制造運行管理系統(tǒng)與智能制造
由不同國際性的標(biāo)準(zhǔn)化組織制定,無論是IEC/ISO 62264標(biāo)準(zhǔn)還是ISA-95標(biāo)準(zhǔn)都是遵循這些原則來定義、規(guī)范制造運行管理系統(tǒng)(MON),以代替或升華MES,這也是為了適應(yīng)智能制造時代的需求。
對這些標(biāo)準(zhǔn)可以這樣理解或總結(jié):企業(yè)管理層次一般分5層(見上圖)。0—2層(可對應(yīng)設(shè)備單元、產(chǎn)品/過程單元、產(chǎn)品/生產(chǎn)線)對應(yīng)的是現(xiàn)場生產(chǎn)過程控制,根據(jù)生產(chǎn)行業(yè)類型分3種形態(tài):批量控制(如零件加工),連續(xù)控制(如石化,冶金行業(yè)),離散控制(如裝配型生產(chǎn)線),最新標(biāo)準(zhǔn)將把倉儲作為第4種形態(tài)。其中第三層制造運行管理系統(tǒng)(MOM)可簡單概括:4大制造企業(yè)管理活動區(qū)域(生產(chǎn)、維護、質(zhì)量、庫存),4類信息流(運行定義、運行能力、運行請求、運行響應(yīng)),9種生產(chǎn)對象模型(人力、設(shè)備、材料、過程段、生產(chǎn)能力、過程段能力、產(chǎn)品定義、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)性能),2+6共8種常用生產(chǎn)活動(定義管理、資源管理、詳細(xì)計劃、分派、執(zhí)行、跟蹤、分析和數(shù)據(jù)采集),12種基本功能(見下圖中橢圓內(nèi)內(nèi)容)。
上圖就是MOM制造運行管理原理模型,定義了與生產(chǎn)制造相關(guān)的12種基本功能及各個功能間相互的信息流。其中粗虛線代表企業(yè)的業(yè)務(wù)區(qū)域與制造運行區(qū)域的邊界,即劃定MOM的范圍;白色橢圓和帶箭頭的實線分別表示與制造相關(guān)的基本功能及各功能之間交互的信息流;陰影區(qū)域表示MOM內(nèi)部細(xì)分的4大類不同性質(zhì)的管理活動區(qū)域。
MOM關(guān)注的范圍主要是制造型企業(yè)的工廠,生產(chǎn)運行是整個工廠制造運行的核心,是實現(xiàn)產(chǎn)品增值的制造過程;維護運行為工廠的穩(wěn)定運行提供設(shè)備可靠性保障等,是生產(chǎn)過程得以正常運行的保證;質(zhì)量運行為生產(chǎn)結(jié)果和物料特性提供可靠性保證;庫存運行為生產(chǎn)運行提供產(chǎn)品和物料移動的路徑保障,并為產(chǎn)品和物料的存儲提供保證。這四個運行的業(yè)務(wù)過程既相互獨立又彼此協(xié)同,共同服務(wù)于企業(yè)制造運行的全過程。因此采用生產(chǎn)、維護、質(zhì)量、庫存并重的MOM系統(tǒng)設(shè)計框架比片面強調(diào)生產(chǎn)執(zhí)行的MES框架更符合制造型企業(yè)的運作方式和特點。另外根據(jù)實際需要還可以增加其它次要的運行,如安全、文檔等。
通過數(shù)據(jù)對象模型及其屬性的定義可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化,通過通用活動模型的使用可實現(xiàn)管理的規(guī)范化,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)和管理活動的分離,有利于系統(tǒng)設(shè)計,產(chǎn)品開發(fā)和工程實施。數(shù)據(jù)對象模型是采用統(tǒng)一建模語言(如UML)進行定義與描述,生產(chǎn)對象模型分4類(資源、能力、產(chǎn)品定義和生產(chǎn)信息)共9種模型。上圖所示的活動和信息流結(jié)構(gòu)圖就是制造運行管理通用活動模型,通過這些主要活動及信息流的定義和描述,可以清晰的反映各運行區(qū)域內(nèi)部的基本運作過程。MOM通用活動模型可作為統(tǒng)一的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計模板,對制造運行管理內(nèi)部的4個運行區(qū)域分別進行統(tǒng)一定義與描述。下圖即為對應(yīng)的生產(chǎn)運行管理模塊。
生產(chǎn)運行管理模塊可細(xì)分更多子管理模塊,如下面部分子管理模塊構(gòu)造原理圖示,具體內(nèi)容和定義可查看相關(guān)資料。這幾個圖例主要是為大家大致了解一下其模型是如何構(gòu)造的,實際因應(yīng)用而定,但我們要了解其模型構(gòu)造思路及原則。
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