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MOM在智能制造“轻量化”建设当中的应用
2022-09-09为了实现制造企业的“轻量化”,应该使用这些系统。然而,系统之间的集成以及数据的交换和转换并不容易。
此外,考虑到智能中涉及的人工智能技术,系统间灵活数据交换的特性也是重中之重。如何实现系统间的兼容也是数字化向智能化过程中迫切需要解决的重要问题。
而这个,就不得不提MOM在其中的作用了。
MOM的概念和划分
MOM(制造业运营管理)的概念来源于美国仪器、系统与自动化研究所于2000年发布的ISA-SP95标准。它在更广泛的意义上划定了制造运营管理的边界,并用于建立一个通用的活动模型,以应用于四个主要的运营领域:生产、维护、质量和库存。它详细定义了各种操作系统和模块之间的关系。它涵盖了对企业人员、设备、物料、能源资源的管理,以及对调度、生产能力、产品定义、历史信息、生产设备信息、资源状态等信息的管理。
ISP-95标准将企业信息体系与ERP、MOM、IOT/SCADA系统相关联,并划分了MOM、ERP和PLM的界限。
从图1中可以清楚的看到,MOM系统的核心是生产运营管理,即由MES负责,其中还包括库存、质量、运营维护,并且与ERP的采购、物料控制、生产计划等模块有重叠,与PLM R&D、工程功能模块有相应的信息交换。
这就解释了MOM在企业“轻量化”中的作用,即负责优化和管理生产向“轻量化”发展,同时作为信息交换中心平台(或大脑)与其他系统连接。通过实现数据信息的“柔性化”,帮助其他系统实现人员管控、设计累积迭代、供销集团组建等应用。
它是生产的主人,是制造的核心,是实现产品增值的过程。
从图2可以看出,MOM涵盖了产品价值链轴心上需要的所有数字系统,包括计划与调度、仓储与物流、生产执行、质量控制、资源维护、设备监控、供应商管理、客户管理等等。
MOM加强系统间的耦合,形成系统化的流程驱动体系,实现高效的横向和跨职能协同。
值得一提的是,作为一个系统平台,MOM最大的功能就是信息和数据之间的灵活移动,基于MOM平台,我们可以开发出具体“轻量级”实现过程中所需的“碎片化”系统。
MOM在人员“轻量化”中的应用
在最后一部分,我提到了人员“轻量化”的实现方法,其中我谈到了并行工程和小组工作。MOM的基础数据管理部分可以支持这个应用。
通过对企业组织进行建模,可以随时划分想要的小组,通过对人员的信息和资质进行管理,可以随时将需要的人员转移到组建的小组中。再加上管理员与用户的实时沟通,调度信息可以及时发送给被调度人员。达到简单、快速、高效的效果。
在基础数据管理中,所涉及的工艺管理、工厂建模、设备建模等功能可以满足柔性制造的需求,明确生产所需的设备和工具,快速建立工艺设备模型。这也满足了“成组技术”。
在MOM中,计划管理、生产执行和物流管理相应地支持“JIT”模式,即一种“拉动式”生产模式,尤其适用于MTO(按订单生产)企业。
通过导入ERP的订单数据,编制主计划,结合生产执行的旧数据做算法分析,形成产能评估,调整主计划,根据工艺路线和物料BOM形成物料需求计划(MRP),根据MRP形成详细的计划和进度,拉动物料,跟踪检查物料,根据结果负反馈调整计划和进度。最终目的是使人和物资同时到位。
之后生成工位作业计划,当所有“要素”在计划时间到达时,就可以按照作业计划生产产品了。
这样的“准时制生产”系统就建立起来了。
在这一系列操作中,物流控制是关键点,也就是MOM的WMS部分。
涉及到入库管理、入库管理、出库管理、物料追溯管理、出入库路线管理、包装管理、库存信息管理(日志、信息查询、保质期预警等。)、仓储设备管理(不仅涉及设备仓储管理,还涉及MOM和IOT之间的信息交换)、报表和看板管理(还涉及信息交换和共享)。
同时,为了让物料及时到位,外包物流和供应商管理也是MOM需要监控的部分。如图1所示,采购所需的SRM系统并不真正属于MOM系统的框架,但作为中心平台,MOM仍然需要承接SRM中的信息,并将其作为其他部分的数据资源。
在MOM中,生产执行流程实现了无纸化作业指导,工作人员可以通过PC或PDA移动设备进行数字化流程查询。EAM的设备管理和生产资源管理系统与质量管理的QMS系统相结合,可以满足上述“精益制造”中提到的全面质量管理(TQM)方法。这些系统使事物数字化,易于理解和分析,并赋予每个工作者成为“专家”的基本可能性。
工人和工程师可以根据生产过程中产生和积累的数据,提出自己的想法,改进工艺,形成质量数据和质量管理的标准,而智能系统也可以根据生产过程中产生的结果数据,改进自己的计划和调度,执行算法。
此外,MOM还涉及数据采集和控制部分,这不仅是SCADA的应用,可以提高生产执行过程的流畅度,还用于连接IOT平台,这是智能化的重要基础。它不仅支持丰富的工作协议,还构建了强大的实时数据库以保持高存储性能。实现智能建筑施工所需的设备,如AGV、AMR、机械臂、加工中心等。,都需要使用MOM系统来生成或交换存储的信息。
可见MOM系统在制造“轻量化”中的重要作用。宏观上,它是“重量轻”的中枢神经,负责接收、分析和传递各种信息。微观上,它是建筑“轻量”的“四肢”,负责“感知”各种信息,执行具体操作。
MOM平台变“主观监控”为“客观监控”,变“人为监控”为“数据监控”,软硬件深度结合。
“轻量化”是制造业进化中极其重要的形态。无论是精益制造还是敏捷制造,其最终目的都是为了降低企业的生产成本,适应灵活多变的市场环境,最终实现企业利润最大化。
无论是人员的精简,生产流程的优化,还是追求“零库存”的理想目标,其表现形式都是企业由“臃肿”向“轻便”转变。
从传统制造方式到数字制造再到智能制造的演变是中国制造环境的变化趋势,也是实现“轻量化”的必要方法。
对于传统制造企业来说,深化数字化建设就是将臃肿的形态简化为轻盈的形态,将“杂乱的一堆羊毛”梳理成“清晰规则的一团羊毛”。体量可能不会减少,但企业结构、人员结构、设备管理结构、生产流程、产品质量控制、物流供销控制会变得清晰合理,使用效率会提高。
对于完全数字化建设的企业来说,向智能化转型就是“把海绵里的水挤出来”的做法。最终的结果是提炼出企业自身的业务核心,去除一切不产生附加值的活动和资源,形成共赢的产业体系,成为产业集群中极具竞争力的成员,甚至是核心。
MOM平台的灵活性和可配置性、兼顾局部优化和全局优化、避免信息系统碎片化、避免多头指挥等优势,使其不仅是深化数字化的关键,也是实现数字化向智能化转变的基础,甚至是实现“轻量化”演进的实用工具。
具体来说,选择成熟的集成可扩展平台和企业急需的重要MOM模块,可以支撑核心业务,解决当前数字化、智能化变革过程中产生的核心问题。这是企业在“轻量化”时要考虑的。
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