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批流程模式企业计算机集成制造系统探讨
  • 发表时间:2014-10-30
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摘要:计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System-CIMS)自国家863计划启动以来,在国内已有近30年的研究应用历史,并在离散制造业有多个成功应用案例。但在批流程制造模式(或称混合制造模式、半流程制造模式)企业却鲜有研究。本文以化工胶粘制品制造业为例,研究探讨批流程生产模式特点,从企业信息集成、过程集成、产业链集成等方面研究CIMS的集成内容与集成方法。

关键词:CIMS、批流程生产模式、信息集成、过程集成、产业链集成
1.引言

制造业按照生产流程和工序特点可以划分为离散制造和流程制造两大部分。其中,离散制造又可划分为大批量流水生产(FLOW SHOP,如家电业)、单件小批生产(JOB SHOP,如机械装备业)等模式,而流程制造则可划分为全流程连续性生产(如石油化工、炼油)及批流程生产(或称混合生产、半流程生产)模式(如化工胶粘制品、食品、制药、电子元器件等行业)。 流程制造与离散制造,批流程制造与全流程制造在产品特点、计划来源、计划模式、BOM特性、物料特性、工序特点、排产方式、成本管理等方面有明显差异;在CIMS的组成部分-数字化产品设计、管理创新、制造自动化等方面有诸多不同;在CIMS的集成内容—信息集成、过程集成、产业链集成(企业间集成)方面也有明显的特殊性。 本文在这些方面作些有益的探讨。


2. 批流程生产模式的经营管理特点(以胶粘制品业为例)

胶粘制品属新型化工材料制造业,据中国胶粘剂行业协会预测到十二五末有1500亿元的市场规模,在国民经济中占有重要地位。其生产经营管理与其它制造模式的区别见下表:


3.批流程制造模式企业计算机集成系统

根据批流程制造模式的生产经营管理特点,有如下计算机集成制造系统框架


1 胶粘制品生产全过程在线监测、预警、控制系统,并与过程监控系统(PCS)集成

1)研发包括制胶、涂布、分条、包装等胶粘制品生产线的过程在线监测、预警、控制系统。采集、监测、控制参数:

■制 剂:反应釜温度、压力、酊酯重量、胶粘剂流量。

■涂 布:原膜面积、原膜长度、涂胶厚度、烘箱温度、蒸汽压力、收卷压力。

■分 条:长度、次数等。自动包装机:次数。自动贴标机:次数。


2)完成PCS系统与ERP系统的集成。实现

■:PCS采集实时的胶粘剂流量、涂布面积、长度、厚度等数据,生成产量和质量数据,写入ERP系统。

■:PCS系统从ERP系统中读取工艺单信息指导生产。从而建立工艺单与生产数据的对应关系,实现集成。

2 胶粘制品企业批流程制造ERP系统

根据表1描述的批流程生产模式经营管理特点,胶粘制品ERP系统应满足下列关键要求:


3.3 与ERP集成的知识管理平台

■:在ERP中实现商业智能,产生综合决策报表,部分报表通过ODBC数据集成,

实现实时的数据集成

■:通过知识库、知识订阅、知识整理、全文检索等实现知识管理功能,建立企业知识库

■:建立ISO9000体系文件和质量记录,通过ISO9000模板实现对质量记录的全面管理,并结合

工作流,实现质量记录和相关业务的流程审批

■:覆盖企业流程审批与业务协同功能。

3.4 采用基于云计算的SAAS模式,建设基于产业链最大价值的供应链,上下游管理和电子商务平台
包括:

1)供应链管理平台

(1)实现供应链平台与上游供应商管理的相应功能;

■:链主企业与上游供应商的系统对帐,采购下单;

■:上游供应商库存管理;上游供应商销售管理;

■:网上电子商务交易等

2)实现供应链平台与ERP系统的数据集成:

■:ERP系统的MRP运算数据与供应链平台采购订单信息的集成;

■:供应链平台销售发货信息与ERP系统到货入库信息的集成;

■:供应链平台应收帐款与ERP系统采购应付帐款的集成。

2)与CRM结合的电子商务平台(CRM & EC)

(1)实现电子商务平台(EC)相应功能模块电子商店:

■:实现网上宣传、网上调查、网上信息收集、产品查询、新品推介等;

■:电子销售:网上订单、订单状态查询、后台订单确认;

■:电子支持:信息反馈、网上投诉、WEB服务中心查询等;

■:服务中心:用户中心、产品使用指导、胶粘论坛、问题反馈等;

■:后台处理:权限认证、产品发布、订单确认、网上答复。

(2)建立客户关系管理系统

■:销售自动化:客户关系构建、商机跟踪管理、销售过程管理、分销过程管理;

■:营销自动化:竞争环境分析、客户需求分析、市场预期分析、营销过程管理;

■:服务自动化:客户服务计划、服务过程管理、客户关怀管理、呼叫中心管理。

(3)实现电子商务平台与ERP系统的信息集成:

■:网上订单信息传递到ERP系统进行生产排产;

■:客户通过电子商务平台查询库存信息和产品信息;

■:市场信息、用户反馈信息传递到ERP系统销售管理、质量管理模块。

4.集成模式与方法
4.1 企业层面综合集成的设计与实现,涵盖:

1)PCS与ERP的信息集成与功能集成

PCS系统从ERP系统中读取工艺单信息指导生产;

PCS完成数据采集后向ERP系统提供实时的胶粘剂重量、涂布面积、涂布长度等数据,生成产量和

质量数据,并写入ERP系统,建立工艺单与生产数据的对应关系。

ERP与PCS集成框架模型如下:


2.ERP与知识管理系统(KMS)的信息集成与功能集成

ERP向KMS 系统传送产量、质量、主要经济技术指标等信息,组成综合信息分析报表,供企业高层查询;建立ISO9000体系文件和质量记录,通过ISO9000模板实现对质量记录的全面管理,并结合工作流,实现质量记录和相关业务的流程审批。


4.2 产业链层面综合集成技术的设计与实现,涵盖:

1.敏捷供应链平台(SAAS)与ERP系统的集成

敏捷供应链上的链主企业通过SAAS平台与上游供应商务协同。而SAAS平台需要与链主企业的ERP集成,应解决的技术问题有: SAAS平台数据与ERP数据的接口;SAAS平台数据与ERP数据之间数据的转换,包括编码体系的转换,物料名称的转换,物料数量的计量单位换算等。

2.电子商务平台(EC)与ERP系统的集成

电子商务平台(EC)需要向ERP系统传递销售订单、市场分析情报、客户反馈意见,供ERP系统安排生产,分析市场,改进产品和服务质量;电子商务平台也需要从ERP系统了解成品库存,便于与客户签约,并了解客户订单的执行情况。

集成技术上采用JSP + TOMCAT技术进行开发和环境配置。

通过敏捷供应链平台(SAAS)与ERP系统的集成及ERP与电子商务平台的集成,实现产业链层面的综合信息集成和功能集成。

4.3 采用CIMS集成思想实现企业技术和行业技术两个层面的综合集成。

要成功地实现系统描述的信息集成、过程集成与产业链集成任务,一是要进行正确的初步设计,二是要选择正确的建模方法。本课题选择863/CIMS推荐的IDEF建模方法。其中,采用IDEF0建造功能模型,采用IDEF1建立信息模型,从而为综合集成奠定基础。

5.总结

胶粘制品制造业同石油化工等行业相比,设备自动化水平和信息化应用水平较低。采用工业控制技术、计算机技术与现代管理技术,建设基于胶粘制品生产全过程的在线监测、预警、控制系统和ERP系统;采用基于云计算的SAAS模式,建设基于产业链最大价值的敏捷供应链上下游管理和电子商务平台;采用系统工程和系统集成技术,实现胶粘企业和行业两个层面的综合集成应用等,在批流程制造业具有国内领先水平。本课题技术的研发,对于促进行业的技术进步和产业转型升级具有积极的推动作用。

参考文献

[1] 周新建. 现代流程制造集成系统的构建.中国科技信息,2008,(19)

[2] 王有远. 流程型企业SCM/ERP/MES集成系统研究.科技进步与对策,2004,21(11)

[3] 广州市天剑计算机系统工程有限公司.广州宏昌胶粘带厂综合自动化系统鉴定

工作总结报告,2006,5-30

[4] 广州市天剑计算机系统工程有限公司.创新基金可行性报告,2012,20-51.

[5] 清华大学国家CIMS工程技术研究中心。863/CIMS应用示范工程规范,1996,35-195

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