MES系统定制性问题

日期:2019-07-20 / 人气: / 来源:未知

MES系统业内人士总是有个观点认为“ MES系统 的定制性很强”,都成了顺口溜了,关于这个问题,我想很多业内人士都没有细细思考过,MES系统真的是定制性很强吗?一起跟着小编来看看。

MES系统

MES系统是面向工厂或车间生产过程的管控系统,支持进度、质量、成本等业务的协同运行,是承接上层ERP和底层硬件控制的桥梁,不仅支持正常的过程管理,也支持例外发生后的协调处理。MES系统是工厂或车间业务运行的一种支撑性载体系统,是为工厂或车间业务的开展服务的系统。

因此,如果说MES系统的定制性很强,应该是工厂或车间业务存在差异,所以才导致MES系统必须进行定制或者突出某种重点才能够满足。那工厂或车间业务都存在什么样的差异呢?

流程型制造行业不熟悉,本文只说离散型制造行业。这两种行业核心的区分是物料是否连续,例如机加、钣焊、装配等,物料都是一个个的,即使是一批的,也是可以逐个区分的,这是离散制造行业的典型特点。

离散制造业的类型区分有很多种:比如按照批量来分,有大批量、中批量、小批量、单件;而对于不同批量的处理,有面向大批量的成批轮番生产、有面向中小批量的柔性作业生产和单件定制型生产;而生产组织方面,有流水式批量组织、柔性作业组织和项目式组织等不同形式。

不同类型制造的特点,其业务重点也是不一样的,对MES系统的要求也是不一样的。

(1)大批量流水式生产工厂或车间:

这种车间因为产品批量非常大,产品品种就比较少了,甚至只有一个品种。

这种生产一般采用专线生产,工艺流程采取工序分散的原则进行设计和区分,毛坯按照一定的节拍进入产线,通过自动或手工物流传输(自动物流居多),从另一端获得成品;

这种生产的另外一种方式就是成批轮番生产,多通过生产线的切换来更换品种,任何一个品种的生产一般量都比较大。

大批量流水生产特点驱动的MES系统定制重点需求有如下一些:

首先,非常重视设备的正常运行,因为某台设备宕机,则整个产线可能就得停下来,除非中间品库存比较多,对MES系统提出了实时设备监控的要求,以及设备管理延伸出的备品备件的管理等;

第二,这种生产方式的排产计划一般比较好排,甚至整个产线都可以当成一个黑盒子,但在计划排产时,考虑设备的稳定性,一般要加入预测性维护的考虑,以提高产线设备运行的稳定性,避免停线;

第三,在质量管理方面,这种产线追求目标之一就是质量一致性,所以对产品质量状态的监控也是重点,实时的SPC的重要性就比较高;

第四,如果是多品种而非单品种生产,则一般采用生产线切换方式的成批轮番生产,这种情况对作业排产的要求就比较了,主要是资源配置将比较复杂,笔者层调研过一个这种类型的企业,该企业是将各种品种之间的切换方式做成配置库的做法,当需要切换生产时,就直接调用某种配置方案执行即可,但如果品种数不在少数的话,则需要引入“可重构制造系统”的理念,在计划排产中纳入这种约束考虑,这个就非常复杂了,后续专门写文另述。

补充:不过虽然批量很大,但如果品种也不少,这种成批轮番生产,其实逐渐演变为多品种变批量的柔性组织生产类型。

(2)柔性生产组织的工厂或车间

这个一般是我们说的多品种、变批量、混线生产的范畴。现场多采用集群式布局,以支持柔性生产。

柔性生产组织驱动的MES系统定制重点需求有如下一些:

首先,生产过程中存在大量的订单拆分,包括整体分批、过程分批等,对关联的物料配套供应也提出了快速响应和柔性的要求,这种MES系统对进度监控和物流监控就比较重视,关注流程环节之间的在制品数量,否则车间运行的有序协调性就难以保证;

第二,对计划排产与动态调度提出了极高的要求,生产约束非常复杂,是MES系统有序协调运行的瓶颈;

第三,对物资库,包括刀夹量辅等工具物料库的管理有较高的要求。一般大家说的MES系统都是这种MES系统。相对应的,这种方式,其实对设备状态和SPC等方面的追求还是其次的,如果能把进度和物料的管理主线理顺了,其他的都还好。

虽然柔性生产组织突出了柔性,但通过计划排产针对任务走出流水式生产效果,则也兼容了大批量生产的效率和质量一致性,但这种排产也是极其复杂的,后续另文阐述吧。

(3)单件项目型生产组织

这个一般是指那种大型产品,如飞机、火箭、卫星、船舶等的生产,典型的特点是产品固定,生产资源围着产品进行。

单件项目型组织生产驱动的MES系统定制重点需求有如下一些:

首先,在手工管理模式下,计划相对简单,一般制定粗放型的计划时间节点,强调的是现场的频繁细致的调度,但在数字化生产方式下,如果精细化到每个作业环节的排产,则这种方式的计划排产其实是非常复杂的,与传统的排产是不一样,比如需要运用最短关键路径等,另外涉及到并行工艺流程的柔性排产等;

第二,对物料管控要求比较高,这种生产多属于装配型生产,每个环节需要的物料是不同的,种类数量也非常庞杂,服务型配送是管控的重点;

补充:现在这种方式的对象范围也在越发减少,比如飞机,目前很多都采用脉动式生产,通过顺次经过有限的几个装配工位完成整机装配,已经具有生产线的特点了,可以将其归结为柔性生产组织了;再比如,对于船舶的曲面分段生产,其生产计划涉及到复杂的场地布局排产调度,也是其他生产类型不能比拟的。

随着内外竞争的激烈,柔性生产组织类型是越来越凸显了,最极端的情况,莫过于大规模产品种类或订单,且每个订单的数量为1,这个对作业计划排产与动态调度,以及物料的精细化控制都将走向极致。这种方式将兼容上述所有的额计划类型,但目前无论是技术难度(排产调度复杂、大数据量下的巨大协调与优化空间等)、还是硬件条件(物联,最起码实现单件产品物料的精准跟踪)、还是建设成本(需要先进计算模式和装置)都将是非常复杂和代价高昂的,必须寻求重点突破解决。

只是希望通过上面的例子,大家能够对MES系统的定制需求或者管控重点有个基本的思考,就足矣了。具体企业还有自己的管控重点追求,也是牵引MES系统定制的另一个驱动力。另外,也许正因为MES系统的这种强烈的定制性要求,这是我们为数不多还有大量国产软件存在的一个原因,我们的坚守和拿得出手的国产工业化核心软件的阵地已经不多了,且行且珍惜吧。




作者:hzjuxadmin


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