行业新闻

新闻中心

20年行业深耕细作,见证成长历程

行业新闻

MOM制造运行管理系统结构与功能

2018.04.03       阅读:254

  MOM制造运行管理系统结构与功能导读:MOM制造运行管理的概念作为从MES系统发展出的概念,具体会如何影响企业的信息化实践,目前仍然看不到清晰的思路。基于IEC/ISO 62264标准构建统一的MOM制造运行管理系统显然是最容易、最明显的思路。

MOM制造运行管理系统结构与功能

  本文基于对MOM框架合理性和IEC/ISO62264标准主要贡献的分析,根据数据和管理活动分离的设计理念,提出了如图3所示的MOM系统体系结构。该体系结构由一个工厂资源信息管理平台和四个运行管理子系统 (生产运行管理子系统、维护运行管理子系统、质量运行管理子系统和库存运行管理子系统) 构成。其中工厂资源信息管理平台通过使用标准中定义的数据对象模型,实现对工厂各类制造数据的集成和统一管理,并向四个运行管理子系统提供结构化的工厂信息和制度化的操作规则,有效地解决了该领域信息化实践过程中遇到的信息集成与共享的问题。四个运行管理子系统分别通过使用标准中定义的MOM通用活动模型,同时利用工厂资源信息管理平台进行信息获取和彼此之间的信息交互,实现对各自相对独立的运作业务的维护与管理,并响应其余几个运行管理子系统的业务请求。下面分别就工厂资源信息管理平台和四个制造运行管理子系统的主要功能及其实现方法进行详细介绍。

MOM制造运行管理系统结构与功能

  生产、维护、质量和库存四个运行管理子系统具有统一的系统实现结构,均包含六个主体功能模块,与MOM通用活动模型中六个主要活动相对应,分别是:调度模块、分派模块、执行管理模块、数据收集模块、跟踪模块和绩效分析模块。每个功能模块都需要在其所属的运行管理子系统内部完成性质相同但具体任务不同的特定功能,并完成系统内部功能模块之间的信息交互,以及特定功能模块与上层业务计划系统和下层过程控制系统之间的信息交互,以实现各个运行管理子系统相对独立的运作业务。MOM通用活动模型中的定义管理和资源管理在工厂资源信息管理平台中统一实现,各个运行管理子系统通过工厂资源信息管理平台获取信息,以保证各子系统对工厂运行规则的定义和制造资源的使用具有一致性。通过各个运行管理子系统的计划/请求信息下达过程和绩效/响应信息反馈过程,可以实现对制造运行过程的闭环管理与优化。下面分别介绍生产、维护、质量和库存运行管理子系统的主要功能实现过程。

MOM制造运行管理系统结构与功能

(1) 生产运行管理子系统


  生产调度模块接收上层业务计划系统下达的生产计划,结合由工厂资源信息管理平台提供的企业生产能力及资源使用状况信息,利用先进优化调度算法进行生产排程,将企业的生产计划分解为详细生产进度表;生产分派模块依据由工厂资源信息管理平台提供的资源可用性信息、产品生产规则及所需的物料清单与资源清单,将详细生产进度表进一步分解为生产任务分派清单;生产执行管理模块则需按照生产任务分派清单的安排,下达具体操作命令给指定的下层过程控制系统,并接收操作响应,保证所执行的操作按照标准的程序和规则进行,确保各种制造资源的准确分配。另一方面,生产数据收集模块按需要收集各种生产过程数据、资源状态数据及操作响应结果等,并进行数据的处理、整合与存储,形成资源历史数据,供生产跟踪模块和生产绩效分析模块使用;生产跟踪模块则基于资源历史数据、生产任务分派信息及生产绩效分析信息,跟踪整个生产过程的运行状态,记录物料移动的起点和终点,统计物料批次的数量信息和位置信息,最终形成生产过程报告和生产绩效信息,向生产调度模块和上层业务计划系统汇报;生产绩效分析模块基于资源历史数据、生产过程跟踪报告和生产任务分派信息,使用特定的制造系统性能评估方法,对生产运行状态进行分析与评估,并建立关键性能指标(Key Performance Indicator, KPI),作为量化的过程评价结果和过程优化的依据。

(2) 维护运行管理子系统


  维护调度模块接收从业务系统或其他运行管理子系统发出的维护请求,根据工厂资源信息管理平台提供的设备运行状态及相关维护资源使用情况,创建详细的维护作业进度表;维护分派模块依据工厂资源信息管理平台提供的维护定义信息及维护资源可用性信息,将维护作业进度表进一步分解为维护作业工作单;维护执行管理模块需要按照维护作业工作单的安排下达具体维护命令给下层的维护作业系统,并记录维护工作执行的状态和结果,保证维护操作按照标准的程序和规则进行,确保维护作业过程中各种资源的正确使用。另一方面,维护数据收集模块按需要收集设备维护状态信息、维护资源使用信息及维护事件报告等,供维护跟踪模块和维护绩效分析模块使用;维护跟踪模块基于上述维护信息和维护事件报告,跟踪维护作业计划的执行情况及维护资源使用情况,并向维护调度模块和上层业务计划系统汇报维护作业执行状态、维护绩效分析结果、维护成本及资源使用情况等;维护绩效分析模块基于维护历史信息,对维护作业的执行过程、维护效果及所消耗资源进行分析与评估,确定问题区域和改进区域,并建立KPI指标,用于维护运行的改进与优化。

(3) 质量运行管理子系统


  质量调度模块接收从业务系统或其他运行管理子系统发出的质量测试请求,根据工厂资源信息管理平台提供的质量测试资源使用情况及质量分析仪器运行状态,创建详细的质量测试进度表;质量分派模块依据工厂资源信息管理平台提供的质量测试定义信息和质量测试资源,以及分析仪器的可用性信息,将质量测试进度表进一步分解为质量测试工作单;质量执行管理模块需要按照质量测试工作单的安排下达具体的质量测试命令给下层的质量分析测试系统,并保证质量测试操作按照标准的程序和规则进行,确保各种测试资源和分析仪器的正确使用,同时按要求执行样品的留样管理;质量数据收集模块按需要收集质量测试结果、质量测试中间数据及质量测试报告,供质量跟踪模块和质量绩效分析模块使用;质量跟踪模块基于上述质量测试结果和测试报告,记录质量分析结果,跟踪质量测试流程,并向质量调度模块和上层业务计划系统汇报质量测试结果、质量绩效分析结果及测试资源使用情况等;质量绩效分析模块以改善产品质量为目的,建立KPI,对质量测试结果、测试性能及质量指标变化趋势等进行分析与评估。

(4) 库存运行管理子系统


  库存调度模块接收从业务系统或其他运行管理子系统发出的库存请求,根据工厂资源信息管理平台提供的库存能力及库存资源使用情况,创建详细的库存作业进度表;库存分派模块依据工厂资源信息管理平台提供的库存定义信息及库存资源可用性信息,将库存作业进度表进一步分解为库存作业工作单;库存执行管理模块需要按照库存作业工作单的安排下达具体库存工作命令给下层的库存作业系统,并记录工作执行的状态和结果,保证产品和物料的移动过程遵循工作单程序和规则,确保库存运行中使用正确的资源。另一方面,库存数据收集模块按需要收集产品跟踪信息、质量跟踪信息、维护跟踪信息及库存资源使用信息,并向库存跟踪模块报告有关的库存运行状况和物料操作数据;库存跟踪模块基于上述数据收集报告,跟踪并记录有关的物料移动信息、物料存储管理信息,以及物料批次的数量信息和位置信息,并向库存调度模块和上层业务计划系统提供库存运行报告和库存响应信息;库存绩效分析模块以改善库存运行为目的,建立KPI,对库存损失情况、物料移动效率及库存资源利用效率等进行分析与评估。

  由于生产运行、维护运行、质量运行和库存运行之间存在非常密切的业务联系,是一个有机的整体,四个运行管理子系统需要彼此协同工作,共同服务于整个制造运行区域。例如,当生产运行中的生产计划信息发生变更时,可能需要维护运行、质量运行和库存运行予以协同配合,以保证更新的生产计划能够有效地完成,其他亦然。各个运行管理子系统通过工厂资源信息管理平台传递彼此之间的业务请求与业务响应,以实现信息的集成和统一管理,避免各个运行管理子系统之间发生业务运作或资源使用的冲突。

  此外,可以根据企业的特定需要,将运行管理子系统的实现结构应用于定义和描述企业制造运行区域内的其他管理活动,如生产安全管理、文档管理、突发事件应急管理等,以保证MOM系统具有良好的可拓展性。