產品詳情

引 言
特種含能材料工業是一類特殊的流程工業,其生產過程是連續生產和間歇式批量生產交替的混合過程,所用原料有毒有害,生產過程易燃易爆,對生產安全和產品質量要求很高,在計劃經濟體制下,要求提供大批量、單一產品時,國內的特種含能材料生產企業采用了分級的管理體制,分為決策層、計劃層、控制層、執行層。每層各自負責自己職責范圍內的工作,計劃層負責生產計劃的安排、控制層中的質量、生產調度、技術、理化檢測等分別負責技術、質量控制、生產協調、產品質量檢測等,執行層只管生產。雖然各部門處于不同的管理層次,但管理級別是相同的,運作相互獨立,無論哪個部門都不能超越其職責范圍,生產是按流程逐級展開的。某一個生產環節或產品質量出現問題,在問題查清前,產品的生產就會臨時終止。
1、特種含能材料生產CIMS體系結構
原有管理體制缺乏靈活的彈性,管理層次過多、生產過程和管理過程明顯分開、部門分割、存在信息孤島、無法實現協同制造,無法適應這種需求變化的,所以應用現代集成制造系統CIMS(contemporary integrated manufacturing systems)技術,將現代管理技術、先進控制技術和計算機網絡技術結合在一起,通過計算機信息網絡平臺,將計劃、管理、過程控制、過程優化等合為一個整體來進行控制和管理,提供整體協同的敏捷生產解決方案就成為特種含能材料生產企業的必然選擇。
在特種含能材料生產企業CIMS體系ERP/MES系統軟件/PCS三層結構中,ERP層包括了發展計劃、財務、人力資源、庫存控制等功能模塊,以客戶需求為核心,把內部生產活動所需資源整合在一起,更為有效地安排企業的產、供、銷、人、財、物,實現以客戶為中心的經營戰略;MES系統軟件層采用優化運行、優化管理、優化控制技術,實現產品的多品種小批量的生產。PCS則采用各種先進控制技術,控制產品工藝和質量指標,實現安全生產。特種材料生產CIMS結構框圖如圖1所示。
從體系結構中可以看出,MES系統軟件承上啟下,下層的過程控制實時信息和上層的各類信息都可在MES系統軟件層中融合與貫通,通過信息集成,形成優化控制、優化調度和優化決策等的判斷或指令。國際MES系統軟件協會提出的MES系統軟件功能模塊共有計劃管理、生產調度、質量管理、資源分配、生產過程管理、物料跟蹤、文檔管理、設備維修管理、工藝管理、生產數據采集、性能分析11個模塊。模塊功能的劃分很明顯是針對離散工業的。但流程工業與離散工業的生產方式和市場環境不同,在實現的內涵和方式上,在總體技術、支撐環境技術、經營管理與決策技術、生產過程控制技術上不同,使得兩者CIMS體系中MES系統軟件有很大的差異,所以流程工業企業應根據其實際需求來設計體系中MES系統軟件的功能模塊和信息流程。
2、特種含能材料生產MES系統軟件的結構
在特種含能材料生產企業中,MIS系統的任務是保證生產過程安全,保證產品質量達到技術指標要求,將從原料進廠到最終產品交付過程的所有資源信息快速有效地動態整合,提供特種含能材料產品整體協同的生產解決方案,進行產品的敏捷制造,實現多品種小批量產品生產。
原有體制夾在生產的過程控制和決策層之間的中間層,很難將大量的那些兼有生產行為和管理行為的混合信息截然分開,因此中間層在處理這類性質的信息時,就勢必造成其管理行為的混亂或者是中間層管理的不作為,在這時決策層就不得不采取措施對中間層的生產行為和管理行為進行干預或者在其中充當裁判員,對混合信息重新進行分類的界定,所以管理層次之間的劃分看似明確實際是模糊的。MES系統軟件的設計,要突破原有體制的束縛,管理層次就要盡可能少;體系結構要合理,具有足夠的彈性,隨著市場需求的變化方便地設置;把從原材料到最終產品交付的生產活動建立在一系列相互作用的業務流程基礎上,實現資源快速有效的動態整合,計劃的下傳和作業現場的信息反饋使計劃的運行始終處在在線監控的過程中。
根據這個思想,特種含能材料生產的MES系統軟件包含了生產指揮控制中心、技術管理、質量保證、安全控制、物流控制、設備控制、能源綜合平衡、生產過程信息管理系統(PIMS)8個功能模塊,生產指揮控制中心是MES系統軟件的核心,由它來承上啟下,負責決策層和執行層各類信息的融合與貫通;控制指揮其它功能模塊作出控制決策,順暢MES系統軟件內功能模塊業務流程的運作。PIMS負責采集生產作業過程信息并實時反饋回生產指揮中心,使業務流程的運行處于閉環控制之中。
在功能實現的基礎上,實現特種含能材料生產的MES系統軟件的可重構(reconfigtlration)、可重用(reuse)和可擴展(reextensibility)的3R特性,可以實現增加修改系統集成、數據模型轉化,從而動態滿足企業發展的需要。
在體系結構中,MES系統軟件層處于企業管理層(ERP系統、SCM系統、PDM系統等)和企業生產過程先進控制層(DCS、PLC、智能儀表等)之間。一方面,MES系統軟件必須對來自MRPⅡ、ERP等軟件的生產管理信息進行細化、分解,將來自計劃層操作指令傳遞給底層控制層;另一方面,MES系統軟件可以采集設備、儀表的狀態數據,以實時監控底層設備的運行狀態,再經過分析、計算與處理,從而方便、可靠地將控制系統與信息系統整合在一起,并將成本、制造周期、預計產出時間、當前的訂單狀態、當前的生產能力以及企業中生產換班的相互約束關系等實時生產數據生產狀況及時反饋給MRPⅡ、ERP管理層。通過實現與上層事務處理和下層控制系統的集成實現企業信息化建設的管控一體化的廣義集成。
提出了特種含能材料制造工業ERP/MES系統軟件/PCS三層體系結構MES系統軟件的任務,構造了MES系統軟件的8個可動態重組功能模塊和一系列的業務流程,各功能模塊與企業管理、先進過程控制體系協同運作,實現了特種含能材料產品的多品種小批量的敏捷制造此設計總體考慮企業管理和控制,完整地實現了企業管控一體化的信息化建設,具有一定的推廣應用價值。
特種含能材料工業是一類特殊的流程工業,其生產過程是連續生產和間歇式批量生產交替的混合過程,所用原料有毒有害,生產過程易燃易爆,對生產安全和產品質量要求很高,在計劃經濟體制下,要求提供大批量、單一產品時,國內的特種含能材料生產企業采用了分級的管理體制,分為決策層、計劃層、控制層、執行層。每層各自負責自己職責范圍內的工作,計劃層負責生產計劃的安排、控制層中的質量、生產調度、技術、理化檢測等分別負責技術、質量控制、生產協調、產品質量檢測等,執行層只管生產。雖然各部門處于不同的管理層次,但管理級別是相同的,運作相互獨立,無論哪個部門都不能超越其職責范圍,生產是按流程逐級展開的。某一個生產環節或產品質量出現問題,在問題查清前,產品的生產就會臨時終止。
1、特種含能材料生產CIMS體系結構
原有管理體制缺乏靈活的彈性,管理層次過多、生產過程和管理過程明顯分開、部門分割、存在信息孤島、無法實現協同制造,無法適應這種需求變化的,所以應用現代集成制造系統CIMS(contemporary integrated manufacturing systems)技術,將現代管理技術、先進控制技術和計算機網絡技術結合在一起,通過計算機信息網絡平臺,將計劃、管理、過程控制、過程優化等合為一個整體來進行控制和管理,提供整體協同的敏捷生產解決方案就成為特種含能材料生產企業的必然選擇。
在特種含能材料生產企業CIMS體系ERP/MES系統軟件/PCS三層結構中,ERP層包括了發展計劃、財務、人力資源、庫存控制等功能模塊,以客戶需求為核心,把內部生產活動所需資源整合在一起,更為有效地安排企業的產、供、銷、人、財、物,實現以客戶為中心的經營戰略;MES系統軟件層采用優化運行、優化管理、優化控制技術,實現產品的多品種小批量的生產。PCS則采用各種先進控制技術,控制產品工藝和質量指標,實現安全生產。特種材料生產CIMS結構框圖如圖1所示。
從體系結構中可以看出,MES系統軟件承上啟下,下層的過程控制實時信息和上層的各類信息都可在MES系統軟件層中融合與貫通,通過信息集成,形成優化控制、優化調度和優化決策等的判斷或指令。國際MES系統軟件協會提出的MES系統軟件功能模塊共有計劃管理、生產調度、質量管理、資源分配、生產過程管理、物料跟蹤、文檔管理、設備維修管理、工藝管理、生產數據采集、性能分析11個模塊。模塊功能的劃分很明顯是針對離散工業的。但流程工業與離散工業的生產方式和市場環境不同,在實現的內涵和方式上,在總體技術、支撐環境技術、經營管理與決策技術、生產過程控制技術上不同,使得兩者CIMS體系中MES系統軟件有很大的差異,所以流程工業企業應根據其實際需求來設計體系中MES系統軟件的功能模塊和信息流程。
2、特種含能材料生產MES系統軟件的結構
在特種含能材料生產企業中,MIS系統的任務是保證生產過程安全,保證產品質量達到技術指標要求,將從原料進廠到最終產品交付過程的所有資源信息快速有效地動態整合,提供特種含能材料產品整體協同的生產解決方案,進行產品的敏捷制造,實現多品種小批量產品生產。
原有體制夾在生產的過程控制和決策層之間的中間層,很難將大量的那些兼有生產行為和管理行為的混合信息截然分開,因此中間層在處理這類性質的信息時,就勢必造成其管理行為的混亂或者是中間層管理的不作為,在這時決策層就不得不采取措施對中間層的生產行為和管理行為進行干預或者在其中充當裁判員,對混合信息重新進行分類的界定,所以管理層次之間的劃分看似明確實際是模糊的。MES系統軟件的設計,要突破原有體制的束縛,管理層次就要盡可能少;體系結構要合理,具有足夠的彈性,隨著市場需求的變化方便地設置;把從原材料到最終產品交付的生產活動建立在一系列相互作用的業務流程基礎上,實現資源快速有效的動態整合,計劃的下傳和作業現場的信息反饋使計劃的運行始終處在在線監控的過程中。
根據這個思想,特種含能材料生產的MES系統軟件包含了生產指揮控制中心、技術管理、質量保證、安全控制、物流控制、設備控制、能源綜合平衡、生產過程信息管理系統(PIMS)8個功能模塊,生產指揮控制中心是MES系統軟件的核心,由它來承上啟下,負責決策層和執行層各類信息的融合與貫通;控制指揮其它功能模塊作出控制決策,順暢MES系統軟件內功能模塊業務流程的運作。PIMS負責采集生產作業過程信息并實時反饋回生產指揮中心,使業務流程的運行處于閉環控制之中。
在功能實現的基礎上,實現特種含能材料生產的MES系統軟件的可重構(reconfigtlration)、可重用(reuse)和可擴展(reextensibility)的3R特性,可以實現增加修改系統集成、數據模型轉化,從而動態滿足企業發展的需要。
在體系結構中,MES系統軟件層處于企業管理層(ERP系統、SCM系統、PDM系統等)和企業生產過程先進控制層(DCS、PLC、智能儀表等)之間。一方面, MES系統軟件 必須對來自MRPⅡ、ERP等軟件的生產管理信息進行細化、分解,將來自計劃層操作指令傳遞給底層控制層;另一方面,MES系統軟件可以采集設備、儀表的狀態數據,以實時監控底層設備的運行狀態,再經過分析、計算與處理,從而方便、可靠地將控制系統與信息系統整合在一起,并將成本、制造周期、預計產出時間、當前的訂單狀態、當前的生產能力以及企業中生產換班的相互約束關系等實時生產數據生產狀況及時反饋給MRPⅡ、ERP管理層。通過實現與上層事務處理和下層控制系統的集成實現企業信息化建設的管控一體化的廣義集成。
原文網址:http://www.hzjux.com/xinwenzixun/MESxitongruanjianzixun/607.html


