離散制造業(yè)業(yè)務模型

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1、離散制造車間系統(tǒng)分析與模型構建作者：李春磊王晶陳澤20世紀90年代初期，美國先進制造研究機構(AdvancedManufacturingResearch，AMR)首次提出制造執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingExecuteSystem，MES)概念時，將其定義為“位于上層計劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間、面向車間層的管理信息系統(tǒng)”。從本質上來看，車間是應用的對象，MES則是軟件產(chǎn)品或信息系統(tǒng)的概念。?MES的提出是為了解決車間信息集成方面的問題，是一種具體的軟件實現(xiàn)方式，組成它的功能模塊應該在車間管理與信息集成的范圍內，所以對車間本身的研究，可以促進MES的研究和

2、應用。本文從系統(tǒng)的角度分析離散制造車間的全貌，以利于MES在其中的應用研究。?1離散制造車間系統(tǒng)的概念?系統(tǒng)是由相互作用和相互依賴的若干部分組成、具有特定功能的有機整體。系統(tǒng)的結構模型、功能模型、過程模型和環(huán)境模型可以分別回答系統(tǒng)“是什么”、“能做什么”、“怎么做”，以及“外部條件如何”的問題。?離散制造車間從狹義上來講，是一個包含人員、物料、設備以及相應的硬件、軟件支撐等生產(chǎn)要素的物理空間；從廣義上來講，是一個由工作人員利用現(xiàn)有的生產(chǎn)資料，將企業(yè)的生產(chǎn)計劃付諸實施，將原材料轉變?yōu)楫a(chǎn)品的生產(chǎn)系統(tǒng)。結合系統(tǒng)的概念，本文給出離散制造車間系統(tǒng)的定義：以完成規(guī)定的生產(chǎn)計劃

3、為目標，由人員、設備、物料以及相應的硬件、軟件支撐組成的具有離散加工裝配特點的有機整體。下面將從環(huán)境、結構、功能和過程4個方面對離散制造車間系統(tǒng)進行分析。?2離散制造車間系統(tǒng)的環(huán)境模型?系統(tǒng)時刻處于環(huán)境中，研究系統(tǒng)的環(huán)境對于認識和改造系統(tǒng)至關重要。離散制造車間系統(tǒng)的外部環(huán)境可以分為：市場環(huán)境、人事環(huán)境、技術環(huán)境和財務環(huán)境，其模型如圖1所示。?1)市場環(huán)境。市場環(huán)境對于離散制造車間系統(tǒng)的重要性不言而喻，宏觀經(jīng)濟的好壞，客戶的需求變化，競爭對手的強弱，供應環(huán)節(jié)的牢固度，都可以直接或者間接地影響離散制造車間的效益甚至生存。??圖1離散制造車間系統(tǒng)的外部環(huán)境模型2)人事環(huán)

4、境。生產(chǎn)離不開人，人員素質的高低、企業(yè)內人員組織的是否合適、規(guī)章制度設置的是否合理，以及企業(yè)文化所追求的愿景，在某種程度上決定了產(chǎn)品的質量、生產(chǎn)的效率和效益。?3)技術環(huán)境。隨著客戶對產(chǎn)品的要求越來越多樣化，促使企業(yè)對制造工藝的要求越來越高，對產(chǎn)品質量的要求越來越嚴格，因此，離散制造車間系統(tǒng)需要良好的外部技術環(huán)境作支撐。?4)財務環(huán)境。資金是企業(yè)的血液，財務是對企業(yè)資金的規(guī)范化管理。良好的財務狀況是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提，間接地推動離散制造車間朝著有利于提高企業(yè)資金利用率的方向發(fā)展，如要求離散制造車間具有良好的計劃執(zhí)行能力、較低的廢品率和優(yōu)秀的物流管理能力等。?3離

5、散制造車間系統(tǒng)的結構模型?結構模型反映系統(tǒng)中要素之間的聯(lián)系方式、組織秩序以及時空表現(xiàn)形式，是系統(tǒng)的一種內在規(guī)定。離散制造車間系統(tǒng)的要素眾多，目前尚沒有很好的方法將這些要素按照統(tǒng)一的方式進行整合管理，本文將把眾多要素分為設備子系統(tǒng)、物料子系統(tǒng)和人員子系統(tǒng)3個部分來加以研究。?3.1設備子系統(tǒng)?離散制造車間系統(tǒng)要完成一個個制造任務，維持正常的運行，需要由生產(chǎn)設備來完成整個轉化過程，圖2所示為離散型生產(chǎn)車間設備層次模型。工作單元是一些可以完成相似生產(chǎn)要求的設備的集合。工作中心是由一個或者多個工作單元組成，可以完成一定數(shù)量產(chǎn)品的加工。存儲單元是存儲、搬運設備的集合，多個存

6、儲單元構成車間的存儲區(qū)，負責完成車間內的物料、在制品的存儲管理和搬運等工作。從最小的生產(chǎn)設備、存儲設備到工作中心、存儲區(qū)再到車間，在各個層次上不僅是設備數(shù)量的改變，也是各自角色、所具能力的變化。?3.2物料子系統(tǒng)?離散制造車間系統(tǒng)中的物料子系統(tǒng)可以用物料清單(BillofMaterial,BOM)來加以闡述。BOM作為企業(yè)的重要生產(chǎn)資料，用來描述產(chǎn)品或配件的結構，其中包括所有半成品、原材料的清單以及制造一個成品所需物料的數(shù)量。BOM表反映了一個產(chǎn)品所有零／部件的構成層次關系和數(shù)量關系，是定義產(chǎn)品結構的技術文件，也是車間進行生產(chǎn)調度、物料管理和原材料采購的依據(jù)。?3

7、.3人員子系統(tǒng)?離散制造車間系統(tǒng)的核心是人，人員的素質水平、組織結構將直接影響生產(chǎn)的效率。組織混亂、職責不明、責任意識淡薄和技能水平不達標，將會直接導致生產(chǎn)的混亂無序、產(chǎn)品質量下降和成本上升，從而影響車間的整體效益。目前有關組織結構的研究與實踐有了很大地發(fā)展，但絕大多數(shù)離散制造車間的人員組織形式還相對簡單，可以按職位劃分為：車間主任、班組長和普通員工，呈金字塔形。?4離散制造車間系統(tǒng)的功能模型?功能模型是從系統(tǒng)要素間的功能邏輯角度對系統(tǒng)進行考察，描述了系統(tǒng)各個內部功能模塊之間的聯(lián)系，從而為識別系統(tǒng)、掌握系統(tǒng)和利用系統(tǒng)打下基礎。?本文結合ISA-95.01標準(企業(yè)

8、．控制系統(tǒng)