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​MES系统流程工业生产与离散工业生产的特点

MES系统流程工业生产与离散工业生产的特点

流程工业MES系统生产:

(1)MES系统同步、串行生产。由于物料呈液体或气体状态,为了便于加工、输送,生产设备间通过管道等相互衔接,按照串行方式生产,在物理上形成固定的生产路径,设备间同步要求较高,生产进度常常通过一个或几个主变量控制。

(2)MES系统设备功能的冗余度低。生产过程中的设备一般都面向特定产品或特定加工环节,功能比较单一,且由于以串行方式生产,在发生故障时影响较大。所以,对设备故障的预防和诊断能力对生产的顺利进行非常重要。

(3)MES系统控制量相互耦合。产品生产主要通过化学变化实现,主要控制量为温度、压力、流速等,由于通常其反应机理较为复杂,物料成分不同,生产时控制参数往往不同,而且控制量之间常常相互耦合,因此,对流程中各个变量的控制是至关重要的,将决定产品的质量、成本等关键指标。

(4)MES系统切换代价大。由于启动和停机的时间较长、控制复杂、生产流程以串行方式相互衔接、柔性弱、设备清洗耗费大等因素,使得流程工业生产切换或设备故障造成中断的代价大。另一方面,流程工业各行业的产品类型比较固定,因此,连续工业生产切换少,调度主要根据生产计划进行排产。由于生产路径比较确定、物料种类及产品种类比较固定,因而调度的复杂性较低。

(5)MES系统生产对安全和污染的控制要求高。由于化学反应多为高温高压条件、存在副产品及不稳定等特性,使得在生产过程中对生产的安全和污染的控制要求较高。


离散工业MES系统生产:

(1)MES系统并行、异步生产。由于产品部件多,可以独立加工,设备间可以以缓冲区或库存等方式调节设备间生产能力的差异,使生产流程能够并行、异步进行。但由于决定生产进程的关键路径会随生产变化而变化,增加了生产调度和协调的复杂性。

(2)MES系统设备功能冗余度大。加工设备包括数控机床等,可以通过控制程序和工具的更换实现多种加工功能。因此,对于某种具体的产品,常常存在多种实现路径供选择,这也增加了调度和协调的复杂性。

(3)MES系统控制量相互独立。产品生产主要通过位移、角度作为控制量进行物理加工,设备控制参数由设计决定,不受物料物性影响,设备间独立性强,因而生产过程中设备控制相对简单。

(4)MES系统切换代价小。流程切换不存在像连续工业那样复杂的启停和清洗过程,主要是加工程序的上载和刀具的更换,所以切换代价较小。

(5)MES系统资源管理复杂。由于每个操作可能涉及不同的物料、设备、工具及文档等资源,这些资源离散地分布在企业中,因此在异步、并发的离散流程中,协调在生产中起着重要作用。




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