們在這一層面的需求分析上,突出強調(diào)這一能力構建。并在功能設計和策略定義上充分考量。達到了預期目標。當然由于企業(yè)現(xiàn)實運作環(huán)境的約束條件復雜多變。不存在統(tǒng)一的解決方案。
下一階段,我們繼續(xù)追求在精益制造目標下,在垂直維度上,如何通過先進的軟件設計理念實現(xiàn)功能在復雜度、細膩度上柔性替換,以適應不同管理水平和成長階段的同功能業(yè)務需求。水平維度上,不同功能模塊如何自由組合,適配不同企業(yè)間功能量體裁減的需求。
參考文獻:
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[3] 朱麗娜,徐春停.面向離散型企業(yè)MES技術研究[J].機械設計與制造工程,2013(1).
篇4
關鍵詞:FMS工作原理發(fā)展
中圖分類號:TQ153文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973 (2010) 05-035-01
1FMS基本概念
所謂FMS,即指以數(shù)控機床、加工中心及輔助設備為基礎,用柔性的自動化運輸、存儲系統(tǒng)有機結合起來,由計算機對系統(tǒng)軟、硬件資源實施集中管理和控制而形成的一個物料流和信息流密切結合,沒有固定加工順序和工作節(jié)拍的完整的柔性自動生產(chǎn)線,主要適用與多品種、中小批量的生產(chǎn)任務的高效自動化制造系統(tǒng)。若要實現(xiàn)FMS中的物料流和信息流有機的結合,同時又能均衡系統(tǒng)的自動化程度和高柔性。與傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)相比,FMS具有如下的優(yōu)點:它能自動不同品種、不同結構、不同位置、不同切削方式的零件加工;它能自動傳輸、存儲、裝卸物料,自動更換刀具、夾具與工件并自動檢驗;它能自動進行工況診斷,保證加工質量和安全;它能全面處理信息,進行生產(chǎn)、工程信息的分析,編制生產(chǎn)計劃、調(diào)度與管理程序,實現(xiàn)可變加工和均衡生產(chǎn)。這即是FMS中所擁有的四個方面功能:(一)自動加工功能;(二)自動搬運與輸料功能;(三)自動監(jiān)控與診斷功能;(四)信息處理功能。為了實現(xiàn)上述四大功能,一般來講,FMS就會由相對應功能的四個具體功能系統(tǒng)所組成,即為:自動加工系統(tǒng),自動物流系統(tǒng),自動監(jiān)控系統(tǒng)與綜合軟件系統(tǒng)。FMS的適應范圍較廣,它把高柔性、高自動化、高質量、高效率結合起來,在制造業(yè)中的地位十分重要。
2工作過程
首先,根據(jù)生產(chǎn)的品種與調(diào)度計劃信息指令,由其信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息進行處理、分配,并按照所給的程序對物流系統(tǒng)進行控制,料庫就會提供相應品種的毛坯零件,輸送系統(tǒng)在夾具存儲庫中送出相應毛坯的隨行夾具,此時,自動裝卸機(或工業(yè)機器人)自動識別和選擇所裝卸的工件與夾具,并隨之安裝到相應的機床上。其次,把輸送來的工件與加工程序編碼,通過機床之加工程序識別裝置,選擇其相應加工程序、所需刀具與各方面切削參數(shù)等,完成對工件的自動加工。
最后,按照信息系統(tǒng)輸給的控制信息轉換工序,對剛加工完畢的零件進行檢驗,對合格的成品工件由裝卸及運輸系統(tǒng)送入成品庫。與此同時,把加工質量與數(shù)量等信息傳輸?shù)奖O(jiān)控和記錄裝置,隨行夾具也被送回到夾具存儲庫中。若需加工新品種的零件時,只要改變其生產(chǎn)計劃信息、技術信息與加工程序,整個FMS就會按照上述過程按要求、自動地完成新的加工。
3FMS的發(fā)展趨勢
迄今, FMS已滲透、擴散到制造業(yè)的各個領域,并對生產(chǎn)方式產(chǎn)生深遠的影響,制造柔性是由企業(yè)的長期戰(zhàn)略考慮而產(chǎn)生的一種生產(chǎn)與經(jīng)營決策,故制造柔性便不僅僅是一個技術問題,而且也涉及到企業(yè)自身的具體情況和條件。這樣將來的FMS會朝著以下的方向去發(fā)展:
3.1向小規(guī)模的柔性制造單元(FMC)發(fā)展
由于FMC的規(guī)模小,投資少,技術綜合性和復雜性低,規(guī)劃、設計、論證和運行相對簡單,易于實現(xiàn),風險小,而且易于擴展。因此,采用由FMC到FMS的規(guī)劃,既可以減少一次投入的資金,使企業(yè)易于承受,又可以減小風險,一旦運用成功就可以獲得一定的經(jīng)濟效益,為下一步擴展提供資金、積累經(jīng)驗,便于掌握FMS的復雜技術,使FMS的實施更加穩(wěn)妥。 另外,現(xiàn)在的FMC已經(jīng)具有FMS所具有的加工、制造、運儲、控制、協(xié)調(diào)功能,還具有監(jiān)控、通訊、仿真、生產(chǎn)調(diào)度管理以至于人工智能等功能,在某一具體類型的加工中可獲得更大的柔性,提高生產(chǎn)率,增加產(chǎn)量,改進產(chǎn)品質量。目前國內(nèi)外眾多廠家將FMC列為發(fā)展的重點之一。
3.2朝多功能方向發(fā)展
真正完善的新一代FMS將是智能化機械與人之間相互融合、柔性地全面協(xié)調(diào)從接受訂單至生產(chǎn)、銷售這一企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的全部活動。由單純加工型FMS進一步開發(fā)以焊接、裝配、檢驗及鈑材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。FMS是實現(xiàn)未來工廠的新穎概念模式和新的發(fā)展趨勢,是決定制造企業(yè)未來發(fā)展前途的具有戰(zhàn)略意義的舉措。FMS是在自動化技術、信息技術及制造技術的基礎上,將以往企業(yè)中相互獨立的工程設計、生產(chǎn)制造及經(jīng)營管理等過程,在計算機及其軟件的支撐下,構成一個覆蓋整個企業(yè)的完整而有機的系統(tǒng),以實現(xiàn)全局動態(tài)最優(yōu)化,總體高效益、高柔性,并進而贏得競爭全勝的智能制造系統(tǒng)。
3.3從計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)的高度考慮FMS規(guī)劃設計
無論從理論上還是實踐中都可以清楚意識到FMS是CIMS的重要組成部分,FMS必須集成到CIMS大家庭,只有從整個工廠優(yōu)化的角度來考慮FMS才能獲得預期的效果。
3.4FMS實施會越來越重視組織管理和人的因素
除了現(xiàn)代化的硬、軟件外,人在自動化中的作用已經(jīng)變得很重要,因為人的創(chuàng)造性、主觀能動性是任何機器所無法代替的,所以要想成功實施FMS必須通過管理把技術、組織、人和策略集成在一起。
4結束語
FMS已成為當今世界制造自動化技術發(fā)展的前沿科技,采用FMS所帶來的主要技術經(jīng)濟效果有:能按裝配作業(yè)配套需要,及時安排所需零件的加工,實現(xiàn)及時生產(chǎn),從而減少毛坯和在制品的庫存量,及相應的流動資金占用量,縮短生產(chǎn)周期;提高設備的利用率,減少設備數(shù)量和廠房面積;減少直接勞動力,在少人看管條件下可實現(xiàn)晝夜24小時的連續(xù)“無人化生產(chǎn)”,提高產(chǎn)品質量的一致性。這必將使FMS會成為未來機械制造的主要生產(chǎn)模式。
參考文獻:
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篇5
[關鍵詞]中西結合;兒童;性早熟;治療效果
[中圖分類號]R585 [文獻標志碼]A
兒童性早熟是以兒童階段青春期特征提前出現(xiàn)為主要臨床表現(xiàn)的疾病,可導致患兒骨骼提前愈合、第二性征提前發(fā)育,從而對患兒的生長發(fā)育造成嚴重的影響。本病臨床可分為中樞性性早熟、周圍性性早熟及部分性性早熟三類,且以中樞性性早熟對患兒的影響最為嚴重。目前西藥治療為臨床治療中樞性性早熟最為主要的方法,在本病的臨床治療過程中具有著一定的臨床治療效果。而近年來臨床研究顯示,中醫(yī)藥治療在中樞性性早熟的臨床治療過程中,同樣有著較為理想的臨床治療效果。而為可有效的提高本病的臨床治療效果,我院近年來將中西醫(yī)結合治療方案應用于本病的臨床治療過程中,結果報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
以2012年1月至2015年1月間就診于我院的58例女性兒童性早熟患兒作為觀察者,觀察者需符合本研究的入選及排除標準。以隨機數(shù)字表法將患者隨機分為對照組及觀察組,每組29例。對照組接受單純西藥治療,觀察組接受中西醫(yī)結合治療。對照組,年齡5~11歲,平均(8.15±2.51)歲;病程6~26個月,平均(16.16±6.67)個月;發(fā)育分期(Tanner分期):Ⅱ期14例,Ⅲ期者12例,Ⅳ期者3例。觀察組,年齡5~12歲,平均(8.02±2.21)歲;病程6~25個月,平均(16.02±6.33)個月:發(fā)育分期(Tanner分期):Ⅱ期13例,Ⅲ期者14例,Ⅳ期者2例。經(jīng)統(tǒng)計學分析,兩組間性別、年齡及病程資料未見統(tǒng)計學差異,具可比性(P>0.05)。
入選標準:(1)所有入選者均需符合真性性早熟的臨床診斷標準:(2)年齡≤12歲者;(3)由監(jiān)護人簽署知情同意書。
排除標準:(1)除外存在中樞性器質性疾病者;(2)除外存在甲狀腺疾病者;(3)除外卵巢容積小于1mL者;(4)除外已接受藥物治療者;(5)除外為周圍性性早熟者。
1.2 治療方法
兩組患兒均于門診接受口服藥物治療。對照組僅單純接受西藥治療,治療藥物應用醋酸甲地孕酮片(國藥準字:H2004001,西安德天藥業(yè)股份有限公司)每次2mg,3次/d;醋酸亮丙瑞林微球(BH20030109,日本武田藥品工業(yè)株式會社)每月1次,每次90μg/kg。觀察組在對照組治療方案治療的同時,給予中藥湯劑口服,1劑/d,每次20mL,3次/d。中藥湯劑組成:知母15g、黃柏10g、熟地15g、丹皮10g、澤瀉15g、白芍10g、益智仁10g、牡蠣20g、枸杞15g。
1.3 觀察方法
分別對患兒的血清激素水平及生長情況進行觀察。血清激素水平觀察指標包括LH、E2及FSH,分別于患兒入組時及接受治療6個月后抽取空腹肘靜脈血,進行LH、E,及FSH檢查,對比治療前后兩組LH、E2及FSH含量變化情況。生長情況觀察指標包括身高及體重,對比兩組治療前后身高及體重變化情況。
1.4 統(tǒng)計學分析
應用SPSS19.0進行統(tǒng)計分析,分別應用均數(shù)±標準差(x±s)及百分率對計量資料及計數(shù)資料進行描述,并分別應用t檢驗及x2檢驗進行統(tǒng)計分析。所得結果均以P
2 結果
2.1 治療前后激素水平比較
入組時兩組LH、E,及FSH比較未見統(tǒng)計學差異(P>0.05),而在接受治療6個月后,觀察組均明顯低于對照組(P
2.2 治療前后生長指標比較
入組時兩組升高及體重比較未見統(tǒng)計學差異(P>0.05),而接受治療后觀察組均明顯高于對照組(P
3 討論
現(xiàn)代醫(yī)學認為,中樞性性早熟的發(fā)生為下丘腦-垂體-性腺軸功能異常有著密切的關系,下丘腦-垂體-性腺軸功能亢進,可導致體內(nèi)包括LH、E2、FSH在內(nèi)的多種激素分泌顯著升高。而包括環(huán)境、經(jīng)濟條件及營養(yǎng)狀況等多種因素均為誘發(fā)本病發(fā)生的重要因素,但環(huán)境、經(jīng)濟條件及營養(yǎng)狀況等多種因素發(fā)生變化,可導致兒童的飲食結構失調(diào)而發(fā)生營養(yǎng)過剩,可刺激下丘腦一垂體一性腺軸功能的亢進,而導致中樞性性早熟的發(fā)生。目前西醫(yī)治療本病主要依賴于可抑制下丘腦一垂體一性腺軸功能的藥物,通過抑制其功能,使得體內(nèi)激素分泌減少而達到治療效果。而中醫(yī)學認為,人體的生長發(fā)育及生殖與“腎”密切相關,腎氣充而天癸至,而飲食及環(huán)境等發(fā)生變化后,可導致患兒陰陽失衡,腎陰不足,相火旺盛,故可導致生殖功能亢進,誘發(fā)兒童性早熟的發(fā)生。因此臨床治療當以“滋腎陰,瀉相火”為治療原則。而近年來臨床觀察顯示,在此類疾病的臨床治療過程中,以此為治療原則用藥,均可達到較為有效的治療效果。因此,為可有效的提高性早熟患兒的臨床治療效果,我院近年來在臨床西藥治療的同時,將中醫(yī)藥治療應用于其中。
本研究結果顯示,在接受治療前兩組激素水平及生長情況比較均未見統(tǒng)計學差異,而在接受治療6個月后,接受中西醫(yī)結合治療的觀察組LH、E2、FSH水平及生長情況改善均明顯優(yōu)于接受單純西藥治療的對照組。本研究中,觀察組所應用的治療方案中所應用的中藥組方中知母、黃柏、熟地、白芍可滋陰清熱,丹皮、澤瀉可瀉相火,益智仁、枸杞子可滋補肝腎,牡蠣可清虛熱,全方合用可達“滋補腎陰”之效,正合中醫(yī)學對兒童性早熟“腎陰虛”病因病機的認識。因此在聯(lián)合應用后可達到較為理想的應用效果。
篇6
關鍵詞:TRT 發(fā)電量 高爐煤氣
1前言
TRT發(fā)電是將高爐煤氣具有的壓力能和熱能轉化為電能的環(huán)保節(jié)能裝置,與減壓閥組并聯(lián)。TRT投入頂壓運行時,高爐煤氣全部從TRT通過,帶動發(fā)電機輸出電能。TRT退出頂壓運行時,高爐煤氣一小部分用矸⒌紓一大部分從減壓閥組通過,這樣會產(chǎn)生很大的噪音,影響周圍人員的工作環(huán)境,并且造成能源的巨大浪費。
2009年年初受鋼鐵市場持續(xù)低迷影響,萊鋼將發(fā)電作為效益提升的重要組成部分,熱電廠深度挖掘發(fā)電潛力,提升發(fā)電量。TRT系統(tǒng)在退出頂壓運行時發(fā)電機負荷平均2000kWh,投入頂壓時平均負荷在8000kWh以上。高爐出現(xiàn)塌料崩料時,瞬間煤氣發(fā)生量達到50萬左右,靜葉開度波動大,短時間內(nèi)達到100%。此時旁通閥瞬間打開泄壓,3min后旁通閥自動關閉,此時高爐頂壓仍然異常。 TRT靜葉調(diào)控頂壓時,靜葉在開始開的過程中存在13%的盲區(qū),透平機兩側的伺服馬達動作不同步,靜葉調(diào)控頂壓的效果比減壓閥組調(diào)控差。高爐因TRT頂壓控制效果不好,要求TRT退出頂壓運行。因此必須對TRT頂壓控制系統(tǒng)進行改造消缺,以確保高爐順行,減少TRT退頂壓的時間。
2改造的目的及要求
2#TRT投入頂壓運行時,旁通閥調(diào)節(jié)不及時、靜葉調(diào)控頂壓存在盲區(qū)、透平機兩側的伺服馬達動作不同步嚴重影響了TRT的發(fā)電量、浪費了大量能源。為了提升發(fā)電量,需要對2#TRT的靜葉調(diào)控系統(tǒng)及旁通閥控制程序進行改造。通過頂壓控制系統(tǒng)改造,TRT投入頂壓運行的時間延長了。
3 TRT頂壓控制系統(tǒng)的改造
TRT調(diào)控頂壓是通過調(diào)節(jié)靜葉的開度來控制高爐的頂壓,靜葉動作不及時就會影響高爐的正常運行。旁通閥在高爐頂壓突然異常時也參與頂壓調(diào)節(jié),旁通閥調(diào)節(jié)不及時也會影響高爐的正常運行。
3.1改造方案
3.1.1旁通閥程序修改,將原來高爐頂壓異常時,旁通閥調(diào)節(jié)3分鐘自動關閉改為長期調(diào)節(jié),直到高爐頂壓恢復正常才手動關閉旁通閥。
3.1.2更換透平機兩側的伺服馬達,伺服馬達型號與原設備型號相同,但與透平機調(diào)節(jié)缸不匹配,通過對伺服馬達進行技術改造,伺服馬達才能滿足工藝要求。
3.1.3更換高強度調(diào)節(jié)缸連接螺栓彈簧墊片,調(diào)節(jié)缸連接螺栓緊固并焊接
3.1.4 更換新型油主油泵梅花墊子
3.2方案實施
2012年7月更換透平機兩側伺服馬達,2013年8月旁通閥程序修改。
4效益分析
2013年7~11月比2012年7~11月多投頂壓1024.47小時,扣除活動改造費用15.735萬元,創(chuàng)造效益=1024.47*(8000-2000)*0.5-17.015=290.326萬元。其中改造費用:更換伺服馬達2套:15萬元,更換耐油梅花墊子3個:3*50=0.015萬
篇7
【關鍵詞】油渣成型機;糾偏系統(tǒng);位置檢測;定位器;改造
Transform correction system for diesel?molding?machine for coal direct liquefaction
ZHANG Hai-long
(China Shenhua Coal to Liquid and Chemical Company Ordos Coal Liquefaction Corporation)
Abstract:In order to solving?the?production load?to?reduce which is due to deviation,strip?damage?is?serious,molding machine is not running smoothly,increasing?position detection?device of fisher in?the?original?corrected system;At the same time?to replace?the?original?foxboro?locator?Yamatake smart?electrical?valve positioner,and the introduction of?a?PID and?clamp control;After the implementation of?more than a year,molding machine?running smoothly,meeting?the?needs?of?process control basically,reaching?the?target?to?meet?the?production process,solving the above problem.
Key words:diesel?molding?machine;correction system;position detection;locator;transform
1.引言
煤直接液化項目是世界首套煤直接液化百萬噸級示范工程,被列為國家重點戰(zhàn)略工程,有助于我國擺脫對進口原油和石油產(chǎn)品的過度依賴,完成能源消費結構的轉變,確保我國中長期能源戰(zhàn)略安全。油渣成型機在煤液化工程中起著舉足輕重的作用,位于整個煤直接液化過程工藝的末端,如果該環(huán)節(jié)不穩(wěn)定,上游工藝便會被迫降量操作甚至發(fā)生非計劃停工事故,經(jīng)濟損失慘重。成型機采用鋼帶式輸送機構,由于鋼帶傳輸距離長(帶長115米,跨距近60米),傳輸物料溫度高達320℃,鋼帶的下方噴淋冷卻,當生產(chǎn)不穩(wěn)、物料與冷卻水分布不勻時很容易發(fā)生鋼帶變形,引起鋼帶發(fā)生跑偏,當鋼帶跑偏量過大而無法有效糾偏時,整個渣成型機便會發(fā)生聯(lián)鎖停機,甚至損壞鋼帶,嚴重時會導致成型機上游煤直接液化核心裝置工藝降量生產(chǎn),大大增加了生產(chǎn)和設備檢維修成本,降低了企業(yè)的經(jīng)濟效益和市場競爭力。因此,如何有效解決困擾安全生產(chǎn)的鋼帶跑偏問題、開展煤液化油渣成型機糾偏系統(tǒng)改造,具有重大的科學研究意義及工程實用價值。
2.油渣成型機概述
2.1 結構組成
驅動輪轂(主動輪轂)、從動輪轂(被動輪轂)、鋼帶、電機、糾偏氣缸、破碎機。
油渣成型機側視圖如圖1。
2.2 工作原理
電機上電,電機轉動,帶動主動輪轉動,主動輪帶動鋼帶轉動,鋼帶帶動從動輪轉動,油渣通過輸送管線送到皮帶上,鋼帶輸送油渣過程中,把油渣冷卻為燃燒煤塊,且輸送到破碎機口,把燃燒煤塊破碎成小煤塊以后,自由落到下料口,從而把小煤塊送出去。
3.改造前油渣成型機糾偏系統(tǒng)概述
改造前成型機糾偏系統(tǒng)僅僅采用了FOXBORO公司SRP981單作用氣動定位器作為核心部件,氣動定位器有氣源、輸出、控制信號三個接口和反饋桿??刂菩盘枏娭朴跉鈩有盘栔虚g值60Kpa(20-100Kpa),通過反饋桿跟蹤鋼帶位移的變化而使定位器輸出氣壓信號改變,去推動氣缸進行糾偏;糾偏系統(tǒng)控制示意圖如圖2。
4.存在問題
煤直接液化油渣成型機是山特維克為煤直接液化裝置專門生產(chǎn)的,是世界上最長的成型機;該成型機運行條件惡劣,物料溫度高、粘度大,自2008年底試車開始即發(fā)現(xiàn)嚴重影響煤直接液化正常運行;已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需要,常常因成型機糾偏系統(tǒng)不能及時、有效地對鋼帶進行糾偏,同時糾偏系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性不是很好,對鋼帶沒有很好的鉗位控制,導致鋼帶頻繁跑偏,經(jīng)常性的撕裂鋼帶,從而使得煤直接液化核心裝置不得不降低負荷或者外甩油渣,給公司造成了很大的損失,成型機糾偏系統(tǒng)改造勢在必行。
5.原因分析
造成跑偏的原因主要有以下幾點:
5.1 下料不均造成鋼帶受熱伸長不均勻,造成跑偏。
5.2 山特維特設計時對鋼帶長度導致鋼帶跑偏的嚴重程度估計不足。
5.3 跑偏控制只有一個氣動定位器,反應速度慢,滯后大,造成成型機鋼帶跑偏嚴重。
5.4 糾偏控制系統(tǒng)中,因定位器無PID參數(shù)調(diào)整,定位器總是工作于開關狀態(tài),輸出氣壓信號變化忽大忽小,氣缸動作幅度大,使鋼帶擺動大,糾偏出現(xiàn)超調(diào),容易出現(xiàn)跑偏故障。
6.改造后油渣成型機糾偏系統(tǒng)
6.1 概述
改造后的成型機糾偏系統(tǒng)設有機頭/機尾鋼帶位置檢測部件(反饋輪、位置傳感器)、DCS控制器集中PID調(diào)節(jié)、定位器控制氣缸氣壓執(zhí)行糾偏動作;成型機四角設有4個跑偏報警開關,在糾偏系統(tǒng)不能及時消除鋼帶跑偏時進行聯(lián)鎖保護,防止鋼帶損壞;在成型機兩側及機頭控制箱內(nèi)設置有3個緊急停車開關,機尾設置有破碎機鎖停開關一個。在成型機西側機頭3號位處主動輪輪轂固定;設置有一個跑偏開關;在成型機西側機頭1號位從動輪輪轂由手動可控氣缸(氣壓0.4-0.6Mpa)驅動;設置有一個跑偏開關;在成型機東側機頭2號從動輪輪轂和機尾4號主動輪輪轂實行浮動,都設有自動可控氣缸,糾編定位器對氣缸進行動作定位,通過氣缸伸縮驅動輪轂移動,使鋼帶張緊或放松,從而達到糾編目的;2號位及4號位各設置一個跑偏開關。
6.2 工作原理
當鋼帶穩(wěn)定運行的過程中,由于某種因素導致鋼帶向2號位發(fā)生位移后,鋼帶位置傳感器將L,轉化為線性電阻的阻值變化R,通過檢測阻值變化轉化為電流變化(減?。?,DCS控制系統(tǒng)將位置信號與給定值比較后得到一個偏差值e,經(jīng)過PID運算及輸出鉗位控制后,輸出調(diào)節(jié)電流到閥門定位器,閥門定位器輸出氣壓上升,通過調(diào)節(jié)氣缸驅動輪轂發(fā)生位移,鋼帶在電機拖動且單邊受力的情況下,向1號位漂移,直到到達一個新的平衡位置(見圖3)。
6.3 糾偏系統(tǒng)改造后的方案以及使用情況報告
6.3.1 原foxboro定位器換為山武的智能電氣閥門定位器(見圖4)
(1)原foxboro定位器是彈簧式的,糾偏響應滯后,調(diào)零和量程都是手動調(diào)試,非常不方便,同時,定位器內(nèi)部有一個小噴嘴與擋板,定位器通過噴嘴與擋板的壓緊與恢復來控制氣源的通斷,從而達到控制成型機氣缸,由于噴嘴小,沒有過濾設施,而氣體也有雜質,從而導致噴嘴堵塞,失去了控制成型機氣缸的效果,因而也失去了定位器本身的作用,即定位器故障率高;并且因為是氣動控制,不能直接把信號反饋到DCS操作室中,不方便去操作。
(2)山武的智能電氣閥門定位器功能明顯優(yōu)于foxboro定位器,功能如下:
1)采用大口徑的繼動器,結構簡單從而消除了氣源通道堵塞故障,大大提高了調(diào)節(jié)成型機氣缸的動作速度。
2)靈敏度高,定位及時準確,大大降低了成型機跑偏頻率。
3)結構簡單,堅固,自動調(diào)零、調(diào)量程,操作方便。
4)定位器有PID參數(shù)調(diào)整的功能,可以很方便的把信號引入DCS,通過對DCS中PID參數(shù)調(diào)整,非常方便地對成型機跑偏進行集中控制和調(diào)整。
5)定位器的部件采用了防腐蝕性材料,從而增強了耐環(huán)境性,適用于工作條件比較惡劣的場合。
總之,山武的智能電氣閥門定位器大大提高了調(diào)節(jié)成型機跑偏的及時和準確性。
6.3.2 新增了一個Fisher的位置檢測裝置
如圖5,原foxboro定位器是通過自己本身帶的反饋桿來跟蹤鋼帶位移的變化而使定位器輸出氣壓信號改變,去推動氣缸進行糾偏,由于沒有專門的位置檢測裝置,且是機械彈簧式的,又是氣動控制,反饋桿即使檢測到鋼帶有位移變化,foxboro定位器也需要十幾秒的時間去驅動氣缸執(zhí)行糾偏動作,同時反饋桿本身檢測到的位移變量不太精確,因此使得定位器總是工作于開關狀態(tài),從而大大降低了定位器的穩(wěn)定性;然而,新增的上圖中的Fisher的位置檢測裝置,它是與定位器分開,是將轉角或直線位移轉換成標準的電流信號,從而可以把信號引入到DCS中,可以很方便的對定位器進行控制,同時變送器有一個外露的頂桿,受壓時產(chǎn)生位移,變送器內(nèi)有一個位移放大裝置,使極板的移動放大若干倍,可對10mm以內(nèi)的小行程進行高精度測量,同時又是電流信號傳遞,響應速度快,檢測到位置有變化以后,會馬上準確、及時的驅動定位器去控制氣缸執(zhí)行糾偏動作,這樣也提高了糾偏系統(tǒng)的及時性和穩(wěn)定性;總而言之,新增了位置檢測裝置后,它大大的提高了糾偏系統(tǒng)的精確度和穩(wěn)定性。運行一段時間后,糾偏效果及時、穩(wěn)定,比起改造前通過反饋桿檢測位置變化有很大的改善。
6.3.3 引入了PID控制及鉗位控制
改造前與改造后的控制回路示意圖如圖6、圖7。
改造前的簡單控制回路相當于一個比例控制回路,它適用于控制系統(tǒng)滯后較小,負荷變化不大,允許被控量在一定范圍內(nèi)變化的系統(tǒng);而改造后的串級控制回路的特點是:
1)克服被控過程較大的容量滯后
2)克服被控過程的純滯后
3)抑制變化劇烈幅度較大的擾動
4)克服被控過程的非線性
由于改造前的油渣成型機糾偏系統(tǒng)滯后大,負荷變化大,鋼帶跑偏嚴重,即被控量變化大;因此,簡單控制回路對于滯后較大,時間常數(shù)較長,干擾多而變化劇烈的對象控制質量差,穩(wěn)定性差;而由于PID控制器適用于負荷變化大,容量滯后較大,控制質量要求又很高的控制系統(tǒng);所以,由兩者的特點和油渣成型機本身的特點可以看出串級控制回路明顯優(yōu)于簡單回路控制,故改造后糾偏系統(tǒng)效果非常好。
同時,PID及鉗位控制器的輸出和輸入的關系如圖8。
糾偏控制系統(tǒng)中,引入了PID控制與鉗位控制后,定位器不會經(jīng)常工作于開關狀態(tài),故輸出氣壓信號變化很小,因此氣缸動作幅度明顯變小,使鋼帶擺動變小,糾偏很難再出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象,從而也很難出現(xiàn)跑偏故障,也就達到了糾偏的實際效果。
7.改造后的經(jīng)濟效益
煤制油分公司共有油渣成型機生產(chǎn)線14條,按鋼帶損壞一條為182萬元計算,已經(jīng)更換10條鋼帶,加上降量生產(chǎn)或停工檢維修釀成的直接經(jīng)濟損失和間接經(jīng)濟損失之和達3000余萬元。對糾偏系統(tǒng)進行改造之后顯著提高成型機糾偏系統(tǒng)的實時性和糾偏能力,提高鋼帶運行平穩(wěn)性,使用壽命延長2倍以上,帶來了巨大的經(jīng)濟效益。
8.結束語
糾偏系統(tǒng)改造創(chuàng)新成果的應用,不僅可顯著提高成型機的安全穩(wěn)定運行周期,整體上提升煤直接液化關鍵流程的長周期運行管理經(jīng)驗,具有顯著的工程實用價值。改造創(chuàng)新成果在煤直接液化油渣成型機鋼帶傳輸系統(tǒng)示范應用的基礎上,也可以推廣應用于煤間接液化等相關裝置,應用前景廣闊,社會效益顯著。
參考文獻
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[3]北京起重運輸機械研究所.帶式輸送機設計手冊[M].冶金工業(yè)出版社,2003.
篇8
關鍵詞:項目制造;項目制造企業(yè);制造管理;面向訂單設計;企業(yè)資源計劃
本文以項目制造型企業(yè)為切入點,首先分析了項目制造型企業(yè)的特點,在闡述EPR理論的基礎之上,從不同的角度分析探討了目前所存在的問題。從項目管理和系統(tǒng)集成的兩個角度,對項目制造型企業(yè)的ERP系統(tǒng)做了進一步的理論研究,探討項目制造企業(yè)ERP特有的功能,提出如何進行快速的產(chǎn)品開發(fā)、銷售報價和成本監(jiān)控以及敏捷供應鏈管理的體系結構和實施方法等,重點是從內(nèi)部和外部集成的角度去研究項目制造型企業(yè)ERP系統(tǒng)所的功能特點。 就論文所需要解決的問題,在查閱了大量關于國內(nèi)外項目制造型企業(yè)ERP系統(tǒng)的資料和研究成果的基礎上,通過對比分析法對研究制造型企業(yè)各種ERP系統(tǒng)進行對比,通過系統(tǒng)分析法對項目制造型企業(yè)ERP功能進行內(nèi)外部集成。根據(jù)以上提出的研究方法,本論文從以下三個方面展開: 一是通過總結各類制造企業(yè)的特點,從不同的角度對制造企業(yè)進行分類,。二是從項目的概念和特點、項目的生命周期以及項目制造和傳統(tǒng)項目管理的對比、項目制造和項目制造型企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營特點的分析,提出項目制造型企業(yè)ERP本身獨特的特點。三是通過對ERP的概念以及在我國的應用情況,并在Garter Group對ERP原始定義和功能核對表的基礎上,結合第二部分項目制造企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的難點,強勁的產(chǎn)品研發(fā)力量支持產(chǎn)品的敏捷開發(fā),支持銷售快速報價的項目分包、外協(xié)以及原材料采購的控制,交貨期、項目進度和成本的控制等,從內(nèi)外部集成對項目制造型企業(yè)的ERP功能進行擴展。
一、 項目制造企業(yè)的定義及特點
按照訂單設計或者按照項目設計的生產(chǎn)類型叫做項目制造。項目制造有別于一般的產(chǎn)品制造,它是以滿足客戶的個性化需要作為目標,完全按照客戶的訂單去組織生產(chǎn),客而戶訂單帶動著整個企業(yè)的運轉,是面向訂單設計的生產(chǎn)方式,支持客戶化的設計是這一生產(chǎn)流程的重要功能和組成部分。為特定客戶定制的產(chǎn)品一般生產(chǎn)批量很小,但是設計工作和最終產(chǎn)品的生產(chǎn)比較復雜,有些產(chǎn)品有可能只生產(chǎn)一次,今后講不再生產(chǎn)。項目制造具有以下五個特點:
1.目標的獨特性:項目制造是一個特定的目標,和以往的項目或任務不完全相同,即使在項目的部分上有相似的地方,但在整體上是獨特和唯一的。
2.可重復性低:項目制造產(chǎn)品的可重復性低,幾乎沒有或很少有經(jīng)驗可以借鑒。在技術、人員以及設備方面與以往具有很大的差異。產(chǎn)品的非標準件多,而且結構很復雜,因此導致產(chǎn)品的交貨提前期長,工作量大。
3.涉及領域廣:項目制造涉及不同的知識領域,要完成項目制造,需要很多個職能部門的人員共同協(xié)作配合,跨越多個組織,而且需要多方面合作。
4.項目制造受到時間、成本等條件的限制,在產(chǎn)品質量確定的前提下,使項目的進度和成本達到預算的要求。
5.過程的復雜性:項目制造包括項目投標、工藝裝備設計與制造、產(chǎn)品開發(fā)設計、安裝調(diào)試、產(chǎn)品生產(chǎn)以及產(chǎn)品生命期內(nèi)的服務與支持等整個生命周期過程。
二、EPR的定義及特點
EPR不僅僅是一個軟件系統(tǒng),而且還是一個集組織模型、企業(yè)規(guī)范、業(yè)務流程、實施方法以及信息技術為一體的綜合管理應用體系。哈佛商學院的教授認為,EPR是企業(yè)計算機應用的一種模式,企業(yè)使用這種模式可以用一種集成系統(tǒng)的方式,代替企業(yè)中眾多的、單一的且相互不兼容的信息系統(tǒng),對企業(yè)的財務系統(tǒng)、供應鏈系統(tǒng)、人力資源系統(tǒng)、市場營銷系統(tǒng)以及制造系統(tǒng)等方面進行無縫連接。EPR有以下四個特點:集成性、重構性、配置性以及擴展性。隨著信息技術的不斷發(fā)展,EPR系統(tǒng)的功能將得到不斷地增強和擴展,以滿足企業(yè)的各種不同需要。EPR的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下六個方面: 1)系統(tǒng)可以運行在不同的平臺和設備上,設備和服務器之間可以進通信和功能共享。 2)EPR更加靈活和易于客戶化。 3)具有更大的開放性。 4)系統(tǒng)開發(fā)和實施周期縮短,實施成功率提高。 5)人工智能的應用增強,支持實時決策。 6)中小企業(yè)應用面的擴大。
三、項目制造型企業(yè)ERP系統(tǒng)
EPR軟件系統(tǒng)具有與項目制造企業(yè)的生產(chǎn)需求和特點相對應的功能模塊和流程來滿足在企業(yè)實際中的應用。在ORACLE軟件公司的電子商務套件中,繼承了應用機制造和輪船制造等項目制作環(huán)境的Oracle Project Manufacturing中,按項目去進行計劃、采購、制造等一系列活動。同時根據(jù)與客戶的合同或訂單來核算成本。EPR系統(tǒng)作為先進管理思想的載體,給我國傳統(tǒng)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營機制帶來了新的管理思想和管理手段,通過實施應用EPR系統(tǒng),將實現(xiàn)我國企業(yè)經(jīng)營機制的轉變,促進企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。
四、總結:
市場需求的加快導致了傳統(tǒng)的標準化、定制生產(chǎn)模式以及大批量生產(chǎn)模式向客戶化的轉變,企業(yè)面臨縮短產(chǎn)品交貨其、降低成本、提高產(chǎn)品的質量以及減少服務的壓力,只有款蘇的跟上客戶的個性化需求的腳步,才能在激烈的競爭市場中取得優(yōu)勢。EPR系統(tǒng)作為先進管理思想的載體,給我國傳統(tǒng)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營機制帶來了新的管理思想和管理手段,通過實施應用EPR系統(tǒng),將實現(xiàn)我國企業(yè)經(jīng)營機制的轉變,促進企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。(作者單位:上海航天精密機械研究所)
參考文獻:
[1]陳波,基于ERP管理思想的學術期刊發(fā)展思考[J],中國管理信息化,2010年15期
篇9
【關鍵詞】 業(yè)務支撐系統(tǒng) 無紙化 自動信息收集 “一鍵”業(yè)務受理 自動稽核
2010年6月份無紙化系統(tǒng)的推廣上線,山西移動業(yè)務支撐系統(tǒng)進入了全新的“綠色”業(yè)務受理時代,不但大幅度節(jié)省了業(yè)務受理的成本,也給營業(yè)員和客戶提供了極大的便利。隨著2013年移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的快速發(fā)展,業(yè)務支撐系統(tǒng)業(yè)務受理的便捷性、客戶感知、客戶體驗成為了各運營商的競爭熱點,這對原有的支撐業(yè)務處理流程和無紙化技術提出了新的挑戰(zhàn)。
一、業(yè)務支撐系統(tǒng)兩大矛盾來襲
2010年-2013年,山西移動業(yè)務支撐系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個大版本的升級, 2013年業(yè)務量比2010年增長了64%,同時隨著3G/4G業(yè)務的不斷開放,通信產(chǎn)品也翻了將近一番。這種爆炸式的增長,給支撐系統(tǒng)的后臺開發(fā)運維和前端使用帶來了兩大矛盾。
1、不斷增加的業(yè)務復雜度和前臺迫切需要的業(yè)務便捷性之前的矛盾。首先由于通信產(chǎn)品的不斷豐富,辦理入網(wǎng)需要在多個前臺模塊進行操作,業(yè)務受理流程復雜,造成業(yè)務辦理時間長,嚴重影響客戶感知。 其次,由于之前系統(tǒng)客戶資料為手工錄入,同時加之一線營業(yè)人員特別是代辦點營業(yè)人員水平不一,在客戶資料錄入時存在資料錄入不準確、不完整、錄入效率差的情況,大大影響了業(yè)務操作的便捷性。 再次, BASS系統(tǒng)存有大量的客戶行為軌跡記錄,但沒有進行成體系的分析,經(jīng)營分析結果沒有很好的與CRM系統(tǒng)進行結合,部分業(yè)務展示和數(shù)據(jù)展示需要手工執(zhí)行,無法與現(xiàn)有的業(yè)務快速結合。
2、不斷增加的業(yè)務量與海量無紙化工單稽核之間的矛盾。無紙化系統(tǒng)上線后,相比紙質工單受理在受理效率上有了極大的提升了,但是電子工單也需要稽核人員進行稽核,稽核工作量仍然很大,而且重復性勞動多。尤其隨著代辦點的增加,業(yè)務量與工單稽核工作量之間的矛盾日益突出,稽核的人力成本高居不下。
這兩大矛盾已經(jīng)影響了業(yè)務支撐系統(tǒng)的內(nèi)部客戶感知,為踐行中國移動提出的六項服務承諾,不斷改善服務質量,切實維護和保障客戶權益,有效提升客戶感知,我們從矛盾產(chǎn)生源頭入手,以技術為推動力,努力提升支撐系統(tǒng)的便捷服務能力。
二、矛盾形成的原因分析及支撐系統(tǒng)優(yōu)化方案研究與應用
一方面支撐系統(tǒng)的設計者需要充分考慮系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)一致性、數(shù)據(jù)準確性等因素[1],應用操作步驟及流程設計的過于復雜,操作的便捷性只能退居第二位,而另一方面,支撐系統(tǒng)的使用者(一線業(yè)務人員、移動客戶)為了快速實現(xiàn)業(yè)務目標,要求每次的操作便捷、流程簡單,這種視角不同帶來了矛盾的產(chǎn)生,隨著業(yè)務量的不斷增加,業(yè)務模式的不斷復雜,這種矛盾也就逐步加劇。
所以消除這兩個矛盾,我們還是需要從客戶使用感知和一線業(yè)務人員感知入手,從使用者的角度來審視目前矛盾形成的原因,不斷對系統(tǒng)操作流程和功能進行優(yōu)化,必將能夠找到二者之間的平衡點,形成雙贏的結果。
2.1為客戶感知而優(yōu)化的“一鍵”業(yè)務受理功能
針對不斷增加的業(yè)務復雜度和前臺迫切需要的業(yè)務便捷性之前的矛盾,我省支撐系統(tǒng)維護人員深入一線進行調(diào)研,通過對長流程業(yè)務(如開戶、營銷)等的梳理,形成了“客戶信息自動采集、TOP20業(yè)務組合打包”的“一鍵”入網(wǎng)功能優(yōu)化方案。
關鍵技術點一:客戶信息自動采集為“一鍵”受理提供了必要的條件
隨著基于信息機密技術的二代身份證全面的投入使用,為我們進行客戶信息自動讀取和錄入提供了良好的條件,經(jīng)過對二代證件的不斷測試和研究,在不更換營業(yè)設備的前提下通過二代證的芯片信息讀取技術與CRM系統(tǒng)集成三步即可實現(xiàn)了客戶信息資料的自動錄入功能,信息自動識別率達到了100%,有效的解決了客戶信息錄入流程長、資料錄入不準確等問題,為“一鍵”“入網(wǎng)功能的實現(xiàn)提供了第一要素。
關鍵技術點二:TOP20業(yè)務組合打包為“一鍵”業(yè)務受理提供了充分條件
目前支撐系統(tǒng)的主產(chǎn)品數(shù)量達到了3700多項、增值產(chǎn)品49000項,再加之業(yè)務規(guī)則復雜的各種營銷活動,針對每個客戶將會有超過十幾萬的業(yè)務選擇,如此眾多的業(yè)務選擇給客戶帶了困惑,也給一線操作人員帶來了不便。如果想實現(xiàn)“一鍵”業(yè)務受理,就必須在不影響業(yè)務組合多樣性的前提下對業(yè)務程序或者業(yè)務組合流程進行瘦身。
經(jīng)分和CRM互動為我們解決這個問題帶來了契機,將經(jīng)分系統(tǒng)客戶行為軌跡分析功能納入CRM的業(yè)務流程,然后將主產(chǎn)品訂購、增值業(yè)務訂購、營銷業(yè)務訂購的分析結果形成TOP20的組合包,實現(xiàn)了全新的的“一鍵”業(yè)務受理功能,經(jīng)過優(yōu)化后的“一鍵”業(yè)務受理功能流程如圖1所示。
經(jīng)過信息自動收集、經(jīng)分互動業(yè)務組合打包兩種方式的綜合優(yōu)化,順利實現(xiàn)了“一鍵”業(yè)務受理功能,有效的解決了業(yè)務受理量與業(yè)務便捷操作之間的矛盾。
2.2為一線感知而優(yōu)化的業(yè)務稽核系統(tǒng)
為了解決隨著業(yè)務量不斷增加而導致的稽核工作量增加的矛盾,山西移動開發(fā)了業(yè)務受理自動稽核平臺,實現(xiàn)了業(yè)務受理單的自動稽核功能。該系統(tǒng)基本流程如圖2所示。
自動稽核平臺關鍵技術一:自動信息收集
通過引入二代身份證讀取設備[2],實現(xiàn)對客戶身份證信息自動讀取。包括姓名、性別,照片信息、證件號碼、證件地址,證件有效期,實現(xiàn)對客戶資料的100%無差錯收集,為后續(xù)的自動稽核提供準確的基礎數(shù)據(jù),使得業(yè)務受理的自動化稽核成為可能。
自動稽核平臺關鍵技術二:對應關系的建立
建立業(yè)務單據(jù)圖片與后臺業(yè)務數(shù)據(jù)庫記錄字段的對應關系,根據(jù)不同的業(yè)務種類的要素不同,建立業(yè)務單據(jù)要素的對應關系矩陣,供后續(xù)稽核規(guī)則使用。
自動稽核平臺關鍵技術三:業(yè)務稽核規(guī)則庫的建立
建立業(yè)務流程中各業(yè)務要素的依賴關系,如憑證件辦理的過戶業(yè)務其電子單據(jù)上必須有身份證信息、協(xié)議信息、客戶簽名必須與機主一致等,為后續(xù)自動稽核工作提供了模板和規(guī)范。
自動稽核平臺的上線不但實現(xiàn)了對業(yè)務要素完整性和一致性的自動預稽核工作,同時對異常工號權限使用、客戶信息訂購關系、營銷方案數(shù)據(jù)、敏感業(yè)務信息實現(xiàn)自動稽核。
三、應用效果展示
通過以“提升客戶感知和一線感知”為目標系統(tǒng)優(yōu)化,山西移動業(yè)務支撐系統(tǒng)實現(xiàn)了大的跨躍,順利化解了支撐系統(tǒng)使用和開發(fā)中出現(xiàn)的兩大矛盾。不但提升客戶滿意度,還提升了公司的企業(yè)形象
3.1客戶感知的提升 造就社會效益
“一鍵”業(yè)務辦理功能實現(xiàn)了身份憑證信息采集自動化和紙質受理單電子化,簡化了業(yè)務辦理操作,提升了營業(yè)員的業(yè)務辦理效率,縮短客戶的業(yè)務辦理時長。
由于引入“一鍵”入網(wǎng),營業(yè)員處理速度由之前的20分鐘縮短至3分鐘,客戶信息的錄入準確率從97%提升到了100%。
無紙化自動稽核平臺的推廣使用,自動稽核的準確率逐漸提升,目前自動稽核通過的憑密業(yè)務100%和憑證業(yè)務的90%不進行人工稽核,使得業(yè)務工單稽核量降幅均超過了70%,獲得了良好的使用效果
3.2人工成本的下降 造就經(jīng)濟效益
目前一天的無紙化業(yè)務受理量為12萬筆,在月底月初業(yè)務高峰期一天能達到20萬左右,地市成立了兩級稽核體系,每個自辦廳都有一個一級稽核人員,每個營業(yè)部有一個二級稽核人員。全省參與稽核工作的人員共有2687人,而且稽核工作每天進行,自動稽核上線后稽核效率至上提升40%,以陽泉公司為例,可減少174個稽核人員,按每個稽核人員3萬/年的成本算,一年共節(jié)省522萬。
四、結語
山西移動通過對支撐系統(tǒng)當前存在的矛盾分析,通過技術創(chuàng)新、系統(tǒng)優(yōu)化等手段實現(xiàn)了“一鍵”業(yè)務受理,業(yè)務自動稽核平臺等功能,不但大幅度提升了一線的辦公效率和客戶滿意度,客戶中贏得更高更好的美譽度,還有效的降低了成本開銷,將支撐系統(tǒng)工作提升了一個新的層次,實現(xiàn)了4G時代支撐系統(tǒng)的轉型跨躍。
2.2為一線感知而優(yōu)化的業(yè)務稽核系統(tǒng)
為了解決隨著業(yè)務量不斷增加而導致的稽核工作量增加的矛盾,山西移動開發(fā)了業(yè)務受理自動稽核平臺,實現(xiàn)了業(yè)務受理單的自動稽核功能。該系統(tǒng)基本流程如圖2所示。
自動稽核平臺關鍵技術一:自動信息收集
通過引入二代身份證讀取設備[2],實現(xiàn)對客戶身份證信息自動讀取。包括姓名、性別,照片信息、證件號碼、證件地址,證件有效期,實現(xiàn)對客戶資料的100%無差錯收集,為后續(xù)的自動稽核提供準確的基礎數(shù)據(jù),使得業(yè)務受理的自動化稽核成為可能。
自動稽核平臺關鍵技術二:對應關系的建立
建立業(yè)務單據(jù)圖片與后臺業(yè)務數(shù)據(jù)庫記錄字段的對應關系,根據(jù)不同的業(yè)務種類的要素不同,建立業(yè)務單據(jù)要素的對應關系矩陣,供后續(xù)稽核規(guī)則使用。
自動稽核平臺關鍵技術三:業(yè)務稽核規(guī)則庫的建立
建立業(yè)務流程中各業(yè)務要素的依賴關系,如憑證件辦理的過戶業(yè)務其電子單據(jù)上必須有身份證信息、協(xié)議信息、客戶簽名必須與機主一致等,為后續(xù)自動稽核工作提供了模板和規(guī)范。
自動稽核平臺的上線不但實現(xiàn)了對業(yè)務要素完整性和一致性的自動預稽核工作,同時對異常工號權限使用、客戶信息訂購關系、營銷方案數(shù)據(jù)、敏感業(yè)務信息實現(xiàn)自動稽核。
三、應用效果展示
通過以“提升客戶感知和一線感知”為目標系統(tǒng)優(yōu)化,山西移動業(yè)務支撐系統(tǒng)實現(xiàn)了大的跨躍,順利化解了支撐系統(tǒng)使用和開發(fā)中出現(xiàn)的兩大矛盾。不但提升客戶滿意度,還提升了公司的企業(yè)形象
3.1客戶感知的提升 造就社會效益
“一鍵”業(yè)務辦理功能實現(xiàn)了身份憑證信息采集自動化和紙質受理單電子化,簡化了業(yè)務辦理操作,提升了營業(yè)員的業(yè)務辦理效率,縮短客戶的業(yè)務辦理時長。
由于引入“一鍵”入網(wǎng),營業(yè)員處理速度由之前的20分鐘縮短至3分鐘,客戶信息的錄入準確率從97%提升到了100%。
無紙化自動稽核平臺的推廣使用,自動稽核的準確率逐漸提升,目前自動稽核通過的憑密業(yè)務100%和憑證業(yè)務的90%不進行人工稽核,使得業(yè)務工單稽核量降幅均超過了70%,獲得了良好的使用效果
3.2人工成本的下降 造就經(jīng)濟效益
目前一天的無紙化業(yè)務受理量為12萬筆,在月底月初業(yè)務高峰期一天能達到20萬左右,地市成立了兩級稽核體系,每個自辦廳都有一個一級稽核人員,每個營業(yè)部有一個二級稽核人員。全省參與稽核工作的人員共有2687人,而且稽核工作每天進行,自動稽核上線后稽核效率至上提升40%,以陽泉公司為例,可減少174個稽核人員,按每個稽核人員3萬/年的成本算,一年共節(jié)省522萬。
四、結語
山西移動通過對支撐系統(tǒng)當前存在的矛盾分析,通過技術創(chuàng)新、系統(tǒng)優(yōu)化等手段實現(xiàn)了“一鍵”業(yè)務受理,業(yè)務自動稽核平臺等功能,不但大幅度提升了一線的辦公效率和客戶滿意度,客戶中贏得更高更好的美譽度,還有效的降低了成本開銷,將支撐系統(tǒng)工作提升了一個新的層次,實現(xiàn)了4G時代支撐系統(tǒng)的轉型跨躍。
參 考 文 獻
篇10
關鍵詞:狀態(tài)監(jiān)控;server-push;ZK;MES
中圖分類號:F272 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2013) 02-0000-03
制造執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingExecutionSystem,簡稱MES)是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)中制造管理自動化的一項重要技術。它定位于企業(yè)上層管理和底層設備之間,面向車間層的管理控制,收集生產(chǎn)過程中的大量的實時數(shù)據(jù),反饋處理結果和生產(chǎn)指令,對生產(chǎn)過程中發(fā)生的事件及時進行處理,保持計劃層與生產(chǎn)控制層的信息通暢??梢哉f,MES是制造企業(yè)生產(chǎn)管理控制信息集成的樞紐,而其中生產(chǎn)過程狀態(tài)信息又是MES得以正常運行的重要信息來源。
1 車間制造執(zhí)行系統(tǒng)構建
為應對當代車輛關鍵零部件研制提出的周期短、交貨期緊、批量品種變化的挑戰(zhàn),提高車輛關鍵零部件快速研制能力和自主創(chuàng)新能力。針對某車輛關鍵零部件車間的實際需求,設計并開發(fā)車輛關鍵零部件車間制造執(zhí)行系統(tǒng),該系統(tǒng)面向車輛關鍵零部件制造車間,有效地儲存和傳遞生產(chǎn)信息,監(jiān)控生產(chǎn)狀態(tài)及計劃信息執(zhí)行情況、產(chǎn)品質量情況、資源配置情況等,優(yōu)化車間的生產(chǎn)過程。實現(xiàn)車間級制造信息的管理與集成,利用計算機輔助進行信息管理、生產(chǎn)工藝計劃制定和生產(chǎn)過程控制,完成車間內(nèi)的信息集成,驅動生產(chǎn)的有序、高效運行。該系統(tǒng)的軟件架構如下圖所示:
本系統(tǒng)采用基于WEB的多層技術架構。為了滿足系統(tǒng)的實際功能及性能需求并適應車間管理的業(yè)務模式,本系統(tǒng)特別采用了ZK框架來實現(xiàn)其表現(xiàn)層。ZK是一個事件驅動(event-driven)的,基于組件(component-based)的,用以豐富網(wǎng)絡程序中用戶界面的框架。利用ZK框架,不需撰寫JavaScript,即可開發(fā)出具有Ajax豐富互動效果的網(wǎng)頁型應用程序。即軟件系統(tǒng)的結構是B/S的,而軟件的操作風格是C/S的,把兩種軟件結構的特點有機的結合了起來,且不增加系統(tǒng)的開發(fā)難度。
2 制造執(zhí)行系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控技術整體架構
車間制造執(zhí)行系統(tǒng)需要對底層設備生產(chǎn)狀態(tài)進行采集和監(jiān)控,生產(chǎn)狀態(tài)是車間制造執(zhí)行系統(tǒng)得以正常運行的主要信息和數(shù)據(jù)來源。本車間是數(shù)控機加車間,生產(chǎn)設備主要是離散的數(shù)控機床,數(shù)控機床生產(chǎn)狀態(tài)信息采集技術難題的解決是制造執(zhí)行系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵。數(shù)控機床的參數(shù),生產(chǎn)狀態(tài),刀具信息,主軸信息,NC程序信息等都是需要重點進行監(jiān)控的。機床狀態(tài)監(jiān)控功能主要是在制造執(zhí)行系統(tǒng)的機床狀態(tài)監(jiān)控模塊中實現(xiàn)的。
本系統(tǒng)是基于Web的制造執(zhí)行系統(tǒng),要實現(xiàn)對底層數(shù)控機床的狀態(tài)監(jiān)控需要解決兩個層面的技術難題。一個是軟件架構的,一個是狀態(tài)采集技術的。第一個問題就是如何在本系統(tǒng)的軟件架構下實現(xiàn)基于Web的狀態(tài)監(jiān)控軟件設計與開發(fā),另一個問題是如何實現(xiàn)對車間內(nèi)各種類型的數(shù)控機床進行采集,并最終把采集到設備狀態(tài)信息集成到軟件系統(tǒng)中,從而達到對車間數(shù)控機床的狀態(tài)監(jiān)控。
為解決實時顯示生產(chǎn)狀態(tài)信息的問題,在軟件實現(xiàn)方面采用ZK框架的服務器推(Server-push)技術,負責對狀態(tài)信息的處理。狀態(tài)信息由負責狀態(tài)采集的軟硬件采集到,存儲在生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中。制造執(zhí)行系統(tǒng)實時監(jiān)控數(shù)據(jù)庫中狀態(tài)信息的變化,并實時根據(jù)數(shù)據(jù)的變化把狀態(tài)數(shù)據(jù)推到每個ZK頁面中去。這樣車間工作人員就能及時掌握到各機床狀態(tài)信息的變化。
根據(jù)數(shù)控機床種類的不同,主要是FANUC數(shù)控機床和西門子數(shù)控機床,采用不同的狀態(tài)采集技術。對于FANUC數(shù)控機床使用串口宏技術采集機床狀態(tài),對于西門子數(shù)控機床采用PLC接口技術進行采集。圖2為機床狀態(tài)監(jiān)控的整體軟硬件技術架構。
3 ZK框架服務器推(Server-push)技術
ZK框架是一個支持推模式的框架,即服務器推(Server-push)技術。服務器推技術是說一種基于網(wǎng)絡的交流,其請求是由中央服務端發(fā)起。與之相對應的是拉模式,拉模式是一種請求由接受方或者說客戶端發(fā)起的。這種技術也可以叫作反向Ajax(reverse-Ajax)。所謂推模式,就是服務器把數(shù)據(jù)推到每個ZK頁面上,而不是客戶端請求后的響應,并且可以實時地反映數(shù)據(jù)的變化。它的這種特性使得以它為表現(xiàn)層框架的軟件系統(tǒng)具備了特殊的功能。利用ZK框架的這一特點,再輔以相應的機床數(shù)據(jù)采集技術,以數(shù)據(jù)庫集成接口,即狀態(tài)采集軟硬件將機床狀態(tài)存入生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫,ZK框架通過把數(shù)據(jù)庫中的機床狀態(tài)數(shù)據(jù)推到任意的訪問機床狀態(tài)監(jiān)控模塊的頁面上,就可以實現(xiàn)機床狀態(tài)實時監(jiān)控。
通過使用服務器推技術,需要啟動一個工作線程對相應的數(shù)據(jù)進行不間斷地查詢,當預先定義的條件滿足時,則可以在工作線程內(nèi)將內(nèi)容發(fā)至客戶端或更新客戶端的內(nèi)容。服務器推技術最適合應用于需要實時動態(tài)更新數(shù)據(jù)的應用場景。機床狀態(tài)實時監(jiān)控使用該項技術是再恰當不過的了。在ZK框架下使用服務器推技術很簡單,僅需要如下的三步,
(1)使用Desktop.enableServerPush(booleanbool)為桌面調(diào)用啟用服務器推動。
(2)將需要更新的組件、數(shù)據(jù)傳遞至工作線程。
(3)在桌面內(nèi)調(diào)用工作線程。
遵照這3個步驟,就可以實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控頁面的開發(fā)。
服務器推機制是使用客戶端輪詢(client-polling)技術實現(xiàn)的,即客戶端將會反復詢問服務器以調(diào)用工作線程完成其工作,詢問的頻率可以調(diào)用Executions.setDelay(intmin,intmax,intfactor)手動調(diào)整。
4 FANUC機床串口宏狀態(tài)采集技術
針對不同的要采集的機床狀態(tài)信息,通過數(shù)據(jù)輸出指令,就可以把機床狀態(tài)信息傳送到上位機,進而由狀態(tài)監(jiān)控模塊到網(wǎng)絡上。
5 西門子機床PLC接口狀態(tài)采集技術
本車間大部分的數(shù)控機床都是西門子840D或810D數(shù)控系統(tǒng),對于西門子數(shù)控系統(tǒng),由于其采用的PLC是通用的PLC系統(tǒng),因此可以通過采集數(shù)控系統(tǒng)PLC的狀態(tài)寄存器的值來實現(xiàn)狀態(tài)信息采集的目的。
由于西門子840D或810D數(shù)控系統(tǒng)采用的PLC是西門子的S7-300PLC,故采用Prodave接口開發(fā)采集監(jiān)控軟件對其進行狀態(tài)監(jiān)控。采集用的硬件是大連德嘉公司ETH_MPI轉換器。將西門子S7-300PLC的MPI接口通過ETH_MPI轉換器轉換成Profinet協(xié)議(TCP/IP),然后用以太網(wǎng)與上位機相連。ETH_MPI轉換器與西門子以太網(wǎng)通訊處理器CP343功能相同,可替代西門子CP5611,CP5613通訊卡。
通過查閱數(shù)控機床的資料,找到需要監(jiān)控的狀態(tài)所在的寄存器地址,通過Prodave接口的編程實現(xiàn)對這些寄存器地址位的讀取,同時將這些狀態(tài)數(shù)據(jù)寫入生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫,再通過車間制造執(zhí)行系統(tǒng)的機床狀態(tài)監(jiān)控模塊給局域網(wǎng)上的所有用戶。
6 總結
在進行類似上述離散型制造執(zhí)行系統(tǒng)的開發(fā)過程中,數(shù)控機床的狀態(tài)監(jiān)控是實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)控模塊開發(fā)的主要組成部分。為了降低技術風險、工程造價,縮短工作周期,我們往往采用數(shù)控機床原有的狀態(tài)采集接口,如串行口、MPI接口等。只有在不得以的情況下才會通過硬件連接的方式采集機床的狀態(tài)信息。但不論何種狀態(tài)信息采集模式,ZK框架的服務器推(Server-push)技術都可以把狀態(tài)信息到整個系統(tǒng)網(wǎng)絡上。這種結合網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫、信息采集、服務器推等相關技術的模式,可以很好地指導未來基于Web的制造執(zhí)行系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控模塊的構建,而ZK框架結合Spring框架、Hibernate框架也為制造執(zhí)行系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)提供了有力的支撐。
參考文獻:
[1]PeterSmid.FANUC數(shù)控系統(tǒng)用戶宏程序與編程技巧[M].北京:化學工業(yè)出版社,2009.