| 過(guò)程工業(yè)和制造工業(yè)MES系統(tǒng)應(yīng)用的相似與差異 |
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杭州匠興科技有限公司
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今天高性能運(yùn)營(yíng)管理的理念必須能處理各種需求，能靈活應(yīng)對(duì)多種挑戰(zhàn)。這包括了快速變化的客戶需求和采購(gòu)市場(chǎng)。
這些變化直接影響每天的生產(chǎn)規(guī)劃，以及相關(guān)的生產(chǎn)工單控制。在過(guò)程工業(yè)，啟動(dòng)和關(guān)閉過(guò)程，以及產(chǎn)品和負(fù)載變化比過(guò)去更加頻繁。在制造工業(yè)，批量的收縮都伴隨著產(chǎn)品更換的數(shù)量增加和產(chǎn)品變化的數(shù)量提高。 對(duì)這兩個(gè)工業(yè)，應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)需要提高自身競(jìng)爭(zhēng)力，這樣才能在全球市場(chǎng)取得成功。 這兩個(gè)工業(yè)的各自具體問(wèn)題需要實(shí)施多種專業(yè)的解決方案。然而，除了基本的 MES系統(tǒng) （www.hzjux.com）任務(wù)有內(nèi)在的相同，還有許多結(jié)構(gòu)的類比，所以能使用共同的解決方案。相互尊重和取長(zhǎng)補(bǔ)短有助于方案實(shí)施，并有助于打破行業(yè)之間的障礙。尤其在混合生產(chǎn)制造，會(huì)從這種做法中直接獲益。  下面將介紹兩個(gè)行業(yè)直接可見(jiàn)的相似性和結(jié)構(gòu)化類比。之后介紹特性的不同。 相似 過(guò)程工業(yè)和制造工業(yè)都有阻礙相鄰業(yè)務(wù)流程協(xié)調(diào)的共同缺點(diǎn)。這限制了企業(yè)內(nèi)的信息流動(dòng)，從而限制運(yùn)營(yíng)管理的動(dòng)態(tài)和高效。 幾乎所有行業(yè)都有共享相同信息的障礙： MES系統(tǒng)應(yīng)用在工廠內(nèi)不能充分聯(lián)網(wǎng)。這導(dǎo)致了決策支持和運(yùn)營(yíng)控制數(shù)據(jù)的可用性不足; 信息更新不足; 由于不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和信息細(xì)節(jié)，高層ERP系統(tǒng)與MES系統(tǒng)應(yīng)用之間的組織方式不一致; 缺乏合適的工具來(lái)彌補(bǔ)這一信息溝壑，而市場(chǎng)為導(dǎo)向的制造業(yè)需要這種控制機(jī)制。 盡管在這兩個(gè)行業(yè)的制造企業(yè)有不同的特性，但他們有一些共同的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)： 原材料和能源的有效利用; 最小化生產(chǎn)的中斷; 提高工廠利用率; 管理多元化產(chǎn)品; 一致的高產(chǎn)品質(zhì)量。 對(duì)于所有細(xì)分市場(chǎng)和行業(yè)，MES系統(tǒng)必須提供實(shí)時(shí)的垂直和水平集成，并與相鄰系統(tǒng)保持同步。有了這些要求，對(duì)過(guò)程工業(yè)和制造工業(yè)用MES系統(tǒng)應(yīng)用支持規(guī)劃和監(jiān)視，有效組織和執(zhí)行生產(chǎn)訂單是非常重要的。 在連續(xù)制造中，生產(chǎn)主要執(zhí)行批處理或半批處理過(guò)程。過(guò)程工業(yè)中的批處理可等同于制造工業(yè)中的部件生產(chǎn)。工廠往往由連網(wǎng)的制造區(qū)組成，它們也可以彼此獨(dú)立運(yùn)行。這可對(duì)應(yīng)于制造工業(yè)的獨(dú)立生產(chǎn)區(qū)。這些生產(chǎn)區(qū)間的互動(dòng)水平取決于所制造的產(chǎn)品。在各種情況下，各個(gè)區(qū)之間的產(chǎn)品流必須協(xié)調(diào)和同步。 具有集成批處理控制功能的過(guò)程控制系統(tǒng)使用所謂的主站與控制配方管理相應(yīng)的制造過(guò)程。這些配方定義了原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品需要的生產(chǎn)規(guī)程和生產(chǎn)參數(shù)。此外，配方定義確保了生產(chǎn)過(guò)程在特定的公差范圍內(nèi)執(zhí)行。 配方也可在控制系統(tǒng)(DCS)級(jí)上管理和執(zhí)行。如果這種“智能”子系統(tǒng)集成到MES系統(tǒng)環(huán)境，執(zhí)行的智能就從MES系統(tǒng)應(yīng)用轉(zhuǎn)移到設(shè)備控制級(jí)。 這種分布式智能的優(yōu)點(diǎn)是與MES系統(tǒng)應(yīng)用有一定的獨(dú)立性。一旦MES系統(tǒng)失效，與生產(chǎn)單元相關(guān)的生產(chǎn)可以繼續(xù)。 制造工業(yè)也有相應(yīng)的對(duì)等方式。在高度自動(dòng)化的生產(chǎn)中，靈活的機(jī)器人控制組裝生產(chǎn)線，不同的程序用于輸送、裝卸、組裝或焊接過(guò)程，由機(jī)器人控制器用面向產(chǎn)品的方式進(jìn)行管理。 在批處理過(guò)程中，文檔通常僅包括特定的圖表，在批處理生產(chǎn)期間生成。這些通常包括在批處理的報(bào)告中。把連續(xù)記錄轉(zhuǎn)換成與特定批次相關(guān)的時(shí)間離散表示是過(guò)程工業(yè)對(duì)MES系統(tǒng)應(yīng)用的要求。這個(gè)功能需要一個(gè)與DCS配方模塊的接口，使批處理事件與對(duì)應(yīng)的趨勢(shì)數(shù)據(jù)建立相關(guān)性。 這種接口能夠無(wú)縫地記錄制造數(shù)據(jù)，以及有每個(gè)產(chǎn)品的批處理跟蹤。系統(tǒng)干預(yù)，以及改變工作流、配方和批處理報(bào)告以一種全面、可再生、防篡改的方式記錄。 在制藥廠，這個(gè)功能是FDA法規(guī)21CFR部分11中必須遵守的要求。此功能在食品和飲料行業(yè)的要求比較寬松。 過(guò)程工業(yè)中的產(chǎn)品生命周期管理(PLM)與制造工業(yè)是相同的。這些系統(tǒng)收集安全相關(guān)組件的數(shù)據(jù)，對(duì)它們的跟蹤遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了實(shí)際生產(chǎn)，例如安全氣囊，制動(dòng)器和馬達(dá)控制器？缭缴a(chǎn)邊界的追蹤，要求組件的最重要數(shù)據(jù)與唯一序列號(hào)，或者至少一個(gè)批號(hào)相關(guān)。在組裝過(guò)程中，這個(gè)組件集成到較大的組件中，最后存在最終的產(chǎn)品中。該組件的數(shù)據(jù)包含在產(chǎn)品的記錄中。生產(chǎn)指南和規(guī)定中必須給予考慮。 無(wú)論是流程工業(yè)還是制造行業(yè)都面臨工程和設(shè)計(jì)集成的持續(xù)挑戰(zhàn)，兩者之間包括了依靠“單點(diǎn)信息”原則的自動(dòng)化水平。 差異 通常，兩個(gè)行業(yè)的主要差別是制造業(yè)中產(chǎn)品多元化和產(chǎn)品的變化有巨大的差異。 這導(dǎo)致對(duì)MES系統(tǒng)應(yīng)用的特定要求，特別是對(duì)生產(chǎn)工單和部分工單的生產(chǎn)調(diào)度控制。在制造業(yè)中，中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品一般由大量的各個(gè)組件構(gòu)成。此外，這個(gè)行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的特征是設(shè)備與小型緩沖存儲(chǔ)的高度互連。因此，在制造業(yè)中的MES系統(tǒng)應(yīng)用通常用于控制互連的生產(chǎn)步驟。 這些制造行業(yè)特性要求有嚴(yán)格的供應(yīng)鏈有效管理。對(duì)MES系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)據(jù)更新、完整性、一致性、體積和處理速度上要高于過(guò)程工業(yè)。 制造工廠經(jīng)常從不同廠商采購(gòu)設(shè)備，因此通常要實(shí)施異構(gòu)數(shù)據(jù)處理和MES系統(tǒng)解決方案。全面和集成的控制系統(tǒng)在制造工業(yè)比在過(guò)程工業(yè)更少見(jiàn)。 通常，離散制造中共同的材料單和制造計(jì)劃，不適合過(guò)程工業(yè)的描述和建模普遍工作過(guò)程。 另一方面，在過(guò)程工業(yè)中的MES系統(tǒng)應(yīng)用必須能夠收集來(lái)自連接系統(tǒng)的配方結(jié)構(gòu)和參數(shù)，作為控制和記錄生產(chǎn)工單的主數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并把他們存儲(chǔ)在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)中。 不像離散制造使用ERP系統(tǒng)，過(guò)程工業(yè)在MES系統(tǒng)或DCS配方模塊中定義生產(chǎn)指令(即主配方)。在用于生產(chǎn)之前，主配方都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試和驗(yàn)證規(guī)程。后者情況在制藥、食品和飲料工業(yè)對(duì)保證產(chǎn)品安全是特別重要的。 在過(guò)程行業(yè)，各種測(cè)量數(shù)據(jù)需要連續(xù)地收集，并以曲線或趨勢(shì)的形式歸檔。歸檔時(shí)間跨度一般以年來(lái)衡量。由于測(cè)量值和得到的曲線可以迅速改變，歸檔必須進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。在這種環(huán)境下，由于性能有限，標(biāo)準(zhǔn)的SQL數(shù)據(jù)庫(kù)通常不太合用。相反，可使用能支持處理大量快速變化測(cè)量值的專用數(shù)據(jù)庫(kù)，并使用特殊算法進(jìn)行壓縮并減少收集數(shù)據(jù)。 原文網(wǎng)址： http://www.hzjux.com/xinwenzixun/MESxitongruanjianzixun/1177.html |
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