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【史博士信息化制造系统讲座】之八:制造业基础与发展

2010-05-08 14:10 控制·综述, 自动控制 ⁄ 共 2126字 ⁄ 字号 暂无评论

先是制造,然后才是信息化

在整个企业流程里,制造过程只是其中众多的环节之一,但它是形成企业核心竞争力的最有力的武器。其它所有的决定企业能否成功的竞争优势的策略---如价格、质量、产品上市时间、可靠性、产品、革新、产品和服务的柔性、现场服务等等---能达到什么程度,主要取决于企业的制造系统的设计、控制以及管理实施。今天的制造企业,不仅关心销售和市场的增长,更重要的是作为一个整体如何发挥和提高企业的最大的效率。一般的,对于制造企业中,生产平台是企业的生命力,这里是企业的创造价值的地方。虽然今天整个世界都在流行“.COM”价值,但制造企业关心的还是生产平台的情况。今天一些公司正在将他们的生产平台融入供应链的一部分,使制造系统成为供应链中的一个模块。在这个模块中,生产制造平台和企业商业供应链的连接是非常重要的,信息的互通比以前显得更为重要。

尽管本讲座要叙述的是信息化制造系统,但是,信息化制造系统首先是一个制造系统,其次,才是一个信息化的制造系统。在制造系统中,劳动力资源、设备资产、管理资源都是围绕着制造功能来被调配和运作的,无论是哪一种先进的制造理论和制造模式,目的都是让这些资源根据企业自身的制造流程以最佳的效率来调配。而资源的调配实际上是有关这些资源的信息的沟通和传递。信息的沟通和传递首先需要对信息的获取。通常,在制造业中,绝大多数已经实现了自动化,而有关制造系统的最重要也是最基本的信息在这些自动化系统中都已经现成存在,或者通过这些自动化系统就可以方便地获取。但是,在传统的产业中, 工厂的自动化系统和企业的其他系统是分离的,工厂的自动化系统是企业中一个孤立的部分。比如,对于一个上市公司来说,由于自动化系统的信息没有和企业商业系统集成起来,股东就无法了解和审查工厂操作和自动化系统中所具有的信息。而没有这些信息,就无法掌握了有关生产企业中的生产线的真实状况和信息,股东也就无法通过财务分析了解是否需要投资以提高生产线的性能,也无从了解收入的预测能否达到,净资产回报率率(RONA)是否符合或超出。

因此,信息化制造系统的关键就是制造系统内部的信息化。为了了解信息化制造系统的设计根据,我们首先需要了解制造系统的一些基本知识和运作流程。由于制造业涉及的行业千差万别,每个行业内不同的工厂有不同的特点,因此要用一种模式来适应所有的企业是不现实的,但所有的制造业都有其共性,这里,先把这些共性介绍出来,有利于大家了解制造系统和各种新的或老的制造理论的依据。因此,在论述信息化制造系统的概念之前,先介绍一下制造系统的定义并对制造系统的本质进行一个简要的分析。

制造系统模型

制造系统是由一系列的设备等元素组合而成,目的是把原材料转化为成品。 这些物件包括机器、工具、物料处理设备和人员,除了原材料之外,制造系统还需要信息(顾客定单、系统现行的状况等)、资本(资金,设备和固定资产)、和能源(劳动力、电力和辅助能源等)作为系统的输入;系统的输出包括成品、信息、废品和利润。制造业中最重要的特性是物流和信息流。

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图1: 制造系统简图

制造系统包括对整个制造过程进行支持、操作和控制的所有的功能。除了生产设备的相关过程属于制造系统之外,设计、维护、工程、人力资源、财务、销售和市场营销也是制造系统资源的一部分。制造系统还有一个重要的但却常常被忽视的功能子系统,那就是性能监测和控制系统,该子系统也是作为制造系统的控制机制而必须存在的。

企业管理的任务就是对制造系统进行控制,根据控制基准的不同,构成了不同的制造系统,通常有两种基本的控制机制,一种是基于成本控制机制的制造系统,一种是基于运行状况的控制机制的制造系统,这两种系统在运行的管理上有很大的区别,尤其是在产品成本、质量和产出时间等参数上的要求等方面;前者是离散制造系统的控制机制,而后者是流程工业的控制机制。当然,这种分类指的是其主要控制目标,并不表明流程工业不重视成本,或者离散制造业不重视生产状况的稳定。图 1.示出了一个制造系统的构成框图,请注意系统中的物流和信息流。

在制造系统中的物料流的过程中,从原材料到成品,价值不断提升;信息流的信息除了包括物料、设计、配方、图纸、能源、设备状况、质量等重要信息外,还包括过去的计划与实绩、以及未来的计划等。物流和信息流设计一连串的交易制度,这就形成了商业上所说的资金流和业务流。制造业与其它企业有一个很大的不同,就是信息和物料的时间性。时间是制造业流程上最重要、最宝贵的资源,物料如果不按时间到达,就失去了意义;所有的商业利益都会与物料流和信息流的速度成正比。因而,快速响应和敏捷是制造业成功的关键因素。

任何制造企业都会面临如下挑战:生产高质量的产品,降低成本,加快产品上市速度,增加对于变化的反应敏捷性,通过培训和教育不断增加生产力;制造系统的日常任务就是保证企业能够不断地满足以上的挑战。随着市场变化的加快,以上任务的完成越来越依赖于各类信息系统的实施,因为只有信息系统才能使企业内的信息流畅顺无阻,而其中,企业内所有第一手信息的源头来自生产自动化系统。因此,自动化信息系统的正常与否,以及它的信息是否能够及时地传送到企业上层来,是企业的信息能否畅通的关键所在。

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