制造执行系统的生产管理控制研究

制造执行系统的生产管理控制研究

聂中泉位吉春

1.山东电力管道工程公司；2.山东省泰安新泰市东都镇271222

摘要：制造执行系统的根本任务是车间的生产管理控制，而对车间底层控制的支持则是其特色。企业级的制造资源计划、车间级的制造执行系统和车间底层自动控制之间的集成，实现了企业的全面自动化。正因为如此，制造执行系统已成为实现企业信息化和企业自动化的关键技术之一。本文以实例分析了某企业生产过程制造执行系统管理方法。

关键词：制造执行系统；生产管理；控制

制造执行系统本质上是车间级的计算机辅助生产管理控制系统，它与企业资源计划和底层自动控制一道，共同构成企业全面自动化体系。

一、制造执行系统的生产管理控制流程

1.制造执行系统一方面它对来自计划管理层的生产管理信息细化分解并做出决策，将操作指令传递给车间底层控制；另一方面它实时监控车间底层设备和仪表的运行状态，采集设备和仪表的状态数据，经过分析与决策后采取适当的措施，并及时将生产状况反馈给计划管理层。这不仅方便可靠地将管理控制系统与信息系统联系在一起，而且实现了计划管理层与车间底层控制之间的无缝联接。从这种意义上讲，制造执行系统是介于计划管理层和车间底层控制之间的面向制造过程的集成化车间生产管理控制系统，它实际上是一种计算机辅助车间生产管理控制系统。

2.按生产流程分，制造业分为离散型制造业、连续型制造业和混合型制造业。其中，以离散制造业特别是多品种小批量型制造企业的机械加工车间的生产管理控制最为复杂。因此，制造执行系统的生产管理控制应重点解决下面三个问题：第一，生产计划和物料需求计划的同步性，即在编制车间生产计划的同时，提交与之对应的车间物料需求计划。第二，计划落实与实物落实的一致性，即在按计划签发派工单前，必须核实人员、首件试切和工装、刀具、原材料、毛坯和半成品等物料的准备情况，并确认是否有计划突然变更或系统资源状况发生变化等突发事件发生。只有在实物落实和确认无突发事件时，才可下发派工单和配料单。第三，静态调度和动态调度的兼备性，即制造执行系统必须具备静态调度功能，而且应具备处理突发事件的动态调度功能。

二、实例分析

1.PCCP管道生产是我国近代的新型产品，在工程中有着举足轻重的作用。它具有生产科学简便、坚固耐用、安装便捷、耐变形抗震能力强、后期管理费用小等优点。但在生产过程中还存在着一些不足，如果管理不严谨，生产不注意细节，往往是因小失大。在各生产程序中如果能高标准，严把各项质量关，注意各个细节，则可以把出现次品、废品的几率和损失降到最低。下面以针对某企业的特点，研究该企业生产过程中的管理。

2.企业管理子系统

（1）生产计划与生产调度子系统。系统主要包括年、月、周、日生产计划及计划完成情况（包括品种、规格、产量）；年、月大宗原材料需求计划，原料消耗及单耗完成情况；生产过程重要事项的通报和调度等。

（2）能源管理子系统。通过计量科的能源关系系统对各分厂的水、电、风、汽等能源消耗信息进行采集、统计、分析，优化能源调度，集中统一调度，在保证生产的前提下，对能源生产消耗实行动态平衡和实时监控、管理考核。

（3）综合查询子系统。综合查询子系统是该企业管理信息系统的一个子系统。该子系统包括横向、纵向的查询、统计，分析本系统的所有数据：到货信息查询、统计、分析；物资库存情况查询、统计、分析；原材料品质数据查询、统计、分析；原材料消耗查询、统计、分析；中间产品品质数据查询、统计、分析；成品品质数据查询、统计、分析；并以此跟踪物资进厂、出厂、厂内部转移各个流程的计量、品质数据和信息反馈，提高信息反馈的速度、精度，从而有效地为全厂物流系统提供及时、准确的数据。

（4）生产管理系统的功能模块。第一，物料需求计划：根据车间月计划和工艺技术文件制定车间月物料需求计划，根据车间周计划和工艺技术文件制定车间周物料需求计划；并根据车间月/周计划的变化，对车间月/周物料需求计划进行维护。第二，车间日计划：根据车间周调度甘特图、车间资源状况和车间生产状态，制定车间日计划，并能根据周计划的变动（周调度甘特图的变化）生成替代的车间日计划。在制定车间日计划时，应及时调度车间资源，并做出相应的资源和人力安排。第三，派工单管理：根据车间日计划和车间资源调度结果，下发派工单。在下发派工单之前，应核实车间资源安排和人力安排的落实情况。生产管理分系统应提供安排资源、下发设备操作指令和调配人员三种操作中的任一种操作没有确认，就不能下发派工单的功能。

3.生产过程管理

（1）承插口钢环的制作。承插口制作除必须严格按照、招标文件和作业指导书的标准及要求生产外，还要从以下细节抓起。一是保证原材料的质量。一定要采购符合国标标淮的大厂家钢材，每枇钢材在使用前须检验是否符合标准要求，进场后进行外观质量检验，并对材质单进行核对，现场取样检验，达标的钢材方可用于生产。二是钢环的卷焊试验。除了钢材质量原因外，胀圆时钢环张力不到位，钢环易变形，其刚度欠佳；张力大钢环就会出现掉皮、皱裂，甚至钢环开裂，不但影响承插口外观质量，更严重的是产生质量问题和废品。因此，每批钢材都要进行卷焊实验，掌握钢材的拉伸力，取钢板的最佳拉伸系数。三是承插口钢环的卷焊：承插口制作下料尺寸必须准确无误，对接焊口必须焊牢，无夹灰、无漏焊，达到满焊光滑。承口钢板下料时要注意钢板的正反面，有边棱（毛刺）的一面用在钢环的外面，减少成品管打磨承口钢环边棱的工序。还要注意的是在胀圆过程中切勿人员靠近胀圆机，以防钢环焊接口爆幵，造成人员伤亡。

（2）钢筒卷焊。一是钢筒卷焊。钢筒卷焊时承插口钢环放置必须周正，钢板初始卷焊摆正拉展、位置准确，不得跑偏、鼓包，认真操作焊机，尽力使焊缝达到技术要求标准，减少漏焊点。钢筒表面的凹陷或鼓胀与钢筒基准面之间的偏差要不大于。二是钢筒的吊立。钢筒吊立要进行水压试验时，由于斜拉吊起时，在重力作用下承口环会使钢环变形，也会使承口钢环受压力与地面摩擦受损，所以钢筒的吊立要稳重，做到成品保护。

（3）钢筒试压。一是经常性地检查试压台上的密封胶圈是否完好，如有破损要及时调整和更换，因试水压钢筒提升更换、加压泄压的次数多，密封胶圈磨损较多，且磨损点不均匀，易出现漏气漏水，影响试压时上压的时间和压力，既影响工作速度又影响钢筒质量，必须重视。二是钢丝锚固件的焊接，钢筒上锚固件焊制的位置必须准确、牢固，其直接影响缠丝工序，必须按照控制尺寸标准和技术要求焊制，做到位置准确、焊接牢固；丝网的焊接位置要准确、牢固，不得伤及钢筒，如有伤害，必须复试水压，丝网之间要进行搭接。

4.本系统的实施，提高了企业经营管理水平，促进了管理从宏观管理向微观协调的转变，降低了一线工作强度，从而提高了企业的整体竞争力，同时培养了一批制造业信息化开发实施人员。

根据企业的特点，生产过程制造执行系统采用先进控制技术和信息管理技术。有利于进一步提高设备利用率和优化工艺操作，增强了企业对市场变化的应变能力和竟争能力，为企业管理现代化打下了良好的基础。

参考文献：

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[2]刘威，王冠，等.企业生产过程动态成本控制模式研究[J]，控制工程，2011，11（1）：59-62.

[3]蔡宗琰，王宁生，王志胜等.制造执行系统的功能模型[J].计算机工程与应用，2010；40（24）：197-200