企業(yè)的生產(chǎn)方式,主要可以分為按定單生產(chǎn),按庫存生產(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),則既有按定單生產(chǎn),也有按庫存生產(chǎn);既有批量生產(chǎn),也有單件小批生產(chǎn).
行業(yè)的需求差異
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,他們以批量或連續(xù)的方式進行生產(chǎn).而離散工業(yè)主要是通過對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,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—上級物料和下級物料之間的數(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,還可能細分為主產(chǎn)品,副產(chǎn)品,協(xié)產(chǎn)品,回流物和廢物.MES系統(tǒng)在描述這種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的配方的時候,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床的位置.因為每個產(chǎn)品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.并且中間品需要進行搬運.
流程生產(chǎn)行業(yè)企業(yè)的特點是品種固定,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)劃的時候,要考慮到不同行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備布置的特點,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,存儲多為室內(nèi)倉庫或室外露天倉庫.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,存儲通常采用罐,箱,柜,桶等進行存儲,并且多數(shù)存儲的數(shù)量可以用能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕膫鞲衅鬟M行計量.
自動化水平
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)自動化主要在單元級,例如數(shù)控機床,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),自動化水平相對較低. 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)是自動化的,生產(chǎn)車間的人員主要是管理,監(jiān)視和設(shè)備檢修.
生產(chǎn)計劃管理
主要從事單件,小批量生產(chǎn)的離散制造業(yè)企業(yè),由于產(chǎn)品的工藝過程經(jīng)常變更,它們需要具有良好的計劃能力.對于按訂單組織生產(chǎn)的企業(yè),由于很難預(yù)測訂單在什么時候到來.因此,對采購和生產(chǎn)車間的計劃就需要很好的生產(chǎn)計劃系統(tǒng),特別需要計算機來參與計劃系統(tǒng)的工作.只要應(yīng)用得當,在生產(chǎn)計劃系統(tǒng)方面投資所產(chǎn)生的效益在離散制造業(yè)可以相當高.
流程企業(yè),主要是大批量生產(chǎn).只有滿負荷生產(chǎn),企業(yè)才能將成本降下來,在市場上具有競爭力.因此,在流程生產(chǎn)行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)計劃中,年度計劃更具有重要性,它決定了企業(yè)的物料需求 設(shè)備
流程生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品比較固定,而且一旦生產(chǎn)就有可能是十幾年不變;機械制造等行業(yè)的產(chǎn)品,壽命相對要小得多.體現(xiàn)在設(shè)備上,流程企業(yè)的設(shè)備是一條固定的生產(chǎn)線,設(shè)備投資比較大,工藝流程固定.其生產(chǎn)能力有一定的限制,生產(chǎn)線上的設(shè)備維護特別重要,不能發(fā)生故障.離散加工業(yè)則不是這樣,可以單臺設(shè)備停下來檢修,并不會影響整個系統(tǒng)生產(chǎn).
批號管理和跟蹤
流程生產(chǎn)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,回流物等,對物資的管理需要有嚴格的批號.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(yīng)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)要可以通過批號反查出是誰的原料,哪個部門,何時生產(chǎn)的,直到查出問題所在.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)也在逐漸完善批號跟蹤管理.
目前,市場上的大多數(shù)MRPII/ERP系統(tǒng)是在離散制造業(yè)發(fā)展過來的,對離散制造業(yè)比較適合.適用于流程生產(chǎn)行業(yè)的ERP產(chǎn)品,目前還很少.MRPII/ERP系統(tǒng)所用的一些術(shù)語,提供的管理概念與流程企業(yè)的概念習慣不一致.因此,流程企業(yè)與離散制造業(yè)是有區(qū)別的,流程企業(yè)的ERP需要專門對待.
流程生產(chǎn)行業(yè)和離散行業(yè)的MRPII/ERP的不同要求,主要表現(xiàn)在: 兩者對于生產(chǎn)模型的要求不同——流程生產(chǎn)行業(yè)中體現(xiàn)了以配方為核心的生產(chǎn)模型,而離散行業(yè)中體現(xiàn)了以產(chǎn)品BOM為核心的生產(chǎn)模型.
生產(chǎn)計劃方式方面,流程企業(yè)根據(jù)市場的需求進行生產(chǎn)的觀念已經(jīng)逐步加深.但一般情況下,特別是對市場需求量大的產(chǎn)品,是"以產(chǎn)促銷"——通過大批量生產(chǎn),降低成本,提高競爭力.因此,作為流程企業(yè)生產(chǎn)計劃的依據(jù),主要是市場預(yù)測.離散企業(yè)一方面可以根據(jù)定單進行生產(chǎn),另一方面也可以根據(jù)市場預(yù)測作為生產(chǎn)計劃制訂的依據(jù).離散企業(yè)的MRPII/ERP系統(tǒng)向MES下達作業(yè)計劃指令主要以"工作令"(Job Order或Work Order)的方式,而流程企業(yè)的作業(yè)計劃下達主要以指令計劃形式方式.
成本核算方式方面,離散企業(yè)的計算產(chǎn)品成本是按照產(chǎn)品BOM所描述的加工裝配過程,從低層向高層逐層累積得出的.這種按照成本發(fā)生的實際過程計算成本的方法稱為逐層累積法,或稱成本滾加計算法(cost roll-up),它反映了產(chǎn)品增值的實際過程.流程企業(yè)的成本核算方式一般采用平行結(jié)轉(zhuǎn)法,在其成本組成中,生產(chǎn)成本中占比例最大的是原材料.通常,原材料占產(chǎn)品成本的70%～80%,人工成本所占比例較小,約占2%～5%,其他為分攤成本.
作業(yè)計劃調(diào)度
離散企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)計劃調(diào)度,需要根據(jù)優(yōu)先級,工作中心能力,設(shè)備能力,均衡生產(chǎn)等方面對工序級,設(shè)備級的作業(yè)計劃進行調(diào)度.這種調(diào)度,是基于有限能力的調(diào)度并通過考慮生產(chǎn)中的交錯,重疊和并行操作來準確地計算工序的開工時間,完工時間,準備時間,排隊時間以及移動時間.通過良好的作業(yè)順序,可以明顯地提高生產(chǎn)效率.
流程企業(yè)的產(chǎn)品,是以流水生產(chǎn)線方式組織,連續(xù)的生產(chǎn)方式,只存在連續(xù)的工藝流程,不存在與離散企業(yè)對應(yīng)的嚴格的工藝路線.因此,在作業(yè)計劃調(diào)度方面,不需要也無法精確到工序級別,而是以整個流水生產(chǎn)線為單元進行調(diào)度.從作業(yè)計劃的作用和實現(xiàn)上,比離散企業(yè)相對簡單.
數(shù)據(jù)采集
MES的數(shù)據(jù)采集功能,可以實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場各種數(shù)據(jù)的收集,整理工作,是進行物料跟蹤,生產(chǎn)計劃,產(chǎn)品歷史記錄維護以及其它生產(chǎn)管理的基礎(chǔ).
離散企業(yè)的數(shù)據(jù)采集,以手工上報為主,并可以結(jié)合條形碼采集等半自動信息采集技術(shù)進行工時,設(shè)備,物料,質(zhì)量等信息的采集.這種數(shù)據(jù)采集方式,時間間隔較大,容易受到人為因素的影響,要特別注意保障數(shù)據(jù)的準確性.
流程生產(chǎn)行業(yè)的自動化程度較高,設(shè)備控制級大量采用DCS,PLC.在檢測驅(qū)動方面,各種智能儀表,數(shù)字傳感器已普遍應(yīng)用;過程控制則廣泛采用以小型機為主的自動控制系統(tǒng).傳統(tǒng)的"計,電,儀"分工界限已不再明顯,計算機技術(shù)的應(yīng)用已深入各個領(lǐng)域.這些自動化設(shè)備,能自動準確記錄各種生產(chǎn)現(xiàn)場信息.對于MES而言,重點在于系統(tǒng)構(gòu)建的時候與這些自動化設(shè)備做好數(shù)據(jù)接口.
作業(yè)指令的下達
在離散行業(yè)的MES中,將作業(yè)計劃調(diào)度結(jié)果下達給操作人員的方式一般采用派工單,施工單等書面方式進行通知,或采用電子看板方式讓操作人員及時掌握相關(guān)工序的生產(chǎn)任務(wù).作業(yè)計劃的內(nèi)容,包括該工序的開工,完工時間,生產(chǎn)數(shù)據(jù)等方面.
流程生產(chǎn)行業(yè)的MES中,不僅要下達作業(yè)指令以及PDI(Panel Data Interface,面板數(shù)據(jù)接口)數(shù)據(jù),而且要將作業(yè)指令轉(zhuǎn)化為各個機組及設(shè)備的操作指令和各種基礎(chǔ)自動化設(shè)備的控制參數(shù)(例如PID控制參數(shù)——Proportional Integral Derivative,比例積分微分控制),并下達給相應(yīng)的PCS系統(tǒng)(Production Control System,生產(chǎn)控制系統(tǒng)).
反沖處理
流程生產(chǎn)行業(yè)的生產(chǎn)完工上報,廣泛采用反沖處理.一般在工藝流程的最后設(shè)置完工上報點,而對前面工序流程實行反沖處理,如人工工時反沖,設(shè)備工時反沖,物料反沖,從而對在制品和成本進行跟蹤.
離散制造中的完工上報,一般對每道工序都要進行上報,或在關(guān)鍵工序設(shè)置反沖點,對前面工序進行反沖處理.
MES系統(tǒng)在配置相應(yīng)模塊的時候,要注意這些差異,以符合企業(yè)的需求.
設(shè)備管理
離散行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備的布置,不是按產(chǎn)品而是按照工藝進行布置的.可以進行同一種加工工藝的機床一般有多臺.單臺設(shè)備的故障不會對整個產(chǎn)品的工藝過程產(chǎn)生嚴重的影響,一般需要重點管理關(guān)鍵,瓶頸設(shè)備.
在流程生產(chǎn)行業(yè)的流水線生產(chǎn)中,生產(chǎn)線上的設(shè)備維護特別重要,每臺設(shè)備都是關(guān)鍵設(shè)備,不能發(fā)生故障,一臺設(shè)備的故障會導(dǎo)致整個工藝流程的終止.
庫房物料管理
離散行業(yè)中,一般對半成品庫也設(shè)有相應(yīng)的庫房,各工序根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)計劃以及配套清單分別進行領(lǐng)料.
流程生產(chǎn)行業(yè)中,對連續(xù)生產(chǎn)方式,一般不設(shè)中間半成品庫房,配方原料的庫位一般設(shè)置在工序旁邊.配方領(lǐng)料不是根據(jù)工序分別領(lǐng)料,而是根據(jù)生產(chǎn)計劃一次領(lǐng)料放在工序庫位中.
質(zhì)量管理
無論離散行業(yè)還是流程生產(chǎn)行業(yè)的質(zhì)量檢驗和管理都相當重要,但在MES中對質(zhì)量檢驗和管理的方式有所區(qū)別.離散行業(yè)中,對單件小批生產(chǎn),一般需要檢驗每個零件,每道工序的加工質(zhì)量;對批量生產(chǎn),一般采用首檢,抽檢,SPC分析相結(jié)合. 流程生產(chǎn)行業(yè)中,一般采用對生產(chǎn)批號產(chǎn)品進行各工序上的抽樣檢驗. 當然,在每個行業(yè)的不同生產(chǎn)方式和生產(chǎn)類型中(例如離散行業(yè)的單件小批或大批大量生產(chǎn),在醫(yī)藥,化工,鋼鐵等不同流程生產(chǎn)行業(yè)),MES的應(yīng)用還存在一些差別,仍然需要根據(jù)各自特點進行綜合分析.
離散型制造企業(yè)的生產(chǎn)特征是：
A、生產(chǎn)計劃
a) 影響計劃的因素較多，生產(chǎn)計劃的制訂非常復(fù)雜；
b) 能力需求是根據(jù)每個產(chǎn)品混合建立，并且很難預(yù)測。
B、生產(chǎn)過程控制
a) 生產(chǎn)任務(wù)多，生產(chǎn)過程控制非常困難；
b) 生產(chǎn)數(shù)據(jù)多，且數(shù)據(jù)的收集、維護和檢索工作量大；
c) 工作流根據(jù)特定產(chǎn)品的不同經(jīng)過不同的加工車間。因每個生產(chǎn)任務(wù)對同一車間能力的需求不同，因此工作流經(jīng)常出現(xiàn)不平衡；
d) 因產(chǎn)品的種類變化較多，非標準產(chǎn)品多，設(shè)備和工人必須有足夠靈活的適應(yīng)能力；
e) 通常情況下，一個產(chǎn)品的加工周期較長，每項工作在工作中心前的排隊時間很長，引起加工時間的延遲和在制品庫存的增加。
C、成本管理
a) 原材料、半成品、產(chǎn)成品、廢品頻繁出入庫、成本計算復(fù)雜，需要針對成本對象并隨著生產(chǎn)過程進行成本的歸集和分配；
b) 使用標準成本法進行成本核算；
c） 注重實際成本和標準成本的差異比較和不同角度的成本分析。
在我國，離散型制造企業(yè)分布的行業(yè)較廣，主要包括：機械加工、電子元器件制造、汽車、服裝、家具、五金、醫(yī)療設(shè)備、玩具生產(chǎn)等。流程制造（Flow Manufacturing）： 流程制造包括重復(fù)生產(chǎn)（Repetitive Manufacturing）和連續(xù)生產(chǎn)（Continuous Manufacturing）兩種類型。重復(fù)生產(chǎn)又叫大批量生產(chǎn)，與連續(xù)生產(chǎn)有很多相同之處，區(qū)別僅在于生產(chǎn)的產(chǎn)品是否可分離。重復(fù)生產(chǎn)的產(chǎn)品通常可一個個分開，它是由離散制造的高度標準化后，為批量生產(chǎn)而形成的一種方式；連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品是連續(xù)不斷地經(jīng)過加工設(shè)備，一批產(chǎn)品通常不可分開。
流程型制造企業(yè)的生產(chǎn)特征是：
A、 生產(chǎn)計劃
a) 計劃制定簡單，常以日產(chǎn)量的方式下達計劃，計劃也相對穩(wěn)定；
b) 生產(chǎn)設(shè)備的能力固定。
B、 生產(chǎn)過程控制
a) 工藝固定，工作中心的安排符合工藝路線。通過各個工作中心的時間接近相同；
b) 工作中心是專門生產(chǎn)有限的相似的產(chǎn)品，工具和設(shè)備為專門的產(chǎn)品而設(shè)計；
c) 物料從一個工作點到另外一個工作點使用機器傳動，有一些在制品庫存；
d) 生產(chǎn)過程主要專注于物料的數(shù)量、質(zhì)量和工藝參數(shù)的控制；
e) 因為工作流程是自動的，實施和控制相對簡單；
f) 生產(chǎn)領(lǐng)料常以倒沖的方式進行。連續(xù)生產(chǎn)企業(yè)的特有特征；
a) 配方的管理要求很高，如配方的安全性、保密性；
b) 需要對產(chǎn)品的質(zhì)量進行跟蹤，往往需要從產(chǎn)成品到半成品、供應(yīng)商等進行跟蹤，因此對批次管理要求較高；
c) 某些產(chǎn)品常常有保質(zhì)期；
d) 生產(chǎn)過程中常常出現(xiàn)聯(lián)產(chǎn)品、副產(chǎn)品、等級品。
重復(fù)生產(chǎn)的行業(yè)主要有：電子裝配、家電產(chǎn)品、各種電器等，常常表現(xiàn)為流水線的方式；連續(xù)生產(chǎn)的行業(yè)主要有：化工、食品、飲料、制藥、煙草等，常常通過管道進行各工序之間的傳遞。
