制造运行管理系统与智能制造

2018-09-23 10:52

由不同国际性的标准化组织制定，无论是IEC/ISO 62264标准还是ISA-95标准都是遵循这些原则来定义、规范制造运行管理系统（MON），以代替或升华MES，这也是为了适应智能制造时代的需求。

对这些标准可以这样理解或总结：企业管理层次一般分5层（见上图）。0—2层(可对应设备单元、产品/过程单元、产品/生产线)对应的是现场生产过程控制，根据生产行业类型分3种形态：批量控制（如零件加工），连续控制（如石化，冶金行业），离散控制（如装配型生产线），最新标准将把仓储作为第4种形态。其中第三层制造运行管理系统（MOM）可简单概括：4大制造企业管理活动区域（生产、维护、质量、库存），4类信息流（运行定义、运行能力、运行请求、运行响应），9种生产对象模型（人力、设备、材料、过程段、生产能力、过程段能力、产品定义、生产计划、生产性能），2+6共8种常用生产活动（定义管理、资源管理、详细计划、分派、执行、跟踪、分析和数据采集），12种基本功能（见下图中椭圆内内容）。

上图就是MOM制造运行管理原理模型，定义了与生产制造相关的12种基本功能及各个功能间相互的信息流。其中粗虚线代表企业的业务区域与制造运行区域的边界，即划定MOM的范围；白色椭圆和带箭头的实线分别表示与制造相关的基本功能及各功能之间交互的信息流；阴影区域表示MOM内部细分的4大类不同性质的管理活动区域。

MOM关注的范围主要是制造型企业的工厂，生产运行是整个工厂制造运行的核心，是实现产品增值的制造过程；维护运行为工厂的稳定运行提供设备可靠性保障等，是生产过程得以正常运行的保证；质量运行为生产结果和物料特性提供可靠性保证；库存运行为生产运行提供产品和物料移动的路径保障，并为产品和物料的存储提供保证。这四个运行的业务过程既相互独立又彼此协同，共同服务于企业制造运行的全过程。因此采用生产、维护、质量、库存并重的MOM系统设计框架比片面强调生产执行的MES框架更符合制造型企业的运作方式和特点。另外根据实际需要还可以增加其它次要的运行，如安全、文档等。

通过数据对象模型及其属性的定义可实现数据的标准化，通过通用活动模型的使用可实现管理的规范化，从而实现数据和管理活动的分离，有利于系统设计，产品开发和工程实施。数据对象模型是采用统一建模语言（如UML）进行定义与描述，生产对象模型分4类（资源、能力、产品定义和生产信息）共9种模型。上图所示的活动和信息流结构图就是制造运行管理通用活动模型，通过这些主要活动及信息流的定义和描述，可以清晰的反映各运行区域内部的基本运作过程。MOM通用活动模型可作为统一的系统架构设计模板，对制造运行管理内部的4个运行区域分别进行统一定义与描述。下图即为对应的生产运行管理模块。

生产运行管理模块可细分更多子管理模块，如下面部分子管理模块构造原理图示，具体内容和定义可查看相关资料。这几个图例主要是为大家大致了解一下其模型是如何构造的，实际因应用而定，但我们要了解其模型构造思路及原则。

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