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离散制造与流程制造的区别与特点

(2017-05-18 18:09:27)
分类: 智能制造
       面对形形色色的制造业企业和千差万别的生产过程,为了识别它们的特征及其经营管理的规律性,在研究中将按照一定的分类标志,对不同的生产过程进行分类,从而划分成不同的生产类型。相对于不同生产类型,将有与之相适应的生产经营管理模式和管理信息系统的解决方案。因此,分析生产类型的特点,也是研究企业管理信息系统的出发点。生产过程从总体上可以分为两大类:离散式制造(Discrete Manufacturing)流程式制造(Process Manufacturing)
离散式制造(Discrete Manufacturing)概念:
       是将不同的现成元部件及子系统装配加工成较大型系统,例如电脑、汽车及工业用品制造等。 这个行业的厂商考虑的是如何使流水线得到最充分的利用,如何削减生产成本。
他们的最主要特征为:生产过程中基本上没有发生物质改变,只是物料的形状和组合发生改变,即最终产品是由各种物料装配而成,并且产品与所需物料之间有确定 的数量比例,如一个产品有多少个部件,一个部件有多少个零件,这些物料不能多也不能少。按通常行业划分属于离散行业的典型行业有机械制造业、汽车制造业、 家电制造业等等。          
       离散制造型企业一般都包含零部件加工、零部件装配成产品等过程。在这类企业中,有些企业偏重于零部件制造,我们称之为离散加工型企业;有些偏重于装配,我 们称之为装配型企业;有些则加工和装配都主要由自身完成,这类企业无论大小,相对前面两类企业来说要复杂一些。整个离散制造业就是由此三类企业相互关连配 套而组成的产业链网络。
       离散式制造(Discrete Manufacturing)特点
       从产品形态来说,离散制造的产品相对较为复杂,包含多个零部件,一般具有相对较为固定的产品结构和零部件配套关系。
       从产品种类来说,一般的离散制造型企业都生产相关和不相关的较多品种和系列的产品。这就决定企业物料的多样性。
       从加工过程看,离散制造型企业生产过程是由不同零部件加工子过程或并联或串连组成的复杂的过程,其过程中包含着更多的变化和不确定因素。从这个意义上来说,离散制造型企业的过程控制更为复杂和多变。   离散制造型的企业的产能不像连续型企业主要由硬件(设备产能能)决定,而主要以软件(加工要素的配置合理性)决定。同样规模和硬件设施的不同离散型 企业因其管理水平的差异导致的结果可能有天壤之别,从这个意义上来说,离散制造型企业通过软件(此处为广义的软件,相对硬件设施而言)方面的改进来提升竞 争力更具潜力。            如果说MES对连续工业作用是辅助性的(因其加工流程的刚性,通过软件对其生产周期改进效果甚微),则对于离散制造型企业则是起到决定性的作用,虽 然具体到某一个零件或部件加工工艺过程具有一定刚性,但多个零部件关连、组合、配套则决定了其柔性,因此整个过程是可以优化的,制造周期是可以有效缩短 的。

流程式制造(Process Manufacturing)概念: 
       流程制造包括重复生产(Repetitive Manufacturing)和连续生产(Continuous Manufacturing)两种类型。重复生产又叫大批量生产,与连续生产有很多相同之处,区别仅在于生产的产品是否可分离。重复生产的产品通常可一个 个分开,它是由离散制造的高度标准化后,为批量生产而形成的一种方式;连续生产的产品是连续不断地经过加工设备,一批产品通常不可分开。 
        流程制造是通过一条生产线将原料制成成品,比如集成电路、药品及食品/饮料制造等。 这个行业关心的是如何在与分销商和零售商打交道的过程中降低成本,并笼络住他们。

流程式制造(Process Manufacturing)特点:
       生产计划方面,计划制定简单,常以日产量的方式下达计划,计划也相对稳定;生产设备的能力固定;生产过程控制方面,工艺固定,工作中心的安排符合工 艺路线。通过各个工作中心的时间接近相同;工作中心是专门生产有限的相似的产品,工具和设备为专门的产品而设计;物料从一个工作点到另外一个工作点使用机 器传动,有一些在制品库存;生产过程主要专注于物料的数量、质量和工艺参数的控制;生产领料常以倒冲的方式进行。

从极端的离散型生产到完全的连续型生产,根据Gartner集团1997年ERP软件供应商指南中的分类,又可以细分为六种生产类型。 下面我们将这六种生产类型做一概括介绍。 
      按定单设计(Engineer To Order,简称ETO)或按项目设计(Engineer To Project) 
在这种生产类型下,一种产品在很大程度上是按照某一特定客户的要求来设计的,所以说支持客户化的设计是该生产流程的重要功能和组成部分。因为绝大多数产品都是为特定客户度身定制,所以这些产品可能只生产一次,以后再也不会重复生产了。 在这种生产类型中,产品的生产批量很小,但是设计工作和最终产品往往非常复杂。在生产过程中,每一项工作都要特殊处理,因为每项工作都是不一样的,可能有不一样的操作,不一样的费用,需要不同的人员来完成。当然,一些经常用到、而且批量较大的部分,如原材料可以除外。 为了使一个大型产品或项目的各个子部分能够在最后阶段精确地匹配在一起,以最终使得由不同的人、不同的地方生产的不同的子部分组合成为一个复杂产品或项目,需要有非常先进的配置系统(Configuration Systems)来完成总体协调和管理控制工作。另外,精确地计算各个子部分的费用也是一件很难完成的要求,因为在整个制造流程中,不同的子部分可能是由各种不同类型的分包商,包括内部的和外部的分包商来完成的。 属于此种生产类型的行业有:飞机制造业、国防产品制造业、出版业、机械设备和发电设备制造业。
       按定单装配(Assemble To Order,简称ATO)或按定单制造(Make To Order) 
在这种生产类型中,客户对零部件或产品的某些配置给出要求,生产商根据客户的要求提供为客户定制的产品。所以,生产商必须保持一定数量的零部件的库存,以便当客户定单到来时,可以迅速按定单装配出产品并发送给客户。为此,需要运用某些类型的配置系统,以便迅速获取并处理定单数据信息,然后按照客户需求组织产品的生产装配来满足客户需要。 生产企业必须备有不同部件并准备好多个柔性的组装车间,以便在最短的时间内组装出种类众多的产品。 属于此种生产类型生产的产品有:个人计算机和工作站、电话机、发动机、房屋门窗、办公家具、汽车、某些类型的机械产品,以及越来越多的消费品。 
       按库存生产(Make To Stock,简称MTS) 
在按库存生产类型中,客户基本上对最终产品规格的确定没有什么建议或要求,他们的投入很少。生产商生产的产品并不是为任何特定客户定制的。但是,按库存生产时的产品批量又不像典型的重复生产那么大。通常,这类生产系统的物料清单只有一层,而且生产批量是标准化的,因而一个标准化的成本可以计算出来的。实际的成本可以和标准成本相比较,比较结果可以用于生产管理。 典型的属于按库存生产类型的产品有:家具、文件柜、小批量的消费品以及某些工业设备等。 
      重复生产(Repetitive) 
重复生产又被称作大批量生产,是那种生产大批量标准化产品的生产类型。生产商可能需要负责整个产品系列的原料,并且在生产线上跟踪和记录原料的使用情况。此外,生产商还要在长时期内关注质量问题,以避免某一类型产品的质量逐步退化。虽然在连续的生产过程中,各种费用,如原料费用、机器费用,会发生重叠而很难明确分清,但为了管理需要,仍然要求划分清楚。 重复生产类型往往用倒冲法(Backflush)来计算原材料的使用。所谓倒冲法是根据已生产的装配件产量,通过展开物料清单,将用于该装配件或子装配件的零部件或原材料数量从库存中冲减掉。它基于通过计算得出的平均值,而不是实际值。重复生产类型需要计划生产的批次,留出适当的间隔,以便对某些设备进行修理。 属于重复生产类型的产品有:笔、用于固定物品的装置(如拉链)、轮胎、纸制品、绝大数消费品等。 
       批量生产(Batch) 
在批量生产类型中,处于生命周期的初始阶段的产品可能会有很大变化。在纯粹离散型生产中产品是根据物料清单装配处理的,而在批量生产类型中,产品却是根据一组配方(recipe of ingredients)或是资源清单(bill of resources)来制造的。产品的配方可能由于设备、原材料、初始条件等发生改变会出现联产品(co-products)和副产品(by-products)。此外,原材料的构成和化学特性可能会有很大的不同,所以得有制造一个产品的一组不同的配方。而且,后续产品的制造方法往往依赖于以前的产品是如何造出来的。在经过多次批量生产之后,可能会转入重复生产类型。 批量生产的典型产品有:医药、食品饮料、油漆。 
       连续生产(Continuous) 
在连续生产类型中,单一产品的生产永不停止,机器设备一直运转。连续生产的产品一般是企业内部其他工厂的原材料。产品基本没有客户化。 此类产品主要有:石化产品、钢铁、初始纸制品。 目前,为了在残酷的竞争中生存,制造企业研究出减低成本、快速反应的制造方法精益柔性生产方式,如流水线拉式制造、单元制造、同步生产,这是跨世纪的生产力革命。

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