设备管理系统在离散型制造企业中的应用

设备作为企业的生产工具，是MES系统中的重要资源之一，直接担负着企业的日常生产作业，与企业的战略经营、生产计划等紧密相关。而作为制造执行系统的重要组成部分，设备管理系统在业务与信息上相互关联。

MES起源于流程型企业，近年来在该行业的成功应用，使其开始向离散型企业蔓延。众所周知，流程型与离散型企业在设备相关方面存在很大的差别：

1）设备：由于流程型企业的产品比较固定，所以流程型企业的设备是一条固定的生产线，设备投资比较大、工艺流程固定，其生产能力有一定的限制，生产线上的设备维护特别重要，不能发生故障。离散加工业则不是这样，可以单台设备停下来检修，并不会影响整个系统生产。

2）自动化水平：离散型企业由于是离散加工，产品的质量和生产率很大程度依赖于工人的技术水平，它一般是人员密集型企业，自动化水平相对较低。流程型企业则大多采用大规模生产方式，生产工艺技术成熟，广泛采用PCS（过程控制系统），控制生产工艺条件的自动化设备比较成熟，因此，它的生产过程多数是自动化的，生产车间的人员主要是管理、监视和设备检修。

3）数据采集：离散型企业的数据采集，以手工上报为主，并可以结合条形码采集等半自动信息采集技术进行工时、设备、物料、质量等信息的采集。这种数据采集方式，时间间隔较大，容易受到人为因素的影响，要特别注意保障数据的准确性。流程型企业的自动化程度较高，设备控制级大量采用DCS、PLC，在检测驱动方面，各种智能仪表、数字传感器已普遍应用；过程控制则广泛采用以小型机为主的自动控制系统。传统的“计、电、仪”分工界限已不再明显，计算机技术的应用已深入各个领域，这些自动化设备，能自动准确记录各种生产现场信息。

4）设备管理：离散型企业的生产设备的布置，不是按产品而是按照工艺进行布置的，可以进行同一种加工工艺的机床一般有多台，单台设备的故障不会对整个产品的工艺过程产生严重的影响，一般需要重点管理关键、瓶颈设备。在流程型企业的流水线生产中，生产线上的设备维护特别重要，每台设备都是关键设备，不能发生故障，一台设备的故障会导致整个工艺流程的终止。

MES环境下的离散型制造企业中的设备管理系统，即在基于计划性维护模式的设备管理系统的基础上，引入MES中的基于设备状态监测的维护方式，以与计划性维护方式相互补充，结合离散型企业的实际情况，将设备管理系统中的相关功能模块与MES环境下的其他系统进行集成、信息共享，可更好地提高企业的管理水平。

设备管理系统主要处理与设备相关的基础信息，形成设备台账，并对设备进行动态管理，如设备的移装（内部调动）、封存、启封、闲置、租赁、转让、报废等环节的管理；设备运行状态管理主要负责记录设备运行数据包括设备运行台时、故障停机台时、设备事故等，并提供查询等；设备润滑管理是设备维护工作的重要环节，主要包括润滑计划的制定与实施、润滑材料的管理、材料消耗的统计、油质化验与分析报告等。

工作中心是生产调度的对象，成本管理的单元，主要为MES中的生产调度与成本管理等系统服务，并为它们提供工作中心的能力、状态等信息；设备维护管理负责设备维护计划的制定与实施，并将设备维护中的相关数据进行分析，为设备维修等提供参考；设备维修管理包括日常维修和设备年度大修理计划的制定实施、检查和考核等，并将相关维修费用等传与费用管理模块；备件管理负责备件的采购计划、定额、仓库管理等，管理备件的实际消耗信息，反馈给库存管理进行核对，其独立性相对较高。

计划协调管理负责生产作业计划与设备维护／维修计划、润滑计划问的协调，生产计划与设备维护／维修管理参考相互的计划，在计划安排冲突时，根据设备所需维护的迫切程度来确定优先者。在设备维护迫切性高的情况下，生产作业计划让位于设备维护；反之，则设备维护计划让位于生产作业计划，推迟设备维护；统计报表管理负责对设备的相关数据进行分析、统计并为管理人员提供报表、走势图、分布图等，如设备的MTTR、MTBF、OEE表等。

建立符合企业实际业务流程的信息集成是实现设备管理系统在MES环境下与其他管理系统的无缝集成的关键。设备管理系统在MES环境下与其他管理系统的信息流主要表现在：

1）生产排程系统从设备管理系统获取设备的能力信息，使用这些信息平衡生产作业计划和物料需求计划，同时产生能力需求信息。设备管理系统获取能力需求信息，结合设备的维修、保养信息（如上次维修时间、维修周期）和设备状态信息制定设备维修、保养计划。

2）设备管理系统主要向车间传递两类信息：设备的基础信息和各种计划信息。这里的设备基础信息主要包括设备台账信息、设备操作、日检、保养、维修规程信息、设备技术精度信息等；计划信息主要包括各类保养计划、维修计划、润滑计划等。车间管理系统向设备管理系统提供的信息主要有作业实施信息、设备状态信息和设备运行信息。通过对这些信息的统计分析，获取设备管理的决策信息，如设备故障频率、设备能力数据等。

3）设备管理系统向财务管理系统提供的信息：主要有设备的基础信息、年终设备盘点信息、变动信息、各类计划信息、标准运行费用信息、实际运行费用信息；与此同时，财务管理系统把固定资产投资效益信息反馈给设备管理系统，作为对设备进行停用、闲置、封存、报废、更新、租赁的决策信息。

4）成本管理有很多种模式如目标成本管理、作业成本管理等。某发动机厂采用了标准成本差异的成本管理模式，即定期按照标准成本差异法计算一定期限内的成本差异，设备管理系统向成本管理系统提供设备运行标准费用信息和设备实际运行费用，成本管理系统根据差异计算公式计算设备运行开支差异、数量效率差异和设备能力差异，三项相加获得设备运行费用成本差异。

5）采购管理系统向设备管理系统提供设备的市场信息和供应商信息，设备管理系统制定设备的采购计划，然后提交给采购管理系统；采购管理系统制定定货单，定货。当设备到货后，采购管理系统向设备管理系统提交到货信息，设备部门验收，向采购管理系统提供验收信息。其中，设备部门提交的采购计划信息主要包括设备采购计划信息和备品备件采购计划信息。

6）库存管理系统向设备管理系统提供备品、备件库存信息、消耗信息和库存占用资金信息。设备部门根据这些信息制定或修改具体备件的控制规则（如确定ABC分类等），把备品备件的控制信息反馈给库存管理系统，同时制定备品备件的采购计划，提交给采购部门。

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