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1、离散制造行业特点离散制造行业特点1离散制造业和流程行业MES系统的不同特点22010-02-02 08:45:49 来自: Lean(让中国制造更有竞争力！) 离散制造业和流程行业MES系统的不同特点 MES的应用，要充分考虑到企业的具体情况，以谋求最合适的信息化解决方案。 企业的生产方式，主要可以分为按定单生产、按库存生产或上述两者的组合。从生产类型上考虑，则可以分为批量生产和单件小批生产。从产品类型和生产工艺组织方式上，企业的行业类型可分为流程生产行业和离散制造行业。 典型的流程生产行业有医药、化工、石油化工、电力、钢铁制造、能源、水泥等领域。这些企业，主要采用按库存、批量、连续的生产方式

2、。典型的离散制造行业主要包括机械制造、电子电器、航空制造、汽车制造等行业。这些企业，则既有按定单生产，也有按库存生产；既有批量生产，也有单件小批生产。 MES系统，无论从功能模型还是信息模型以及相关技术上，都覆盖了流程生产行业和离散制造行业。但是，无论从工艺流程还是生产组织方式方面，流程生产行业和离散制造行业都存在较大的差别。所以，在MES具体实施上，要根据行业特征区别对待。 流程生产行业，主要是通过对原材料进行混合、分离、粉碎、加热等物理或化学方法，使原材料增值。通常，他们以批量或连续的方式进行生产。而离散工业主要是通过对原材料物理形状的改变、组装，成为产品，使其增值。在MES需求、应用环境

3、等诸多方面，两者都有较大的差异。 主要体现在以下几个方面： l 产品结构不同 离散制造企业的产品结构，可以用“树”的概念进行描述其最终产品一定是由固定个数的零件或部件组成，这些关系非常明确并且固定。流程企业的产品结构，则有较大的不同，它们往往不是很固定上级物料和下级物料之间的数量关系，可能随温度、压力、湿度、季节、人员技术水平、工艺条件不同而不同。 在流程生产行业MES中，一般采用配方的概念来描述这种动态的产品结构关系。其次，在流程生产行业每个工艺过程中，伴随产出的不只是产品或中间产品，还可能细分为主产品、副产品、协产品、回流物和废物。MES在描述这种产品结构的配方的时候，还应具有批量、有效期

4、等方面的要求。 l 工艺流程不同 面向订单的离散制造业，其特点是多品种和小批量。因此，生产设备的布置不是按产品而是按照工艺进行布置的。例如，离散制造业往往要按车、磨、刨、铣等工艺过程来安排机床的位置。因为每个产品的工艺过程都可能不一样，而且可以进行同一种加工工艺的机床有多台。因此，离散制造业需要对所加工的物料进行调度。并且中间品需要进行搬运。 流程生产行业企业的特点是品种固定，批量大，生产设备投资高，而且按照产品进行布置。通常，流程生产行业企业设备是专用的，很难改作其他用途。MES系统规划的时候，要考虑到不同行业生产设备布置的特点，做好配置。 离散工业企业的原材料主要是固体，产品也为固体形状。

5、因此，存储多为室内仓库或室外露天仓库。流程生产行业企业的原材料和产品，通常是液体、气体、粉状等。因此，存储通常采用罐、箱、柜、桶等进行存储，并且多数存储的数量可以用能转变为电信号的传感器进行计量。MES系统，可以从这些传感器获得必要的信息。 l 自动化水平不同 离散制造业企业由于是离散加工，产品的质量和生产率很大程度依赖于工人的技术水平。离散制造业企业自动化主要在单元级，例如数控机床、柔性制造系统。因此，离散制造业企业一般是人员密集型企业，自动化水平相对较低。 流程生产行业企业，则大多采用大规模生产方式，生产工艺技术成熟，广泛采用PCS（过程控制系统），控制生产工艺条件的自动化设备比较成熟。因

6、此，流程生产行业企业生产过程多数是自动化的，生产车间的人员主要是管理、监视和设备检修。 l 生产计划管理的不同 主要从事单件、小批量生产的离散制造业企业，由于产品的工艺过程经常变更，它们需要具有良好的计划能力。对于按订单组织生产的企业，由于很难预测订单在什么时候到来。因此，对采购和生产车间的计划就需要很好的生产计划系统，特别需要计算机来参与计划系统的工作。只要应用得当，在生产计划系统方面投资所产生的效益在离散制造业可以相当高。 流程企业，主要是大批量生产。只有满负荷生产，企业才能将成本降下来，在市场上具有竞争力。因此，在流程生产行业企业的生产计划中，年度计划更具有重要性，它决定了企业的物料需求

7、。 l 设备管理不同 流程生产行业的产品比较固定，而且一旦生产就有可能是十几年不变；机械制造等行业的产品，寿命相对要小得多。体现在设备上，流程企业的设备是一条固定的生产线，设备投资比较大、工艺流程固定。其生产能力有一定的限制，生产线上的设备维护特别重要，不能发生故障。离散加工业则不是这样，可以单台设备停下来检修，并不会影响整个系统生产。 l 批号管理和跟踪 流程生产行业的生产工艺过程中，会产生各种协产品、副产品、废品、回流物等，对物资的管理需要有严格的批号。例如，制药业中的药品生产过程要求有十分严格的批号记录和跟踪，从原材料、供应商、中间品以及销售给用户的产品，都需要记录。一旦出现问题，企业要

8、可以通过批号反查出是谁的原料、哪个部门、何时生产的，直到查出问题所在。而离散制造业一般对这种要求并不十分强调，虽然现在很多离散制造业企业也在逐渐完善批号跟踪管理。从企业流程角度看离散制造业信息化2010-12-06 00:47出处：E-works作者：佚名【我要评论】 导读总体而言，离散制造业的信息化水平远低于连续制造业，这其中与离散制造业自身的特点有着密不可分的关系。本文尝试运用企业流程分析理论来对离散制造业自身特点就行解读，以期找出提高离散制造业信息化水平的对策。在制造行业中，离散制造业信息化不成功的例子远较流程制造业更多，其信息化水平也远较流程制造业低。在离散制造业，上软件的成功率只有约

9、15%，远低于其他行业的67%。大多数宣称完成了信息化改造的离散制造业实际上最重要的生产部分根本没动，也不敢动。深究之下，不见得是厂商无能、软件弱势，而是离散制造业实有其特殊之处。一、离散制造业的概念及信息化现状制造业按其产品制造工艺过程特点总体上可概括为连续制造和离散制造。相对于连续制造，离散制造的产品往往由多个零件经过一系列并不连续的工序的加工最终装配而成。加工和销售此类产品的企业可以称为离散制造型企业。离散制造型企业一般都包含零部件加工、零部件装配成产品等过程。它们的最主要特征为：生产过程中基本上没有发生物质改变，只是物料的形状和组合发生改变，即最终产品是由各种物料装配而成，并且产品与所

10、需物料之间有确定的数量比例，如一个产品有多少个部件，一个部件有多少个零件，这些物料不能多也不能少。按通常行业划分属于离散行业的典型行业有机械制造业、汽车制造业、家电制造业等等。例如属于生产资料生产的机械、电子设备制造业，属于生活资料生产的机电整合消费产品制造业。在这类企业中，有些企业偏重于零部件制造，我们称之为离散加工型企业;有些偏重于装配，我们称之为装配型企业;有些则加工和装配都主要由自身完成，这类企业无论大小，相对前面两类企业来说要复杂一些。整个离散制造业就是由此三类企业相互关连配套而组成的产业链网络。信息化在离散制造业的发展现状，本身包括以下几个层面，一是设施层面信息化即基础设施建设，也

11、就是网络硬件建设，在很多企业这些投资都是很顺利，也是很有成效的;二是工具层面信息化即在网络硬件基础上的工具软件推广，比如文档应用中的文字排版系统、设计过程中的计算机绘图软件、以及其他一些特殊用途工具型软件等，这些软件应用不但保障了信息化硬件投资发挥效益，也的确提高了工作效率，所以工具层面信息化还在发展和进步;第三个层面是流程层面信息化，这目前是离散制造业信息化实施的重灾区。二、从企业流程看离散制造业离散制造业中产品的生产过程通常被分解成很多加工任务来完成。每项任务仅要求企业的一小部分能力和资源。企业一般将功能类似的设备按照空间和行政管理建成一些生产组织(部门、工段或小组)。在每个部门，工件从一

12、个工作中心到另外一个工作中心进行不同类型的工序加工。企业常常按照主要的工艺流程安排生产设备的位置，以使物料的传输距离最小。另外其加工的工艺路线和设备的使用也是非常灵活的，在产品设计、处理需求和定货数量方面变动较多。与之对应，流程制造业的特点是管道式物料输送，生产连续性强，流程比较规范，工艺柔性比较小，产品比较单一，原料比较稳定。从加工过程看，离散制造型企业生产过程是由不同零部件加工子过程或并联或串连组成的复杂的过程，其过程中包含着更多的变化和不确定因素。从这个意义上来说，离散制造型企业的过程控制更为复杂和多变。具体表现为：生产任务多，生产过程控制非常困难;生产数据多，且数据的收集、维护和检索工

13、作量大;工作流根据特定产品的不同经过不同的加工车间。因每个生产任务对同一车间能力的需求不同，因此工作流经常出现不平衡;因产品的种类变化较多，非标准产品多，设备和工人必须有足够灵活的适应能力;通常情况下，一个产品的加工周期较长，每项工作在工作中心前的排队时间很长，引起加工时间的延迟和在制品库存的增加。在IPAPI.ORG全球推广的企业流程分析理论中，Break Point 被用来描述一个流程的结束点部分，它可以表现为人与人交接、人与系统交接、系统与系统交接，具体形态如下图所示。图1 Break Point类型图企业流程重组的一个重要目的就是尽量的消除企业流程中的Break Point，这样才能实

14、现信息流的无缝传递，减少出错的机会，提高响应能力，便于随时监控。在上述的三种Break Point形态中，系统与系统类型Break Point是最容易消除，只需要通过系统对接实现数据的直接交换即可;而另外两种类型则有因为了人的介入，必须首先考虑能否通过企业流程重组消除人的介入，从而加大了消除难度。分别以一家机械加工厂和药剂生产厂为例，假设他们都各有15个工序，也就意味着两家企业都至少有14个Break Point。对于机械加工厂而言，15个工序意味要在15个不同的车间进行，需要进行物理的转运和人员之间的交接;而对于药剂生产厂而言，完全可以在一个车间内完成所有15个工序，不需要进行物理低点的转移

15、和人员的变换。图2 企业流程图对比具体如上图对比所示。对于机械加工厂，即使信息化也仍然需要15个车间和15个操作人员;而对于药剂生产厂，可以通过一套先进的数控设备实现1个车间和1个操作人员，从而消除了所有的14个Break Point。通过该案例我们可以发现，离散制造业中的工序之间的Break Point从目前来看可以说是无法消除的，除非未来彻底机械化(比如用机器人来转运和代替操作人员)。正是由于离散制造业的特殊企业流程特点，该类型企业的产能不像流程型企业主要由硬件(设备产能能)决定，而主要以软件(加工要素的配置合理性)决定。同样规模和硬件设施的不同离散型企业因其管理水平的差异导致的结果可能有

16、天壤之别，从这个意义上来说，离散制造型企业通过软件(此处为广义的软件,相对硬件设施而言)方面的改进来提升竞争力更具潜力。三、离散制造业信息化的对策思考1、完整全面的企业流程重组(BPR)，这也是目前信息化的普遍模式。它可以从根本上消除企业流程中的Break Point, 优点在于可以最大化的激发企业的动力，缺点在于一次性投入过于巨大以及带来的人力资源的不适应。由于离散制造业的人员素质偏低以及流程中的Break Point远高于其他行业，从而直接导致BPR难度过大，工序之间的break point可以说是与生俱来以至于无法直接消除，很大程度上得依赖员工素质的提升来弥补。实际结果也表明该策略并不适

17、合目前阶段的绝大多数离散制造业，这也是造成离散制造业当前信息化现状的主要原因。2、不要一味的求大求全，切实地从企业自身特点出发，通过企业流程分析找出当前急需加强的瓶颈模块，通过局部的信息化提升提高企业的竞争力，实现效益最大化。比如有的企业瓶颈在于生产计划制定，可以上生产管理系统;有的企业重在运输物流，可以上供应链系统;有的企业重在产品数据转换，可以上PDM;等等就不一一列举了。该种对策从理论层面是有缺陷的，不符合书本理论;但却是最实用的;目前绝大多数信息化实施成效显著的企业都是因为切实地认识到了现实和理论的差距，抓住了核心问题，从而取得了收益最大化。其实上述两种对策，并不是完全对立的，准确的说

18、它们之间的关系是未来和现实的关系。在我国目前的离散制造业现状和当前技术背景下，只能也只有先关注于瓶颈模块，提升竞争力，在经济变革大潮中求得一席生存之地;而后随着人员素质的提升以及技术的进一步发展，再慢慢扩大信息化程度，最终实现对策1所描业也是一个人员密集型行业，自动化水平相对较低。5、生产计划管理典型的离散制造业企业由于主要从事单件、小批量生产，产品的工艺过程经常变更，因此，需要进行良好的计划。离散行业适用于按订单组织生产，由于很难预测订单在什么时候到来，因此，对采购和生产车间的计划就需要很好的生产计划系统，特别需要计算机来参与计划系统的工作。只要计划得当，计划的效益在离散制造业相当高。离散行业的特点，决定了离散行业对ERP的不同与流程行业的需求。