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1、化工过程机械敏捷制造系统翟俊霞 朱建江 涂善东(南京工业大学) (南京航空航天大学) (南京工业大学)江苏省科委国际合作项目(ＤＳ2000726)。翟俊霞,女,1970年11月生,博士研究生。江苏省南京市,210009。摘 要 在深入分析化工过程机械制造企业的产销特性和制造流程特性的基础上,分析得到了化工过程机械敏捷制造系统的框架,并就“敏捷供需链”、“产品数据管理”和“制造执行系统”等3个子系统具体论述了如何提高企业的“敏捷性”。关键词 化工过程机械 敏捷制造 敏捷供需链 产品数据管理 制造执行系统 敏捷性
2、是指企业在不断变化、不可预测的经营环境中善于应变的能力,它是制造企业在激烈竞争的市场中生存和发展能力的综合表现。敏捷制造的基本特征[1,2]是采用标准化和专业化的计算机网络,使用统一或可互操作的电子数据接口规范(ＥＤＩ)实现企业内部和结盟企业间的信息集成和信息共享,并在此基础上,从产品研发、产品制造、产品相关料品和成品的供应销售等几方面对企业内部和各结盟企业的制造资源(人员、设备、物料、技术等)进行合理、优化的调度配置,从而使企业以最小的成本消耗来实现产品的快速上市,以满足用户个性化的需求,赢得市场竞争。目前,以敏
3、捷制造为代表的敏捷性问题的研究成为国内外制造业研究的热点。然而由于化工过程机械自身的设计、制造特点以及化工过程机械制造企业本身的管理特点,目前对于化工过程机械敏捷制造系统的研究还仅仅局限于制造系统的某个方面,而缺乏整个制造系统全局的优化。比如,设备管理仅仅管理企业中的设备及相关成本,进销存系统仅仅管理企业内部的营销库存,ＣＡＤ/ＣＡＭＣＡＰＰ系统又极少采用“并行工程(ＣＥ—ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ)”的思想,而且这些局部的信息系统的运行平台(操作系统和数据库ＤＢＭＳ)和数据结构有很大差异,属于信
4、息“孤岛”,信息集成度低。为此,本文分析了化工过程机械制造的特点,探讨化工过程机械敏捷制造系统的框架,并就“敏捷供需链(ＡＳＣＭ—ａｇｉｌｅｓｕｐｐｌｙｃｈａｉｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)”、“产品数据管理(ＰＤＭ—ｐｒｏｄｕｃｔｄａｔａｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)”及“制造执行系统(ＭＥＳ—ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｅｘｅｃｕｔｉｖｅｓｙｓｔｅｍ)”等3个子系统具体论述了如何提高企业的“敏捷性”。1 化工过程机械制造的特点综述化工过程机械主要指流程工业、工艺中的机械装备,涉及化工、石化、发电、冶金、食品和制药等流程工业。过
5、程机械的特点是过程工艺所决定的,为了实现不同的物理化学反应,工艺过程千变万化,因此过程装置的工艺性很强;其次过程装置趋向于单系列化,装置规模趋向于大型化,要求更长的运行周期,所以过程装置的长期可靠性要求高;最后,过程装置的服役条件千差万别,有高温、低温、深冷;有超高压、高压、中低压、真空等;有气液固三相之不同,有强酸、强碱、剧毒、易燃、易爆等。化工过程机械的上述工艺特点决定了开发过程机械相关知识体系的复杂性(图1)。其次,如此庞大的知识体系也是产品开发周期长、设计效率低的原因之一[3]。除此之外,化工过程机械制造业
6、还有如下特点:ａ.化工过程机械产品一次建成投资大,使用寿命长,大型传统化工生产企业的重要和关键设备多要求具有可重用性、可重构性,以在技改时尽可能重用原有资源,减少新品投资和重复投资;ｂ.产品设计属被动形式(由买方决定),产品非标准件多,单件小批生产为主要生产任务,单独设计、改造任务繁重;ｃ.制造加工过程具有很强的综合性,制造工艺复杂,除了各种机加工制造外,还包括大量的焊接制造,生产周期长、设备资金占用量大;ｄ.法规性强,鉴于化工机械产品对国计民生的重要性和安全性,它受法规制约比其他行业更多一些。综观上述特点,由于化
7、工过程机械制造有它自己的特殊性和复杂的知识体系背景,因此在向先进制造技术转化和发展的过程中,已经明显落后于其他制造业。当今世界信息网络和强大功能的计算机群的出现,为过程机械全面实现先进制造模式奠定了基础。5图1 化工过程机械的相关学科知识2 化工过程机械制造企业的产销特性和制造流程特性21 产销特性在分析一家制造企业的管理特性之前,首先要做前置时间分析(ｌｅａｄｔｉｍｅａｎａｌｙｓｉｓ),目的在于了解并掌握企业的产销特性,即销售、采购、生产之间最基本的相关性。在进行前置时间分析前,首先介绍几个基本概念:ａ“前置时间
8、”是指某项作业从开始到结束的时间;ｂ“采购前置时间”是指采购作业自询价、议价、发出采购单、供应商备货与交货,直到收到货物为止总共所用的时间,用Ｐ1表示;ｃ“生产前置时间”是指对某产品从生产计划发出到车间生产出来并入库为止所用的总时间,用Ｐ2表示;ｄ“Ｄ时间”是指平均“出货前置时间”,即自接到订单起,到出货止的时间;ｅ“Ｐ时间”是指自采购原材料起,到生产完毕可
