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二、設置鑒定科目與技能實訓
高職教育以培養高等技術應用型專業人才為根本任務,以學生獲得綜合職業能力為目標,因此,設置鑒定科目和技能實訓時應以為培養學生提高綜合職業能力服務,提高學生的綜合職業能力,綜合職業能力包括專業能力、方法能力和社會能力。專業能力通常包括技能知識、技能的運用與創新、專業知識、相關崗位法律法規運用等;方法能力一般包括自我控制與管理、關于計劃、時間、決定等管理、再學習能力等;社會能力涵蓋人際交流、法律意識、社會責任心、團隊協助、職業道德及自信心等方面內容。根據高職鐵道工程技術專業畢業生畢業后跟蹤調研結果,可以將其專業崗位群分為:(1)以個人素質和工作需要為依據,分為技術管理、經營管理、生產管理及工程組織等各種各樣技術管理人才;(2)從事地下鐵道橋隧、鐵路軌道施工的施工員、從事鐵路工務設備的維護工作養護員等現場施工與養護管理人才;(3)從事資料員、后勤技術員、設計員等從事小型工程項目人才。此外,又可以根據鐵道工程技術專業各個崗位群需求的綜合職業能力,可以將技能實訓和鑒定科目類型設置為:(1)綜合專業技能的實訓與鑒定。通常包括頂崗實習、綜合試驗強化訓練、畢業設計及畢業實習等內容;(2)基礎技能的實訓與鑒定。主要內容有基礎寫作技能、計算機基本技能及外語基本技能等;(3)單項專業技能的實訓與鑒定,一般有課程設計實訓、專業課實訓、課內實訓等。
三、鐵道工程技術專業技能實訓方法
1.合理安排鐵道工程技術專業實驗實訓教學
鐵道工程技術專業實驗實訓課是開展實踐教學的重要手段,可以加強學生的動手能力和創新能力,因此,應合理安排實驗實訓教學,重視實驗實訓課的教學質量。具體安排如下:(1)針對新生的教學安排。應設工程制圖、思想道德修養與法律基礎、計算機網絡基礎等基礎課程,讓學生掌握基本理論知識,為今后學習專業技能奠定一定的基礎。并根據各門基礎課程的特點配套相應的實踐教學環節,例如,思想道德修養與法律基礎,可以配套辯論賽環節,提高學生的口才與應變能力,同時幫助學生樹立正確的法律觀和道德觀;又如工程制圖可以設置CAD制圖實訓,計算機網絡基礎可以設置計算機操作實訓等。(2)對于大二學生,應側重安排本專業專業課程,并在專業課程學習過程中穿插相應的實驗實訓課程,例如,在施工測量課程中穿插安排測量實習;在工程力學應用課程中穿插工程力學試驗環節;在地基基礎施工與檢測一課中安排土工試驗課程。以學年結束前3周為施工實習周,在現場技術人員的帶領下,由實習教師組織學生深入施工企業一線進行實踐教學。
2.實現實驗實訓課與職業技能培訓和鑒定有機結合
通過職業技能的培訓與鑒定,可以提高學生的職業技能和職業素質。高職院校不僅要抓緊鐵道工程技術專業實驗實訓課的教學環節,還應結合職業技能的培訓與鑒定,使其與相應課程的實驗實訓課程有機結合,這樣還有利于職業素質教育在日常教學環節中滲透,在課程考核和職業技能鑒定中落實。此外,還應多鼓勵學生參與職業技能培訓與鑒定,提高自身動手能力和操作能力。同時,還可以定期開展技能大賽,讓學生在大賽中提升自我,取長補短,培養團隊精神。
3.加強學生綜合應用能力實訓
中圖分類號:TU473.1文獻標識碼: A 文章編號:
0引言
水泥粉煤灰碎石樁(Cement Flyash Gravel pile)簡稱CFG樁。它是在碎石樁的基礎上摻入適量石屑、粉煤灰和少量水泥加水拌和后制成的一種具有一定強度的樁體。其骨料仍是碎石,用摻入石屑來改善顆粒級配,摻入粉煤灰來改善混合料的和易性,并利用其活性減少水泥用量,摻入少量水泥使其具有一定的粘結強度,具有某些柔性樁特點的高粘結強度樁,其強度等級在C15~C25之間變化,是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。
CFG樁復合地基由樁、樁間土及褥墊層3部分構成。其加固機理:當基礎承受垂直荷載時,樁和樁間土都要發生沉降變形。樁的變形模量遠比土的變形模量大,所以樁比土的變形小,由于基礎下面設置了一定厚度的褥墊層,樁可以向上刺入,伴隨這一變化過程,褥墊層將上部基礎傳來的基底壓力通過適當的變形以一定的比例分配給樁及樁間土,使二者共同受力。同時土由于樁的擠密作用(沉管方法成樁時)而提高了承載力,而樁又由于其周圍土側應力的增加而改善了受力性能,二者共同工作,形成了一個復合地基的受力整體,共同承擔上部基礎傳來的荷載。如不設置褥墊層,在樁體沉降很小的情況下,上部荷載主要由樁體承擔,與樁基作用機理相近,樁間土不能充分發揮作用;當不設褥墊層或褥墊層較薄時,樁對基礎的應力明顯集中,需考慮樁對基礎的沖切破壞,當褥墊層厚度達到一定程度,基礎反力接近天然地基的反力分布,已不存在基底面的應力集中,無需考慮樁體對基礎的沖切破壞。另外不設褥墊層時,水平荷載主要由樁基來分擔,隨著褥墊層的設置和增厚,樁頂承受的水平荷載逐漸變小,當褥墊層厚度達到一定程度時,水平荷載主要由樁問土承擔,這樣大大減少樁體發生水平折斷的可能性,以免樁體在復合地基中失去工作能力。對于水泥粉煤灰碎石樁宜設置擴大樁頭(或樁帽)和加筋墊層,墊層厚度宜取300~600mm,墊層材料宜用砂礫石、碎石等,最大粒徑不宜大于30mm。
1 工程概況
1.1 地質條件
蘭新第二雙線某工點地層主要為第四系全新統沖積黏質黃土、粗圓礫土、卵石土及白堊系下統泥巖。巖性如下:黏質黃土(Q4al3),分布于地表,厚3.0~6m,黏性強,具孔隙,底部多分布有薄層粉土和砂土。軟塑-流塑,表層多為硬塑,σ0=80~100kPa。粗圓礫土(Q4al6):下伏于黏質黃土,厚度1.8~5.4m,飽和,中密,σ0=500kPa。卵石土(Q4al7):下伏于黏質黃土,厚度6.0~8.0m,潮濕-飽和,中密,Ⅲ級硬土。泥巖(K1Ms):下伏于卵石土, Ⅳ級軟石。據鉆探揭示,工點范圍內地下水主要為第四系孔隙潛水,地下水位埋深1.5~4.0m,地下水位受大氣降水和農田灌溉影響隨季節變化。水質為硫酸鹽侵蝕,環境等級為H2。對鋼筋具氯鹽侵蝕性,環境作用等級為L1。
1.2 參數確定
復合地基承載力計算參數主要有地基參數、設計參數兩種,以某工點一斷面為例,地基參數根據施工現場實際勘探資料確定,見表1
表1 地基參數
設計參數根據地區地基處理經驗及具體工程確定,本工程取值如下:列車換算荷載為61.6kN/m,填土寬度B=13.6m,填土高度H=6.96 m,填土容重γ=19kN/m3,路基本體預留沉降量為1‰;樁的直徑D=0.40m,樁身強度P=15MPa,樁身強度折減系數=0.333,樁間土承載力折減系數=0.75。
2 復合地基計算
2.1復合地基承載力
按照CFG樁復合地基承載力宜通過現場復合地基載荷試驗確定,設計時按式(1)估算:
式中――單樁豎向容許承載力(kN);
σsp――復合地基承載力 (kPa);
m――面積置換率;
Ap――樁身截面積(m2);
β――樁間土承載力折減系數,宜按地區經驗取值,如無經驗時可取0.75~0.95,天然地基承載力較高時取大值;
σs――處理后樁間土容許承載力(kPa),宜按當地經驗取值,如無經驗時,可取天然地基容許承載力;
單樁豎向容許承載力的取值,根據土的物理指標與承載力參數之間的經驗關系確定單樁容許承載力時,可按式(2)估算(、取值應考慮施工方法的影響):
式中 U――樁身截面周長(m);
――樁周第i層地層的容許側阻力(kPa);
――樁周第i層土的厚度(m);
――樁尖地層容許端阻力(kPa)。
2.2 CFG樁復合地基沉降
高速鐵路地基壓縮層的計算深度應滿足下式要求:
復合地基沉降量可按下式計算:
式中――加固區沉降量;
――下臥層沉降量。
ms――沉降經驗修正系數,與地基條件、荷載強度等因素有關,根據地區沉降觀測資料及經驗確定,其值可取1.0~1.4。
2.3 計算結論
根據以上計算參數及計算公式,復合地基計算結果如下表2:
表2復合地基沉降計算結果
對上表進行計算分析,對于軟弱土層相對較薄的地基采用CFG樁進行加固時,樁尖進入軟弱層下部較硬地層可有效提高復合地基承載力。綜合考慮復合地基沉降值及復合地基承載力要求,樁間距采用1.5m,樁長采用6.3m。CFG樁橫斷面及平面布置圖見下圖1、圖2:
由于本段黃土飽和度較高,成樁方式設計采用長螺旋成孔,建議現場進行振動沉管成孔與長螺旋成孔工藝試驗對照。
2.4 工程實施情況
現場按照設計樁長、樁間距、樁體強度進行工藝性試驗,檢測情況如下:
(1)振動沉管施工CFG樁完整性檢測發現,存在以下樁身斷樁缺陷及樁身質量不滿足設計要求,易斷樁等嚴重問題。經對樁芯取樣驗證發現,振動沉管在地下1.5m、3m左右極易產生斷樁,且樁體總長達不到設計要求。
(2)長螺旋成孔施工CFG樁完整性檢測,樁身完整性及樁體強度、復合地基承載力特征值均滿足設計要求。
3 結論及分析
對于西北黃土地基采用CFG樁進行加固時,以下幾個方面必需重點考慮:
(1)地基參數需結合工程經驗加以判斷,相對常規偏差較大的數值要分清產生原因,加強地質核查,盡量避免對設計文件質量造成影響。
(2)對于地下水位較淺且地下水位線易隨季節變化的黃土地層,不宜采用振動沉管法成孔。當確需采用振動沉管成孔時,需經先導性試驗確定各項控制參數,避免縮徑及斷樁現象的產生。鉆至預定深度后應盡量少提鉆,且應在混凝土淹沒鉆頭一定高度后再提鉆,提鉆速度也不宜過快,一定要注意提鉆速度和泵送速度的匹配。
(3)對于較薄層松軟土地基,下伏有持力層時,設計樁長宜進入持力層0.5~1.0m,以滿足地基承載力的要求,同時通過樁的施工可對地層進行進一步驗證,以保證工程安全。
(4)廢樁處理:對于出現個別的Ⅲ類樁,可采用接樁處理,但對于斷樁部位較深且受場地及地下水的影響,開挖通常比較因難,宜采用補樁的方法解決。補樁時要注意不能破壞其它的樁。對于大面積Ⅲ類樁或Ⅳ類樁需查明原因,從根本上進行解決。
參考文獻:
[1]鐵道部. 鐵路工程地基處理技術規程(TB10106-2010).北京:中國鐵道出版社.2010.
一、背景
寧安城際鐵路,東起江蘇省南京市,西至安徽省安慶市,全長257公里,其中江蘇省境內33公里,安徽省境內225公里,目前工程正抓緊建設,預計于2015年下半年正式建成通車。寧安城際鐵路橫貫安徽省沿江地帶,由南京南站引出,經江寧南站、馬鞍山東站、當涂東站、新蕪湖站、繁昌西站、銅陵站、池州站等,最終跨越長江引入安慶站。寧安城際鐵路項目總投資超過300億元人民幣,由鐵道部(現為中國鐵路總公司)與安徽省、江蘇省共同建設,線路設計行車速度為250公里/小時。寧安城際鐵路的建設,將極大地方便安徽沿江地區人民的出行,也必將對皖江城市帶帶來良好的區域經濟效應。
二、文獻回顧
國外關于高速鐵路對于區域經濟發展影響的相關論文不勝枚舉,國內也有大量關于高速鐵路對于特定區域經濟效應分析的研究。楊維鳳(2011)認為,京滬高速鐵路的建設和開通將會促進沿線區域經濟增長、區域產業結構變動和相關行業發展以及區域空間結構的重塑[1];夏露林(2012)認為,成綿樂城際鐵路的修建,將對四川成都都市圈經濟一體化產生積極而深遠的影響,促進產業升級與優化布局,實現城市功能的分工和互補[2] ;駱玲(2013)
認為,高速鐵路對沿線城鎮化進程的加快、城鎮經濟規模的擴張、城鎮發展和城鎮格局的重構具有重要的影響。
三、寧安城際鐵路的城市群效應分析
城市群是特定區域內具有某種相互關聯性的大中小型城市的集合體。交通設施特別是高速鐵路,在城市帶的形成與發展中 ,起到了極其重要的作用。寧安城際鐵路縮短了皖江城市帶各地的時空距離,產生了"同城效應",必將促進皖江經濟帶的區域經濟發展。
3.1寧安城際鐵路的中心極化效應
寧安城際鐵路途經的最大城市是南京,廣義的皖江城市帶包括合肥市,但文章研究的側重點在安徽長江沿岸地區(因此不含南京市、合肥市),所以文章認為寧安城際鐵路的修建對蕪湖市產生了顯著的中心城市極化效應。寧安城際鐵路的建設,推進了蕪湖市的經濟發展,促進了蕪湖市的產業結構升級,進一步鞏固了蕪湖在皖江地區的"龍頭"地位。借助城際鐵路帶來的客流,加上長江港口和既有公鐵樞紐的優勢,必將使大量物質財富和人力資本匯聚于此,從而使蕪湖市成為連接安徽省與長三角發達地區的橋頭堡,成為重要的客流物流交匯中心和商貿中心,進一步強化了蕪湖市的中心極化效應。
3.2合蚌高速鐵路的城市提升效應
馬鞍山市、銅陵市、池州市、安慶市是皖江城市帶中的重要城市,相對于蕪湖可以稱之為副中心城市,寧安城際鐵路將極大地提升了這些城市的綜合競爭力。長久以來,安徽沿江各市在經濟增長中一直位列全省前茅,但鐵路交通設施薄弱卻成為削弱城市競爭力的重要因素,以上各市的鐵路通達性遠遠落后于皖北的蚌埠、阜陽等傳統鐵路樞紐,甚至難以與處在鐵路干線上的皖南小城宣城市相抗衡。而借助寧安城際鐵路的東風,這些城市迎來了良好的發展機遇,應充分發揮工業產業的比較優勢,吸引大量熟練產業工人駐地就業,加大招商引資的力度,積極改善城市環境,成為皖江城市帶中重要的經濟增長極。
3.3合蚌高速鐵路的小城鎮帶動效應
寧安城際鐵路有利于帶動沿線小城鎮的經濟社會發展,使之成為皖江城市帶的有機組成部分。以當涂縣為例,寧安城際鐵路縱貫當涂縣全境,并設置當涂東站作為全縣唯一的鐵路客運站(既有寧銅鐵路當涂站已停辦客運多年),從而為當涂縣的發展帶來了重要機遇。寧安城際鐵路的修建,將使部分產業從大城市轉移至當涂縣;同時,部分人口受累于城市的環境污染、居住價格高昂以及交通擁堵,將從南京、蕪湖、馬鞍山等大城市移居到當涂縣,并借助高鐵通勤。這表明,寧安城際鐵路能夠帶動皖江城市帶內小城鎮的健康發展。
四、寧安城際鐵路的產業集聚和擴散效應
寧安城際鐵路的修建,將有利于皖江經濟帶內相關產業的集聚與擴散,從而在動態變化中促進產業資源的優化配置。
4.1寧安城際鐵路的產業集聚效應
產業集聚是指相關產業在時間空間上的集中,從而可以形成規模經濟效應,節約運輸成本、信息成本和交易費用,取得良好的動態外部經濟性。企業在進行產業布局的時候,必須考慮土地成本、勞動力成本、原材料價格和產品運輸費用等多種因素[4]。
以寧安城際鐵路沿線的蕪湖市為例,眾多汽車裝備配套企業即可考慮在此布局,并具有多項比較優勢:產業集聚優勢,蕪湖是全國著名的整車裝配生產基地,奇瑞集團汽車生產能力巨大;土地價格低廉,開發區配套設施完善,利于減少土地成本;勞動力密集,安徽是人口大省,青年勞動力可以在接受技能教育后就近在蕪湖就業;燃料原料優勢,蕪湖緊鄰華東能源基地淮南以及南京、合肥、馬鞍山等重要制造業基地;人員通勤便利,寧安城際鐵路拉近了蕪湖與皖江城市帶乃至全國各地的距離,企業員工可以通過城際鐵路快速通勤;貨運能力提升,寧安城際鐵路修建的一個重要的積極影響就是釋放了既有寧銅鐵路、銅九鐵路的貨物運輸能力,極大地提高了皖江城市帶各地的貨物吞吐能力;鄰近市場,蕪湖距長三角發達地區等主要消費市場相去不遠,利于產品銷售;人才、信息和技術優勢,蕪湖位于南京、合肥兩大科教基地之間,更有利于吸引人才流、信息流、技術流。
4.2合蚌高速鐵路的產業擴散效應
產業擴散意味著相關產業向其他地區進行產業輻射和擴散??紤]到經營成本,一些產業會離開既定地域,向經濟"洼地"轉移,而這些經濟"洼地"可以通過發揮比較優勢,吸引產業布局,推動經濟發展。
寧安城際鐵路帶來了產業擴散效應。例如,銅陵市某制造企業由于生產不能滿足需求,需要擴大生產規模。但在銅陵追加投資生產線,就會面臨著土地資源緊張、人力成本提高等不利局面。因此,該制造企業會考慮在臨近的繁昌縣設立新的生產基地;而繁昌縣可以借助城際鐵路帶來的通達便利,充分發揮比較優勢,推動經濟增長。這種產業擴散效應,對于銅陵市和繁昌縣,都是一種"雙贏"的過程。
五、高質量完成高速鐵路建設,助力安徽崛起
雖然2011年溫州動車事故給中國高速鐵路的建設發展帶來了沉重的打擊,但文章認為,從我國當前的國情來看,修建高速鐵路依然非常必要,但必須保證項目建設的高質量與安全性。
目前,我國鐵路建設與經濟發展水平的不協調性比較突出,人民群眾對快速便捷出行的需求與高速鐵路建設的滯后性依然存在著矛盾。對于我國這樣的人口大國,高速鐵路較之汽車等交通方式,更加節能環保,適合我國國情;此外,修建高速鐵路有助于消化我國鋼鐵、建材、水泥等相關產業的過剩產能,助力我國產業轉型進程。
寧安城際鐵路的修建,必將極大地改善安徽人民的出行條件,縮短省內省際城市間的時空距離,促進皖江城市帶的發展壯大,助力安徽經濟崛起。
參考文獻:
[1] 楊維風.京滬高速鐵路對我國區域經濟發展的影響[J]. 生態經濟, 2011(7): 61-64.
[2] 夏露林.高速鐵路對成綿樂區域經濟一體化的影響研究[D].成都:西南交通大學碩士畢業論文,2012.
關鍵詞:建筑業 全面預算 工程造價 動態管理 造價控制 激勵政策 定額 信息反饋
中圖分類號:f285:tp39 文獻標識碼:a
1 引言
預算和造價工作是一項技術性、政策性較強的經濟工作,隨著社會主義市場經濟體制改革的深化和發展,工程建設投資越來越大,國家和社會對工程造價預算人員的要求也越來越高。在工程建設中不可避免的要遇到市場、人為因素等的風險,使預期的工程造價預算超出投資控制。這明顯不利于工程整體建設。合理、有效地控制建設工程造價是工程造價管理的主要內容。做好工程造價的動態管理,控制風險投資,改進和完善工程投資估算,實行全過程的控制和管理,才能較好的完成工程造價概預算工作。/
2 在建筑企業中實行全面預算的必要性
預算管理是信息社會對財務管理的客觀要求。市場風云變幻,能否及時把握信息,抓住機遇是企業駕馭市場的關鍵。實行全面預算控制是建立和完善建筑業內部會計控制的基本方法,在全面預算管理過程中,應根據建筑業實際情況建立一套完善而行之有效的預算控制體系,在明確責權利的基礎上完善內部各責任單位的預算控制,圍繞資金管理和成本管理及時反映和監督預算的執行情況,分析各因素對預算的影響,通過考核及時發現問題,保證預算管理和績效考核有效結合,它對建筑企業的生存與發展很有益處。
3 全面預算管理的主要內容
全面預算管理涵蓋的內容非常廣泛,表述不一。但基本上指以預算編制與審批,執行與控制,反饋與調整,分析與考核,預算管理組織結構建設,預算管理模式,預算內外資金控制及成本控制和預算管理技術支持等內容為一體的管理系統。
3.1 全面預算管理的內容
(1)預算循環。主要包括預算的編制與審批,執行與控制,反饋與調整,分析與考核之間的循環和運轉。/
(2)預算管理組織機構。預算管理組織機構是全面預算管理實施運行的主體,也是預算管理過程中起主導作用的集合體。一般由審批機構、預算管理委員會、預算管理辦公室、各責任主體等組成。
(3)全面預算管理模式一般有集權式和分權式兩種。集權式指建立在泰羅科學管理學說基礎上,最大特點就是自上而下的強制性、傳遞信息途徑的單向性。
(4)預算內外資金控制和成本控制。主要是預算與資金控制和成本控制的結合問題。
(5)預算管理技術支持,即預算實施的操作平臺,指預算管理如何借助其他管理工具來進行實施和運用。
3.2 全面預算管理系統的動態描述
企業根據市場需要,結合企業自身能力,編制預算:通過執行預算滿足市場客戶需求;預算在執行控制過程中,通過信息反饋,及時并按規定程序修正預算、調整預算,以適應市場和企業實際情況,并將調整后的預算下達給預算責任單位;根據預算執行情況,進行分析和考核,再為下一輪預算編制提供參考和支撐。這個不斷循環往復的過程就是預算循環,也是全面預算管理的核心內容。
4 全面預算管理的主要功能 畢業論文
與全面預算管理的內容相對應,一般壘面預算管理要實現規劃、控制、溝通協調和激勵等功能:
4.1 規劃功能
預算經過規劃分析,并加以數量化,使企業的目標及政策能得到具體體現,有助于洞悉未來潛在的機會與威脅,實現其規劃功能。
4.2 控制功能
預算目標的制定過程也是事前控制過程,預算目標的執行、調整過程也是事中控制,預算目標的分析和考核過程。又為今后規劃提供依據,屬于事后控制。
4.3 溝通與協調功能
通過預算的審批,可使預算制定層了解各預算執行責任主體和員工的需求與意見:通過全員參與的預算編制,可使預算制定層與執行層相互溝通,達到共識,減少或消除預算執行過程中的障礙和阻力;在溝通過程中,各經濟單位摒棄本位主義,以企業整體利益為核心,從而經過相互了解、溝通、協調,促使全員共同努力達成預算目標。
4.4 激勵功能
企業全員參與預算的編制,而非經營者或高層下達單一的指令性計劃,從而積極鼓勵、吸收員工參與,促使員工個人目標與企業目標相統一,最終順利達成企業目標。合理且具有可實現性的預算目標,能有效激發預算責任主體和全員的潛力,再加上相應的獎懲激勵制度的實施,能促使預算責任主體和員工全力以赴,實現企業目標。/
5 全面預算管理的作用
5.1 全面預算管理是適應現代企業管理的需要
為了能將企業各職能部門和其他經濟單位的子目標和企業整體目標協調起來,必須有一條貫穿企業管理和生產經營活動的主線,而這條主線就是全面預算管理。
5.2 全面預算管理是提高經濟效益的有效途徑
企業必須以客戶為導向,以市場營銷為龍頭,而以銷定產的預算管理,是連接企業與客戶的紐帶和橋梁。在開源既定的情況下。節流一降低成本費用則是提高經濟效益的關鍵,而預算管理則為成本控制的有效手段。從而使預算管理直接為提高企業經濟效益奠定堅實的基礎。
5.3 全面預算管理更有利于企業各項目標的實現
通過預算的編制和審批,可以有計劃、有步驟的把企業的戰略目標、短期經營策略和發展方向予以具體化,并有機的結合起來,激勵全員參與實現經營目標,從而實現長期戰略規劃和短期策略的緊密結合。
5.4 實施全面預算管理有利于提高企業的管理水平 作文 /zuowen/
全員、全過程、全方位的全面預算管理,本質上是一種控制系統和管理工具,它滲透到企業生產經營管理的各個方面。全面預算管理,按 “誰負責誰承擔”的原則進行管理,并按責任歸屬設立各責任中心,在企業內部各部門、各環節全面落實預算目標和預算責任,起到全面預算對經營活動的控制作用,從而提高企業的管理水平。
6 結語
建筑企業在實行全面預算管理的同時,要掌握好分寸,不要把預算作為一種管理控制的手段,做的過繁過細,避免讓預算目標取代企業的經營戰略目標,出現目標置換的傾向;消除預算中的一成不變的傾向,要對前面預算進行定期檢查,如果發現重大變化,就應重新調整或全新制定全面預算。以達到預期目標。
參考文獻
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[4]李雪華淺談工程造價管理[j]有色金屬,2005,(02)。
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[7]胡劍.對工程造價管理的探討[j]2005,(04)。
[8]王蘭甫談工程造價管理[j]四川建筑,2004,(03)。
本文從MES
第二章 MES在中國的現狀及研究意義
第一節 傳統的MES(T-MES)
傳統的MES可大致分為兩大類:專用的MES系統(Point MES) 和整合的MES系統(Integrated MES)。專用的MES是指為解決某個特定領域問題,如車間維護、生產調度而開發的單獨應用系統。整合的MES則是針對一特定行業如航空、裝配、半導體、食品和衛生等行業而設計,具有一定的通用性。并且逐步加強了與上層事務處理和下層實時控制系統的集成能力。
我國對 MES的研究開發起步較晚,目前主要停留在MES思想、內涵及體系結構方面的研究上,應用系統開發一般局限于 MES單一功能。一些大學和科研院所等單位在國家863計劃資助下在 MES理論與應用系統開發方面做了一定的工作。但目前存在著很多問題,例如:(1)可集成性差;(2)缺乏智能性和敏捷性;(3)缺乏非常規信息條件下的科學決策方法。
由于工廠可能會從不同的軟件供應商購買適合自己的MES模塊,使得MES系統包括了很多子系統,這些子系統都有各自的處理邏輯,數據庫,數據模型和通信機制。為了實現與外部系統的集成,往往采用API技術,OLAP技術和相應的通信機制。其中,外部應用系統的調用和插入使用API的方式,而應用EDI技術和外部環境進行數據交換。
雖然專用的MES能夠為某一特定環境提供最好的性能,卻常常難以與其它應用集成,整合的MES比專用的MES邁進了一大步,具有一些優點如:單一的邏輯數據庫,系統內部具有良好的集成性,統一的數據模型等等。但其整個系統重構性能弱,很難隨業務過程的變化而進行功能配置和動態改變。為了解決傳統EMS
的不足,可集成MES (Integrated MES,I-MES)逐漸成為人們研究的熱點。
第二節 可集成的MES(I-MES)
MES是近10年來在國際上迅速發展、面向車間層的生產管理技術與實時信息系統,它是實施企業敏捷制造戰略、實現車間生產敏捷化的基本技術手段。在我國實施的CIMS戰略中,車間自動化一直是一個薄弱環節,而實施MES則是提升車間自動化水平的有效途徑,因此 MES技術的推廣應用可有力促進 CIMS的發展。另一方面,隨著CAD/ CAM及 ERP在制造企業的逐步應用,其進一步的信息化需求將迫使企業更多地去考慮在車間層次構建更高效的智能自動化信息系統,發展敏捷化MES無疑是其必由之路,因此 MES在我國具有廣闊的發展空間和應用前景。
然而,由于國內外現有的 MES技術及系統沒有充分考慮車間制造信息中大量存在的不確定性等非常規特點,缺乏在這些非常規信息條件下的科學決策方法,而片面地去追求車間信息的數量或精確性,不僅造成車間信息集成困難和決策效率不高,導致 MES缺乏足夠的敏捷性與智能性以適應日益不確定的車間制造環境,而且大大增加了MES的開發和使用成本,嚴重影響了 MES這一先進的車間生產管理與控制技術在我國的推廣應用與普及。因此必須從根本上解決 MES的敏捷化問題,并大大降低 MES的開發與使用成本,有力促進 MES在我國的產業化進程和推廣應用。本文提出的應對策略為上述問題的解決提供了一條有效途徑,它通過車間信息的有效集成和制造決策過程的智能化來保證車間生產的運行敏捷性,通過可重構和分布式對象技術解決 MES的結構敏捷性,從而從根本上來解決 MES的敏捷化問題,這對我國整個制造工業乃至國民經濟的發展、提高我國制造業的國際競爭能力具有非常重要的理論意義和實用價值。
第三節 MES的研究意義
20世紀90年代以來,經濟全球化的趨勢日益增加,信息技術的發展極為迅速,市場環境發生了根本性的變化。顧客驅動已成為市場的主要特征,市場競爭的要素涉及到工控時間、質量、價格、服務和環境。而信息技術的廣泛采用,使得以顧客訂貨和市場需求為軸心的生產活動已可以不受時間和地域的限制,競爭的高科技含量因此大大提高了。面對激烈競爭,企業界的重要對策就時采用將制造技術與信息技術、自動化技術、現代管理技術和系統科學技術有機融合的新一代先進制造技術。雖然大量的先進制造技術運用于企業管理中,但對于一個企業,如果僅僅從生產工廠的視角來分析其在競爭中所處的地位,顯然是短視的。即使是最好的MES解決方案,對于整個企業來講,也不過是提供一個相對狹窄的視角,缺乏在管理層為進行決策支持所需要的生產執行數據的廣度和深度。這就啟示我們,完整的、能夠引導一個企業保持長期的業務利益和價值的企業信息系統,必須是控制、制造執行系統MES和企業規劃系統ERP三者協同作用的整合。可惜的是,在人們認識到ERP的重要作用的同時,并不曾給予MES足夠的重視,更何況上ERP項目動輒要投資上千萬,甚至上億元。一般中小企業難以承擔,即使是大型企業花那么多錢也不是輕而易舉的。
M ES是美國管理界90年代提出的新概念。美國先進制造研究機構AMR(Advanced Manufacturing Research)通過對大量企業的調查發現現有的企業生產管理系統普遍由以ERP/MRPII為代表的企業管理軟件,以SCADA、HMI為代表的生產過程監控軟件和以實現操作過程自動化,支持企業全面集成的MES軟件群組成。根據調查結果,AMR于1992年提出的三層的企業集成模型。由于MES強調控制和協調,使現代制造業信息系統不僅有很好的計劃系統,而且能使計劃落實到實處的執行系統。因此短短幾年間MES在國外的企業中迅速推廣開來,并給企業帶來了巨大的經濟效益。企業認識到只有將數據信息從產品級(基礎自動化級)取出,穿過操作控制級,送達管理級,通過連續信息流來實現企業信息全集成才能使企業在日益激烈的競爭中立于不敗之地。
隨著企業生產模式逐漸向敏捷制造發展,企業業務流程重組(BPR)的實施、企業環境的異構性以及企業間動態聯盟的組建等等對MES又提出了更高的要求,傳統的MES解決方案難以適應敏捷制造的要求,面向敏捷制造的MES不僅要費用合理更要具有良好的適應性(adaptable),可重構性(reconfigurable),可集成性(integrated),因此,國外許多組織和研究機構開始研究面向敏捷制造的MES。然而,國內對MES概念和應用的研究卻不太多,更不說有成熟的軟件產品。隨著企業計算機應用的不斷推廣,企業信息化應用水平逐漸提高,企業越來越需要車間執行層的管理信息系統。因此如何深刻理解MES內涵,把握它的發展趨勢,在我國企業中開發和應用MES,對于提高企業競爭力,縮小與發達國家企業差距是迫在眉睫的事情,也將是企業信息化水平深層次推進的需要。
當前擺在人們面前的嚴峻問題是,如何發現企業在實施MES時存在的弊端,并有針對性地提出解決問題的辦法。這樣對構建我國企業科學的治理結構、提升企業國際競爭力,無疑更具重要的現實意義和深遠的歷史意義??磥碚_認識MES的作用和正確地發揮MES的作用是非常關鍵的事情。本文將重點放在至今在國內尚未引起足夠注意的,但是對企業發展壯大有著重要意義的MES,以期對這個溝通ERP和PCS之間的關鍵環節給予應有的重視。
第三章 MES的概述
第一節 MES的形成
一、MES的產生背景
20世紀80年代中期以后,伴隨著客戶對產品需求的多樣化,制造企業的生產模式開始由大批量的剛性生產向多品種少批量的柔性生產轉變;伴隨著計算機網絡和大型數據庫等信息技術的發展,企業的信息系統也開始從局部的、事后處理方式轉向全局的、實時處理方式。其間出現了精良生產、敏捷制造等新的理念和方法;在管理系統軟件領域從MRP(Materials Requirements Planning,物料需求計劃),到MRPⅡ,直到ERP系統的迅速普及;在過程控制領域,PLC(Programmable Logic Controllers,可編程邏輯控制器), DCS(Distributed Control System,分布式控制系統)得到廣泛應用②。
盡管企業信息化的各個領域都取得了長足的發展,但是在實現信息集成的過程中,仍然會面臨信息孤島和信息斷層③所帶來的各種問題.例如,在計劃過程中無法準確及時的掌握實際生產狀態,在生產過程中得不到切實可行的作業計劃,車間的管理人員和操作人員難以跟蹤產品的生產過程,不能有效地控制在制品庫存,用戶無法了解訂單的執行狀況等等.產生這些問題的主要原因在于生產管理系統與生產過程控制系統的相互分離,計劃系統和過程控制系統之間的界限模糊,缺乏緊密的聯系.針對這種情況,1990年11月,美國的調查咨詢公司AMR(Advanced Manufacturing Research,先進制造研究機構)首次提出MES的概念,作為解決企業信息集成問題的解決方案④⑤。
隨著企業信息化在理論和實踐兩個方向上的不斷深入,以系統和集成思想為基本哲理的制造業信息化系統的體系已經基本清楚,如圖3-1所示⑥,將企業看作一個球體,以企業、生命周期和價值鏈為坐標,將集成系統所涉及的各種應用分系統放置在球體空間的不同位置,說明各種系統邏輯上的關聯關系。整個企業信息化的系統體系中,MES扮演了承上啟下,關聯上下的重要作用。
圖3-1 協同制造管理的應用圖
二、MES的發展歷史
MES作為生產形態變革的產物,其起源來自工廠的內部需求。為了更好得理解MES的產生背景,我們先回顧一下計算機輔助生產管理系統的演化歷史。
上個世紀八十年代,MRPII(Management Resource Planning,制造資源計劃)在APICS(美國生產與庫存管理協會)大力宣傳和組織推動下得到了迅速的普及和廣泛應用。推廣過程中,MRPII也暴露出一些不足之處,如MRPII對預測需求和銷售管理不夠重視,對車間的大量實時事件與數據不能很好地利用等等。
許多企業認識到,需要其它系統來解決MRPII在這些方面管理薄弱的問題。于是,為了滿足銷售、預測的需求,產生了DPR(Distribution Resource Planning,分銷資源計劃)。同樣,為了強化車間的執行功能,MES也就應運而生。
傳統的MES(Traditional MES,T-MES)大致可分為兩大類:1、專用MES系統(Point MES)。它主要是針對某個特定領域的問題而開發的系統,如車間維護、生產監控、有限能力調度等。2、集成MES系統(Integrated MES)。該類系統起初是針對一個特定的、規范化環境而設計的,目前已拓展到許多領域,如航空、裝配、半導體、食品和衛生等行業,在功能上它已實現了與上層事務處理和下層實時控制系統的集成。
雖然,專用MES能夠為某一特定環境提供最好的性能,卻常常難以與其它應用系統集成。專用的MES整個系統重構性能弱,很難隨業務過程的變化而進行功能配置和動態改變。集成的MES,比專用MES邁進了一大步,具有很多優點:如單一的邏輯數據庫、系統內部具有良好的集成性、統一的數據模型等等。
美國AMR研究小組在分析信息技術的發展和MES應用前景的基礎上,提出了可集成MES(Integrated MES,I-MES)這一概念。它將模塊化和組件技術應用到MES的系統開發中,是兩類傳統MES系統的結合。
從表現形式上看,I-MES具有專用MES系統的特點,即I-MES中的部分功能可以作為可重用組件單獨銷售。同時,它又具有集成MES的特點,即能實現上下兩層之間的集成。此外,I-MES還能實現客戶化、可重構、可擴展和互操作等特性,能方便地實現不同廠商之間的集成和原有系統的保護以及即插即用(P&P)等功能。
三、MES的定義
美國先 進制造研究機構AMR(Advanced Manufacturing Research)將MES定義為“位于上層計劃管理系統與底層工業控制之間的、面向車間層的管理信息系統”,MES為操作人員、管理人員提供計劃的執行、跟蹤以及所有資源(人、設備、物料、客戶需求等方面)的當前狀態信息。
制造執行系統協會(Manufacturing Execution System Association,MESA)也給MES做出定義:“MES能通過信息傳遞,對從訂單下達到產品完成整個的生產過程進行優化管理。當工廠里面有實時事件發生時,MES能對此及時做出反應、報告,并用當前的準確數據對它們進行指導和處理。這種對狀態變化的迅速響應使得MES能夠減少企業內部沒有附加值的活動,有效地指導工廠的生產運作過程,從而使其既能提高工廠及時交貨能力、改善物料的流通性能,又能提高生產回報率。MES還通過雙向的直接通訊在企業內部和整個產品供應鏈中提供有關產品行為的關鍵任務信息。”
后者對于MES的定義強調了以下三點:1.MES是對整個車間制造過程的優化,而不是單一解決某個生產瓶頸。2.MES必須提供實時收集生產過程數據的功能,并做出相應的分析和處理。3.MES需要與計劃層和控制層進行信息交互,通過企業的連續信息流來實現企業信息集成。
第二節 MES的作用和特點
一、MES的作用
在許多工廠中,全廠管理的功能目前仍然由文件和人工系統進行,通常有經驗的人員執掌著工廠生產效益的鑰匙。在大多數運行中,人工系統和有經驗運行人員的判斷總是起著重要作用,圖3-2。但是,市場要求產品的品種和數量經常變化,靠人工和經驗調整生產顯然效率低、反應慢、缺乏競爭力。而且人工系統也不可能適應產品、工藝、技術和用戶要求日趨加速的變化。由于生產運行變化如此迅速,MES的信息的及時性要求以分,甚至秒的速度進行反應,此時光靠人恐怕不行。因此,采用MES帶來的效益不言而喻,圖3-3。
圖3-2 人工決策
圖3-3 MES決策
ERP/MRP的環境是以具體事務為基礎的。其數據交換系對生產調度、運輸安排或對生產計劃要求的響應。與此不同的是,控制的決策必須在秒甚至更短的時間內完成,它對生產過程、操作人員,或對材料的操作需求作出響應。顯然,實時環境和實時響應的差異影響著絕大多數的具體事務和在控制層的執行。傳統的數據流和控制流在ERP與控制層之間存在著巨大的鴻溝。傳統的信息管理系統向主管財務的總經理和財務管理負責人報告,居于管理層;而傳統的工程生產信息則向負責生產的總經理報告;職責不同,相互之間的溝通不一定能做到及時且細致深入。
與此相反,MES能提供的材料數據是與生產消耗相關的,同時能生成基于精確執行時間的材料供應提前量,這將改善倉儲控制。準確的生產模型是與實際測量相對于計劃時間表的關系緊緊相連的,因而可用來修正過程模型,而且有助于精確表達生產計劃的實時行為。
在當今激烈競爭的世界經濟中,要占有“最有價值”的地位,必須使企業具有最好的質量、最佳的客戶服務、最低的制造成本、快速響應以及靈活性的特點。而要達到這樣的水平,就必須在正確的時間提供正確的信息才可能進行最佳的決策。這就要求不斷地對公用的數據庫進行改善,同時讓每個部門都擁有把數據轉化為有用信息的工具。怎么能做到這些呢?唯有MES才能真正向企業提供以上這些功能。
MES系統的基本功能模塊包括工序詳細調度,資源分配和狀態管理,生產單元分配,過程管理,人力資源管理,維護管理,質量管理,文檔控制,產品跟蹤和清單管理,性能分析和數據采集等,具體如圖3-4所示
圖3-4 MES功能模塊
二、MES的特點
1、適用多樣性生產流程,支持多條生產線,提高管理效率,能將各批次的作業有效的在多條生產線上進行排產,提高了管理效率;
2、建立完善的數據庫,提供強大的查詢功能,信息更完整和更具深度,可隨時隨地搜集生產線上的所有信息,包括生產線上物料與人員產能、維修等;
3、流水線操作防呆預防錯誤功能,預先防止部件裝配錯誤和產品生產流程錯誤,并及時提醒指導操作人員進行改正;
4、線上信息實時正確整合,以利最佳的決策,管理者可隨時獲得生產線上的實時信息,多樣化的報表與圖表整合分析,如柏拉圖、P-Chart柱形圖等,提供管理者在做不同的決策時的有力依據;此外, 報表與Word、Excel等辦公軟件相結合,使圖表的形式更多樣化。
5、模塊客制化的設計,充分符合企業需求,各模塊可專司其功能,又具有整合性,真正達到企業信息流通的目的;模塊內功能的復雜或簡易程度,完全視企業的本身需求而定;
6、實時監控生產線,品質保證的最佳工具。系統可查詢多種維修流程中的情況,實時查詢不良原因的代碼,使決策者或管理者能夠清楚的知道產品缺陷的數量及原因,將這些不良原因作一統計及分析,進一步督促相關作業人員,加強品質管制,如此提高生產效率及品質,為公司創造更高的價值;
7、維修數據的整合分析統計、便于知識管理,系統可以針對不同機種,不同的維修項目做前十項的排行,讓維修人員可以有維修依據,且將個人的經驗值憑借系統顯示。建立一個有系統的維修知識庫,提供維修人員維修產品時之有利依據 與參考,節省重復的思維過程,適當運用經驗法則,做最經濟的資源支出;
8、提供看板可視化管理,看板顯示當前工作站的工作目標、完成情況、不良率、差異等信息,也可以顯示設定信息,如歡迎詞、標語等,管理者能夠及時了解現 場的生產、質量情況 ,實現圖視生產和管理;
9、系統架構采用Client/Sever架構,將企業生產流程設定存儲,當程序需要更改時,只需在服務器端進行修改,而客戶端在使用程序時一般不要進行修改,減少系統維護工作。
第四章 MES應用舉例——離散制造企業的制造執行系統
第一節 離散制造企業
離散制造企業是指制造企業中的一類企業,其生產過程中基本上沒有發生物質改變,只是物料的形狀和組合發生改變,即最終產品是由各種物料裝配而成,并且產品與所需物料之間有確定的數量比例,如一個產品有多少個部件,一個部件有多少個零件,這些物料不能多也不能少。按通常行業劃分屬于離散行業的典型行業有機械制造業、汽車制造業、家電制造業等等。
離散制造企業主要是通過對原材料物理性狀的改變、組裝,成為產品,使其增值。而流程生產行業,主要 是通過對原材料進行混合、分離、粉碎、加熱等物理或化學方法,使原材料增值,通常以批量或連續的方式進行生產。在MES需求、應用環境等諸多方面,兩者都有較大的差異⑦,在此介紹離散行業的特征。
1、 產品結構。離散制造企業的產品結構,如圖4-1所示,可以用“樹”的概念進行描述——其最終產品一定是由固定個數的零件或部件組成,一般使用物料清單(BOM)表示這種關系。
圖4-1 產品結構示例
2、 生產計劃管理。離散制造企業主要從事單間、小批量生產,由于難于預測訂單的到達時間和批量,同時由于產品的工藝路線經常變更,因此需要良好的計劃能力。只要應用得當,離散制造在生產計劃系統方面投資所產生的效益可以相當高。
3、 工藝流程。面對訂單的離散制造業,其特點是多品種和小批量。因此,生產設備的布置有可能不是按產品而是按照工藝進行布置的。例如,離散制造業往往要按車、銑、刨、磨、鉗等工藝過程,或者按照典型工藝過程來安排機床位置。因為每個產品具體的工藝過程都可能不一樣,而且可以進行同一種加工工藝的機床有多臺,因此,離散制造業需要對所加工的物料進行調度,并且往往中間品需要進行搬運。離散工業企業的原材料主要是固體,產品也為固體形狀。因此。存儲多為室內倉庫或室外露天倉庫。
4、 自動化水平。離散制造業企業自動化主要在單位級,例如數控機床、柔性制造系統。由于是離散加工,產品的質量和生產率很大程度依賴于工人的技術水平。因此,離散制造企業一般是人員密集型企業,自動化水平相對較低。
5、 批次管理和跟蹤⑧。流程行業的生產工藝過程中,會產生各種協產品、副產品、廢品、回流物,對物資的管理需要有嚴格的批次。例如,制藥業中的藥品生產過程要求有十分嚴格的批號記錄和跟蹤,從原材料、供應商、中間品,以及銷售給用戶的產品,都需要記錄。一旦出現問題,企業可以通過批號反查出是誰的原材料、哪個部門、何時生產的,查出問題所在。而離散制造業一般對這種要求并不十分強調,雖然現在很多離散制造業企業也在逐步完善產品生命周期跟蹤管理的能力。
根據以上概況初步了解了離散制造企業的一些基本情況,并以此為基礎來進行MES的實際應用。
第二節 公司概況
面對日益激烈的國際競爭,現代化的企業需要現代化的管理,現代化的管理離不開信息化的管理手段。企業信息化被認為是現代企業國際化戰略的必由之路,眾多企業會首先選擇ERP來幫助企業實現物流、資金流、信息流的信息化。湖州巨人機電有限公司是一家致力于為中國乃至全球電梯整機業提供精良部件及完美解決方案的專業制造企業,也引進了相應的ERP來經營管理企業,并購買了一批先進的數控機床(如數控液壓轉塔式多功位沖床、HDS1303NT 數控折彎機、FO-3015 飛行光路激光切割機等等)來加工產品。主要為巨人通力提供電、扶梯公司提供各種部件,還提供精密鈑金部件、精美電梯裝潢和精良電氣產品。隨著業務的擴大和發展,相繼與昆山通力、無錫中秀、西子奧的斯、訊達等知名企業合作,為其進行部件定制生產及加工服務。雖然有ERP的周密計劃和先進的機床進行生產,但是遠遠不能滿足客戶提出的各種要求??蛻羰俏覀兊纳系?,失去上帝的信賴,等于失去我們的生命,企業無法生存。更何況現在制造業現在已經不再是一個暴利行業,而是已經進入微利時代,企業如何在這個時代獲取更高的利潤?這是每個企業所必須面臨的問題。
企業一直以來使用金碟的ERP系統來組織生產,合理的計劃每一份定單所生產的部件,經過ERP的計劃打印出許多流程卡,以流程卡上的物料清單來指導整個車間的工作流程和工作內容,同時作業員在完成一作業時須將日期、人員、生產信息填寫在流程卡上,在成品包裝前,收集起來,以備日后維修查詢之用。這種流程卡的管理方法在一般的電子、家電業中都會實行。這種管理方法雖然有一定的先進性,但離散型企業一般在加工完一道工序會將工件存放在暫存區一待下一工序加工,在這其中回出現流程卡失蹤,尋找工件難等問題,導致加工沿后,交貨期緊張。為了企業更好的發展,在不斷的尋找問題的關鍵,總結、分析客戶所提的要求,結合企業本身運營狀況,發現企業雖然在計劃層和控制層得到長足的發展,但是在執行層仍然存在無法解決的問題,如下:
1、 出現用戶產品投訴的時候,能否根據產品號碼追溯這批產品的所有生產過程信息?
2、 能否立即查明它的:原料供應商、操作機臺、操作人員、經過的工序、生產時間日期和關鍵的工藝參數?
3、 同一條生產線需要混合組裝多種型號產品的時候,能否自動校驗和操作提示以防止工人部件裝配錯誤、產品生產流程錯誤、產品混裝和貨品交接錯誤?
4、 過去12小時之內生產線上出現最多的5種產品缺陷是什么?次品數量各是多少?
5、 目前倉庫以及前工序、中工序、后工序線上的每種產品數量各是多少?要分別供應給哪些銷售商?何時能夠及時交貨?
6、 生產線和加工設備有多少時間在生產,多少時間在停轉和空轉?
7、 影響設備生產潛能的最主要原因是:設備故障?調度失誤?材料供應不及時?工人培訓不夠?還是工藝指標不合理?
8、 能否對產品的質量檢測數據自動進行統計和分析,精確區分產品質量的隨機波動與異常波動,將質量隱患消滅于萌芽之中?
9、 能否廢除人工報表,自動統計每個過程的生產數量、合格率和缺陷代碼?
……
面對以上車間管理的典型問題,ERP就難以給出完善的解決手段,這樣就出現了ERP系統和現場自動化系統之間管理信息方面的“斷層”,對于車間層面的調度和管理要求,它們往往顯得束手無策或功能薄弱。企業內部管理的優化很重要的一點就是生產過程的信息化和產品的可追溯性,企業提供給客戶的產品,我們要非常清楚我們提供客戶的是什么樣的產品、是什么材料、材料是哪家供應商提供的,產品在生產過中的記錄、測試參數等信息。只有知道了這些我們才能有針對性的為客戶提供更好的服務,即時發生客戶投訴我們也能及時準確地為客戶澄清問題,確認影響范圍。同時產品生產過程的數據為生產管理決策提供有效的支持,讓生產過程的問題及時的暴露、及時地處理,從而有效遏制問題的發生,將產品的質量問題以及生產線的異常狀況消滅在萌芽狀態。沒有信息化管理的生產現場又如一個“黑箱&rd quo;,在生產的現場到底發生了什么,沒有一個完整的信息反饋。一條生產線的管理者他所關心的就是他所管轄的范圍內發生的問題,或則一個車間的主管他所關心的是這個車間所有生產線的生產進度、質量問題,這些信息的獲取他只能通過個線干部的表報反饋或者是電話匯報,如果是一個工廠的主管他所關心的整個工廠的生產進度、任務達成度、產品品質,他獲取這些信息的手段又是怎樣呢?時效性如何呢?如果管理者不能及時的獲取這些信息,就不能及時有效的下達管理指令,這就會制約管理措施的有效實施。正是這個管理的“黑箱”遮住了管理層的眼睛,束縛了管理層的手腳。
恐怕不求新求變是很難適應市場競爭,現在很多企業紛紛選擇信息化系統來幫助企業提升競爭力,優化內部管理流程,以實現在微利時代消除企業的內耗來減少制造的成本,為企業贏得更多的利潤。在國內制造企業紛紛引入MES現場執行系統,幫助企業打破“黑箱”,打造可視工廠,使生產的過程完全透明化,例如國內知名的夏新電子在2005年的管理優化選擇明機逐鹿的MES提升企業的核心競爭力。企業之間的競爭已經過度到了管理的競爭,只有靠現代的管理手段才能制造出更好的產品,為客戶提供更滿意的產品與服務。MES監控產品投入到出貨的全部生產過程,記錄生產過程產品所使用的材料、設備,產品檢測的數據和結果以及產品在每個工序上生產的時間、人員等信息。這些信息的收集經過MES系統加以分析,就能通過系統報表實時呈現生產現場的生產進度、目標達成狀況、產品品質狀況,以及產的人、機、料的利用狀況,這樣讓整個生產現場完全透明化。企業的管理人員,無論何時身處何地,只要透過Internet就能將生產現場的狀況看的清清楚楚明明白白。身在總部的老板亦能通過MES獲取信息運籌帷幄,遠在國外的客戶當然可以來關心他們的訂單進度、產品品質。
為解決車間生產上的“黑箱”問題和達到“可視化”工廠,并根據離散型造業的特點來實施MES,以達到公司長遠發展。
第三節 MES實現功能
該MES系統實現了十三個主要的MES功能模塊,包括:工廠門戶、工序詳細調度、WIP資源分配和狀態管理、生產單元分配、過程管理、HR人力資源管理、設備維護管理、質量管理、文檔管理、產品跟蹤、物料清單管理、性能分析和數據采集。
MES不是一個獨立的系統,而是整個企業信息化中的重要組成部分,其跟企業的ERP等系統都有密切的管理,共同組成整個企業的信息化系統。MES系統各模塊的功能簡述如下:
1. 工廠門戶,供應商、客戶、工廠各級管理人員、工人、工程師等均可以在該模塊了解到工廠的實時運行信息;
2. WIP資源分配和狀態管理: 指導勞動者,機器,工具和物料如何協調的進行生產,并跟蹤其現在的工作狀態和剛剛完工情況。基于計劃和實際產品制造活動來指導工廠的工作流程。這一模塊的功能實際上也可由生產單元分配和質量管理來實現。這里是作為一個單獨的系統來實現。
3. 生產單元分配:通過生產指令將物料或加工命令送到某一加工單元開始工序或工步的操作。
4. 工序詳細調度:定義產品的加工工藝與流程,通過基于有限資源能力的作業排序和調度來優化車間性能。
5. HR人力資源管理:提供按分鐘級更新的員工狀態信息數據(工時,出勤等),基于人員資歷,工作模式,業務需求的變化來指導人員的工作。
6. 維護管理(表4-1): 通過活動監控和指導保證機器和其它資產設備的正常運轉以實現工廠的執行目標。
表4-1 設備狀態信息表
7. 質量管理: 根據工程目標來實時記錄,跟蹤和分析產品和加工過程的質量,以保證產品的質量控制和確定生產中需要注意的問題。采用QC七大手法、SPC(Statistical Process Control 統計過程控制)對品質進行分析、統計,進而改善品質。
8. 文檔管理: 管理和分發與產品,工藝規程,設計,或工作令有關的信息,同時也收集與工作和環境有關的標準信息。
9. 產品跟蹤(附件1):通過監視工件在任意時刻的位置和狀態來獲取每一個產品的歷史紀錄,該記錄向用戶提品組及每個最終產品使用情況的可追溯性。
10. 工單管理:對ERP排產后的工單進行實時跟蹤與管理,了解其生產進度、品質狀況等信息。
11. 性能分析:將實際制造過程測定的結果與過去的歷史記錄和企業制定的目標以及客戶的要求進行比較。其輸出的報告或在線顯示用以輔能的改進和提高。
12. 產品清單管理:將生產中用到的原材料、半成品的標準用量、供應商、批次等進行管理,再根據實際的用量、供應商、批次等進行比較,為動態庫存、JIT供應提供支持。
13. 數據采集:監視,收集和組織來自人員,機器和底層控制操作數據以及工序,物料信息。這些數據可由車間手工錄入或由各種自動方式獲取。
第四節 MES目標與設計原則
為離散企業定制的制造執行系統,其最主要的目標就是建立和完善生產管理體系,包括根據客戶定單、市場預測和內部資源狀況來制定生產計劃;從整體角度優化、協調生產過程;生產計劃的動態調整等等。與此同時,要建立保證質量管理的信息體系,包括在線物料跟蹤和質量控制的在線反饋與調整,以及對產品質量零缺陷的追求。以上述兩個目標為契機,構建離散企業MES系統可以促進生產方式和管理思路的轉變,這將是一個漸進的過程。
MES的設計將以軟件工程為規范,主要考慮全局性、通用性,既要實現整個生產過程的優化,又要提供標準化、模塊化的應用程序框架;同時要以可擴充性、開放性和兼容性為原則,這樣在生產能力變動時不至于影響系統功能,還要提供標準、開放的通訊接口以及減少由于開發環境和開發工具的變化帶來的影響;在可操作性、可視性和魯棒性上也要注意,友好而操作簡單的界面、監控跟蹤的仿真示意圖和較強的容錯能力都有助于各級用戶的使用;最后是必須具備實時性,只有最短的反應時間才能對生產過程進行控制和調整。
第五節 MES信息庫設計
在現代離散企業中流動的信息具有強烈的動態特征且大量冗余信息與缺失信息、信息斷裂并存的現象,無論是從現場采集來的生產數據還是從市場獲得的定單信息都可能因不能真實體現而對企業造成不可估量的后果,為保證有價值的信息能對企業決策和運作有著正確的指導意義,在離散企業運作系統中要構建好多種信息庫,并且不同的信息庫具有不同的特點。
物料 信息庫(表4-2):企業庫存狀況和需外部采購或內部調整的物料情況,部分信息與供應商共享;定單信息庫(表4-3):定單對產品的要求(材料、質量、數量等)情況,部分信息與合同商共享;產品信息庫(表4-4):產品目錄和與特定合同商聯系的在制品狀態,部分信息與分銷商/用戶共享;基礎信息庫:企業人員、設備狀況,財會數據等企業運營的基礎信息,在系統內部按照不同密級使用,還包括部分經常更新的政策、市場等外部信息;生產信息庫:生產過程中人員、設備的實時變化情況等動態性要求較高的信息,以及基本不變的工藝路線等生產相關信息,外部不可見。
這些信息庫都是關系型數據庫,建立信息庫將降低車間級計算機的數據負擔,同時減少了因數據保存和操作故障而引發的一系列后果。物料、定單、產品信息庫可供對應的外部人員進行查詢等操作,便于結成與供應商密切的戰略伙伴關系。而較穩定的基礎信息庫為人事、財務、設備方面的日常管理提供極大的方便。生產信息庫則是動態性能要求最高的,每時每刻都有大量的流動數據注入其他信息庫,因此對它的設計要求也最高。這些信息庫常見功能有:報表、保存與備份、恢復與刪除,以及口令與權限。
動態的生產信息庫中,與數據采集模塊相連的部分成為重中之重,實時監控生產過程中的數據采集點、主生產流程的設備運轉情況的狀態數據采集點,以確保采集的數據可靠而不冗余,充分而不斷裂。
第六節 MES實施效果
根據企業現在的生產現狀和需求,對MES進行實施后的效果評介,主要是比較MES實施前后的生產現場管理,來展現實施MES后企業無窮的發展潛力。
1、流程卡管理
導入前:
目前企業在生產中沒有實行這一制度,在一般的電子、家電業中都會實行流程卡的管理。每一在制品附一流程卡片,作業員完成一制程須將日期、人員、生產信息填寫在流程卡上,在成品包裝前,收集起來,以備日后維修查詢之用。
導入后:
不但能把流程卡管理這一制度建立起來,同時因為系統的大部分生產數據的收集均通過自動化設備,大大加快了數據收集的速度,生產線的效率不但沒有降低,反而得到了大大的提高。
2、工單追蹤管理
導入前:
利用每日生產表格由生產單位組長填寫各工單投入產出,人員出勤等資料,再匯總計算出各指令進度。然而組裝生產線流程快速,生產主管永遠無法得知各工單目前的進度。
導入后:
每個加工點需刷流程卡序號,計算機可自動計算出其所屬工單在各生產單位詳細過程及最近狀況,主管辦公室之計算機可得知全廠一分鐘前工單最新狀況。如果主管遠在國外,只要其能進入MES工廠門戶系統,了解整個工廠的工單運行情況變成了彈指之間的事。
3、在制品追蹤管理
導入前:
目前企業沒有對WIP倉庫進行有效的管理,常造成一堆不良品、待修品積壓在現場。
導入后:
利用流程卡完整數據,SFCS(shop floor control system 車間控制系統)可追蹤每一在制品最新位置、狀態,統計整理后,可以依指令,產品或現場區段,追蹤在制品分布狀況。
4、設備管理
導入前:
不同機種設備時間長短不同,雖然設備多用PLC控制, 但是仍須由人在現場操作,掌握信息不足,無法對設備做有效地利用。
導入后:
透過MES與生產設備聯機,可以利用MES直接控制PLC,可以有效掌握設備時間及空間利用。
5、 品質監控管理
導入前:
品質資料由質檢部人員輸入品質表格中,但因是人工填寫,資料有限,而完整的檢修資料是填寫在流程卡中,數量多,少有工廠輸入計算機,因此多是事后整理品質報表作為未來品質改善,但又因數據不完整、不正確, 不容易找到真正原因。
導入后:
檢測修護、維修資料全由計算機立即輸入,或從測試檢測儀器中實時取出數據進行分析,現場可連接品質看板,實時顯示最新品質狀況,并可做完整詳細統計分析,有效找出品質問題。
6、出貨管理
導入前:
須利用人工記錄那些出貨序號,給那一位客戶,以做售后服務,也因缺乏實時核對能力,常在出貨之機種及數量上發生錯誤,造成不小的損失。
導入后:
出貨同時,輸入外箱序號編碼,可立即核對,如不符出貨條件,可立即告之出貨人員。同時把出貨信息上傳ERP系統。
7、自動化設備整合
導入前:
企業用的數控液壓轉塔式多功位沖床、HDS1303NT 數控折彎機、FO-3015 飛行光路激光切割機等設備多獨立運作,效益不高,設備管理也不佳。
導入后:
將MES與數控液壓轉塔式多功位沖床、HDS1303NT 數控折彎機、FO-3015 飛行光路激光切割機等整合,可自動得取生產資訊及設備狀況。
8、現場物料管理
導入前:
企業每天生產不同規格、不同型號的產品,因離散制造業無法訂單到達時間和交貨期不同,早生產晚入庫,晚生產早入庫現象,無法掌握實際生產狀況,在制品的不斷積壓,導致早生產的產品遺漏,常發生補料。
導入后:
MES可以隨時掌握最新各指令,各產品組裝數量,可以實時計算出現場物料狀況,以預做供料準備,有效降低這方面人力及補料現象。
9、售后服務
導入前:
不知其何時出貨,很難提供有效的售后服務??蛻艋匦拗a品,企業可以方便地找出出貨時間、出貨客戶;但如果想了解該產品在生產時的信息,由于出貨沒有與生產數據進行整合,要找出其原來的生產信息,須花費相當大的人力。
導入后:
MES提供追蹤功能,可以掌握每一成品完整流程卡資料、當時生產現場的狀況及出貨時間、出貨客戶,追蹤成品在生產中的各種記錄,可提供客戶完整的售后服務。
10、原料入庫管理
如果要進行原料入庫方面的管控,MES可以有專門的原材料入庫管理模塊。只要對原材料進行批號管理。當原材料進行驗收時,對其進行入庫輸入,系統根據其提供的資料,對其按產品、規格進行匯總,同時,系統會與ERP進行接口,將數據寫入到ERP的原料庫存檔中。
11、效益總結
總體上來說,品質得以實時改善提升,制造成本受控,交期縮短;同時由于該 MES系統提供給大客戶查詢其訂單實時進度、訂單的詳細品質記錄,因此大客戶認為其是一個數字化的可視化的現代化工廠,能讓他們隨時隨地了解工廠的產能狀況、訂單生產進度、足夠詳細的品質記錄分析報告,進而給該工廠更多的訂單。
第七節 實施MES后的效益分析
基于MES用戶的經驗,使用MES所帶來的效益很可觀。相比于其它任何制造軟件,MES應該是最具吸引力的:平均減少制 造周期時間45%;一般減少數據輸入時間為75%以上;平均減少半成品(WlP)24%:平均減少為交班而準備的紙面工作61%;平均減少引導時間27%.;平均減少紙面工作和設計藍圖所帶來的損失56%:平均減少產品缺陷18%。
以上列舉的若干統計數據是由國際MESA協會通過調查研究確定的,具有充分的根據。
根據以上數據為依據,實施的MES公司所得效益:
定性 定量
Ø降低生產周期 Ø降低20%~25%
Ø減少/消除數據錄入時間 Ø降低至25%~60%
Ø提高數據完整性 Ø提高95%以上
Ø降低庫存 Ø降低10~15%%
Ø減少上述各過程的統計、記錄工作 Ø70%的工作量減少
Ø減少適應時間 Ø試產磨合期降低至原來的10%
Ø減少過失 Ø減少過失40~55%
Ø責任到個人 Ø工人績效提高25%
Ø產品品質在線報告 Ø產品品質在線報告,實時性提高90%
Ø提供ERP實時和準確的生產數據 Ø變成實時、動態數據刷新
第五章 總結與展望
MES軟件彌合了企業計劃層和生產車間過程控制系統之間的間隔,是制造過程信息集成的紐帶。MES通過強調制造過程的整體優化來幫助企業實施完整的閉環生產,同時也為敏捷制造企業的實施提供了良好的基礎。深刻理解MES這一先進的管理思想,把握它的發展趨勢,對于如何在我國正確的研究和推廣MES應用具有重要的理論和應用價值。MES對于制造企業的作用已經非常明朗,但人們對MES的認識遠遠不如ERP、SCM等管理系統。由于認識不清,自然就會導致需求不清楚,也就難以形成一定的市場規模。目前美國的MES發展是已25%速度發展,而國內基本是局部MES功能的發展,具體是一些簡單的數據采集,物流管理等,其實這些也屬于MES功能的范疇。但隨著人們對MES認識的逐步加深,MES在企業中的應用必將會逐步深入。
但現在MES在中國企業的實施狀況的確不太盡如人意,致使許多的企業在面對它的時候都有一種“敬而遠之”的矛盾心態。既想通過實施MES實現企業新的飛躍,進一步拓展企業的生存發展空間;卻又怕MES的實施一旦不成功,企業將陷入一個更加危險的泥潭。
不過也只有敢于吃螃蟹的人,才能獲取更大的成功。沒有風險就沒有收益,真正的有遠見卓識的企業家,是一定敢于去面對這種風險的。而選擇一個符合企業實際需求的MES產品,選擇一個出色的實施團隊,也就意味著風險系數的大大降低,成功的可能性也就越大。
從國外的發展趨勢看,已經形成了一批MES軟件產品和解決方案,出現了一批以MES為核心產品的工業企業管理應用軟件公司,而且企業信息技術應用的焦點已經由ERP轉向MES,然而MES的標準化仍有大量工作要做。
從國內的發展趨勢看,CIMS、MES、ERP等概念都進入中國較早,但只以DCS為代表的底層自動化和以ERP為代表的管理系統普及速度較快,因此,中國工業企業的信息孤島和缺損環鏈現象比國外更為突出,也就是對MES層的認識相對落后,但是,確實有一些公司在加快開發中國式的MES產品或應用國外的MES產呂,而且勢頭較好,同時,在認識觀念上由關注ERP到關注MES的轉變也已開始。
從技術角度看,MES的功能正在向控制層和計劃層滲透,三層結構的分工可能更模糊。MES功能中的計劃排產與執行調度模塊(APS)越發突出的推廣普及。它應是MES的核心。單一功能的MES產品正在向集成的MES和整體解決方案發展。信息技術領域的分布對象技術(CORBA、DCOM等)標準日臻成熟是MES發展和集成的基礎。DCS和ERP的普及和提高進一步推動了MES的發展和推廣。
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致 謝