工厂MES系统 建模:整体式还是模块化流程?
有人可能会说,开发、控制和保护最重要的模型是流程。定义明确的流程是MES的关键组成部分,最终对财务成功至关重要。流程确保物料在从原材料到可销售单元的转化过程中,使用正确的工具进行加工。如果没有流程,MES的优势可能会受到质疑。
流程通常定义为:
(…) 一串按逻辑顺序组织的一对多步骤列表,以便分配给该流程的物料能够以预期结果退出流程。流程可以定义为表示逻辑区域、流程序列或通用操作。
流程也称为路线或序列,在某些情况下(例如本文中),简称为流程。我们已经详细介绍了流程的重要性, 现在让我们来讨论一个关于流程实施的常见问题:在创建流程时,哪个最终目标更好:是包含数百个步骤的单一整体式流程,还是采用将多个小型模块化流程链接在一起的模块化方法(流程的流程)?
整体观点
整体式流程是指包含所有必要步骤的单一流程,这些步骤按顺序排列,以便完成流程中的最后一步即可生成成品或组件。在 MES 中对流程进行初始建模时,自然倾向于创建整体式流程。这种趋势可能既出于逻辑考虑,也出于便利性考虑。一家公司的 MES 可能无法配置流程(我们稍后会讨论),因此整体式流程可能是唯一的选择。一家公司的流程可能受到限制,因此整体式流程最具吸引力。无论出于何种原因,整体式流程在当今的 MES 中都十分常见。
使用整体流程可以实现以下几个好处:
- 在少量产品上更易于管理,特别是如果流程能力和上下文信息输入到步骤上下文中,以允许在运行时定制正在制造的材料
- 由于整体流程通过使用和应用很快变得“为人所知”,因此更容易审计问题
- 更简化的实施流程(特别是在 MES 实施的早期阶段)
- 在高产量、低产品组合的环境中更容易实施
这种方法可能存在以下几个问题:
- 为了适应不断变化的产品定义和差异而产生的微小变化可能会带来不利影响,从而带来风险和复杂性
- 难以定义、实施和/或监控有意义的 KPI,因为从逻辑和功能上讲,整体流程是一系列大型流程
模块化视图
模块化流程方法在高产品组合制造中很常见。该方法将整体工艺流程分解为多个“模块”,每个模块代表工艺流程的较小部分。这些较小的部分链接在一起,构成了产品的整个工艺流程——本质上是一个流程流。
这种方法的一些好处是:
- 自然的KPI点是在一个较小流程结束、另一个较小流程开始时创建的。例如:“产品XYZ的流程A平均需要多少分钟,而流程B(该产品的下一个流程)平均需要多少分钟。”
- 提供逻辑数据收集和聚合点
- 允许使用更易于理解的块,可以更广泛地用于评估成本、原材料使用、周期时间等。
- 使流程可重复用于重复步骤和序列
模块化方法并非没有缺点:
- 对广泛使用的模块(跨多条产品线使用的模块)所做的更改可能会对各种不同的产品或子产品产生意想不到的影响
- 离线流程可能会受到影响,特别是在这些离线序列的开始或结束时发生自动路线和步骤分配的系统中
- 管理流程中的模块可能是一项繁琐且耗时的任务
值得注意的是,流程建模的方式并非非此即彼。它可以(而且通常)是两者兼顾的实现方式。业务流程和目标需要采用混合方法,这是完全合理的,其中一些流程/产品采用整体建模(一个流程流代表产品的所有步骤),而另一些则采用更模块化的方式(定义较小的流程流,包含流程步骤,这些流程流相互关联,形成产品流程)。
选择最佳的 MES 建模方法
在粗略评估了每种方法的一些优缺点之后,一开始提出的问题的答案,听起来有点奇怪,是的。前进的道路实际上取决于,随着公司产品组合的增长以及对管理MES模型所需工具的投资,可以投入多少精力来管理流程。其次,MES必须支持模块化流程链,否则,唯一的选择就是采用单体式方法(尽管SYSTEMA有一些方法可以帮助克服这些限制)。