MOM制造運行管理系統結構與功能

　　MOM制造運行管理系統結構與功能導讀：MOM制造運行管理的概念作為從MES系統發展出的概念，具體會如何影響企業的信息化實踐，目前仍然看不到清晰的思路?；贗EC/ISO 62264標準構建統一的MOM制造運行管理系統顯然是最容易、最明顯的思路。

　　本文基于對MOM框架合理性和IEC/ISO62264標準主要貢獻的分析，根據數據和管理活動分離的設計理念，提出了如圖3所示的MOM系統體系結構。該體系結構由一個工廠資源信息管理平臺和四個運行管理子系統 (生產運行管理子系統、維護運行管理子系統、質量運行管理子系統和庫存運行管理子系統) 構成。其中工廠資源信息管理平臺通過使用標準中定義的數據對象模型，實現對工廠各類制造數據的集成和統一管理，并向四個運行管理子系統提供結構化的工廠信息和制度化的操作規則，有效地解決了該領域信息化實踐過程中遇到的信息集成與共享的問題。四個運行管理子系統分別通過使用標準中定義的MOM通用活動模型，同時利用工廠資源信息管理平臺進行信息獲取和彼此之間的信息交互，實現對各自相對獨立的運作業務的維護與管理，并響應其余幾個運行管理子系統的業務請求。下面分別就工廠資源信息管理平臺和四個制造運行管理子系統的主要功能及其實現方法進行詳細介紹。

　　生產、維護、質量和庫存四個運行管理子系統具有統一的系統實現結構，均包含六個主體功能模塊，與MOM通用活動模型中六個主要活動相對應，分別是：調度模塊、分派模塊、執行管理模塊、數據收集模塊、跟蹤模塊和績效分析模塊。每個功能模塊都需要在其所屬的運行管理子系統內部完成性質相同但具體任務不同的特定功能，并完成系統內部功能模塊之間的信息交互，以及特定功能模塊與上層業務計劃系統和下層過程控制系統之間的信息交互，以實現各個運行管理子系統相對獨立的運作業務。MOM通用活動模型中的定義管理和資源管理在工廠資源信息管理平臺中統一實現，各個運行管理子系統通過工廠資源信息管理平臺獲取信息，以保證各子系統對工廠運行規則的定義和制造資源的使用具有一致性。通過各個運行管理子系統的計劃/請求信息下達過程和績效/響應信息反饋過程，可以實現對制造運行過程的閉環管理與優化。下面分別介紹生產、維護、質量和庫存運行管理子系統的主要功能實現過程。

(1) 生產運行管理子系統

　　生產調度模塊接收上層業務計劃系統下達的生產計劃，結合由工廠資源信息管理平臺提供的企業生產能力及資源使用狀況信息，利用先進優化調度算法進行生產排程，將企業的生產計劃分解為詳細生產進度表；生產分派模塊依據由工廠資源信息管理平臺提供的資源可用性信息、產品生產規則及所需的物料清單與資源清單，將詳細生產進度表進一步分解為生產任務分派清單；生產執行管理模塊則需按照生產任務分派清單的安排，下達具體操作命令給指定的下層過程控制系統，并接收操作響應，保證所執行的操作按照標準的程序和規則進行，確保各種制造資源的準確分配。另一方面，生產數據收集模塊按需要收集各種生產過程數據、資源狀態數據及操作響應結果等，并進行數據的處理、整合與存儲，形成資源歷史數據，供生產跟蹤模塊和生產績效分析模塊使用；生產跟蹤模塊則基于資源歷史數據、生產任務分派信息及生產績效分析信息，跟蹤整個生產過程的運行狀態，記錄物料移動的起點和終點，統計物料批次的數量信息和位置信息，最終形成生產過程報告和生產績效信息，向生產調度模塊和上層業務計劃系統匯報；生產績效分析模塊基于資源歷史數據、生產過程跟蹤報告和生產任務分派信息，使用特定的制造系統性能評估方法，對生產運行狀態進行分析與評估，并建立關鍵性能指標(Key Performance Indicator, KPI)，作為量化的過程評價結果和過程優化的依據。

(2) 維護運行管理子系統

　　維護調度模塊接收從業務系統或其他運行管理子系統發出的維護請求，根據工廠資源信息管理平臺提供的設備運行狀態及相關維護資源使用情況，創建詳細的維護作業進度表；維護分派模塊依據工廠資源信息管理平臺提供的維護定義信息及維護資源可用性信息，將維護作業進度表進一步分解為維護作業工作單；維護執行管理模塊需要按照維護作業工作單的安排下達具體維護命令給下層的維護作業系統，并記錄維護工作執行的狀態和結果，保證維護操作按照標準的程序和規則進行，確保維護作業過程中各種資源的正確使用。另一方面，維護數據收集模塊按需要收集設備維護狀態信息、維護資源使用信息及維護事件報告等，供維護跟蹤模塊和維護績效分析模塊使用；維護跟蹤模塊基于上述維護信息和維護事件報告，跟蹤維護作業計劃的執行情況及維護資源使用情況，并向維護調度模塊和上層業務計劃系統匯報維護作業執行狀態、維護績效分析結果、維護成本及資源使用情況等；維護績效分析模塊基于維護歷史信息，對維護作業的執行過程、維護效果及所消耗資源進行分析與評估，確定問題區域和改進區域,并建立KPI指標，用于維護運行的改進與優化。

(3) 質量運行管理子系統

　　質量調度模塊接收從業務系統或其他運行管理子系統發出的質量測試請求，根據工廠資源信息管理平臺提供的質量測試資源使用情況及質量分析儀器運行狀態，創建詳細的質量測試進度表；質量分派模塊依據工廠資源信息管理平臺提供的質量測試定義信息和質量測試資源，以及分析儀器的可用性信息，將質量測試進度表進一步分解為質量測試工作單；質量執行管理模塊需要按照質量測試工作單的安排下達具體的質量測試命令給下層的質量分析測試系統，并保證質量測試操作按照標準的程序和規則進行，確保各種測試資源和分析儀器的正確使用，同時按要求執行樣品的留樣管理；質量數據收集模塊按需要收集質量測試結果、質量測試中間數據及質量測試報告，供質量跟蹤模塊和質量績效分析模塊使用；質量跟蹤模塊基于上述質量測試結果和測試報告，記錄質量分析結果，跟蹤質量測試流程，并向質量調度模塊和上層業務計劃系統匯報質量測試結果、質量績效分析結果及測試資源使用情況等；質量績效分析模塊以改善產品質量為目的，建立KPI，對質量測試結果、測試性能及質量指標變化趨勢等進行分析與評估。

(4) 庫存運行管理子系統

　　庫存調度模塊接收從業務系統或其他運行管理子系統發出的庫存請求，根據工廠資源信息管理平臺提供的庫存能力及庫存資源使用情況，創建詳細的庫存作業進度表；庫存分派模塊依據工廠資源信息管理平臺提供的庫存定義信息及庫存資源可用性信息，將庫存作業進度表進一步分解為庫存作業工作單；庫存執行管理模塊需要按照庫存作業工作單的安排下達具體庫存工作命令給下層的庫存作業系統，并記錄工作執行的狀態和結果，保證產品和物料的移動過程遵循工作單程序和規則，確保庫存運行中使用正確的資源。另一方面，庫存數據收集模塊按需要收集產品跟蹤信息、質量跟蹤信息、維護跟蹤信息及庫存資源使用信息，并向庫存跟蹤模塊報告有關的庫存運行狀況和物料操作數據；庫存跟蹤模塊基于上述數據收集報告，跟蹤并記錄有關的物料移動信息、物料存儲管理信息，以及物料批次的數量信息和位置信息，并向庫存調度模塊和上層業務計劃系統提供庫存運行報告和庫存響應信息；庫存績效分析模塊以改善庫存運行為目的，建立KPI，對庫存損失情況、物料移動效率及庫存資源利用效率等進行分析與評估。

　　由于生產運行、維護運行、質量運行和庫存運行之間存在非常密切的業務聯系，是一個有機的整體，四個運行管理子系統需要彼此協同工作，共同服務于整個制造運行區域。例如，當生產運行中的生產計劃信息發生變更時，可能需要維護運行、質量運行和庫存運行予以協同配合，以保證更新的生產計劃能夠有效地完成，其他亦然。各個運行管理子系統通過工廠資源信息管理平臺傳遞彼此之間的業務請求與業務響應，以實現信息的集成和統一管理，避免各個運行管理子系統之間發生業務運作或資源使用的沖突。

　　此外，可以根據企業的特定需要，將運行管理子系統的實現結構應用于定義和描述企業制造運行區域內的其他管理活動，如生產安全管理、文檔管理、突發事件應急管理等，以保證MOM系統具有良好的可拓展性。