流程制造业与离散制造业物流特征

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一、引言

流程制造业,又称为流程工业,或过程工业,是指通过混合、分离、成型或化学反应使原材料增值的行业,主要包括化工、冶金、石油、电力、橡胶、制药、食品、造纸、塑料、陶瓷等行业。该行业中的企业又可细分为批制造流程企业(比如制药、食品企业,这种流程制造企业对原材料和产成品的批次控制要求十分严格。这些企业的物料在库房和加工现场都有明确的批次标识并隔离存放,在企业生产加工的各个环节,都要同时指定物料号和批号,批号和物料号被用来共同确认产品)、大量制造流程企业(比如冶金企业的生产规模一般十分庞大)和连续制造流程企业(比如化工企业)。连续制造流程企业指生产在时间上空间上连续进行,原材料连续投入、产品连续产出,中间无中断,除定期的设备检修及意外事故外,生产线不停工。

连续流程制造一般只生产某一种或固定的几种产品,除非进行大的工艺改进,否则不能改变产品的类型、工艺参数及原材料类型。离散制造业,又称为离散工业,主要是通过对原材料物理形状的改变、组装成为产品,使其增值。它主要包括机械加工、组装性行业,典型产品有汽车、计算机、日用器具等。离散工业也可再进一步划分为大批量生产企业和多品种小批量生产两种生产模式。据统计,我国机械制造行业约95%左右的企业属于多品种小批量生产这种生产类型。而且,客户需求多样化要求多品种小批量愈来愈成为离散制造业的主流模式,同时自动化技术的发展也使得这种模式的实现在更多的企业成为可能。由于流程制造业与离散制造业在物料、产品、工艺过程、设备等方面特点的差异,导致了两种类型的工业在进行物流运作时也会有显著差异。本文将主要基于连续流程制造企业与多品种小批量制造企业为主体来进行对比分析,前者以石化行业为例,后者以汽车制造为例,提出流程制造业与离散制造业的物流管理及运营侧重点。

二、流程制造业与离散制造业的主要区别

流程制造业与离散制造业的分类主要是基于企业主体制造流程的连续与离散。从系统理论的角度来看,离散制造业的主体制造过程属于离散事件系统,即系统的状态变量为可数变量,不是时间的连续函数;流程制造业的主体加工过程属于连续系统,即系统的状态变量为不可数变量,是时间的连续函数。那么,主体制造过程的连续还是离散取决于什么?笔者认为原材料至成品的转换过程不同是其根本点,也就是说连续还是离散是由产品必须经过的转换工艺决定的,而同时被决定的就是不同的生产组织模式,以及其他的资源支持亦会有大的不同。因此,我们将主要从原材料及成品、工艺过程二个方面来研究二者的不同之处。

1·原材料及成品参考文献2对连续工业生产与离散制造业生产的物料及产品特点进行了整理。就表述物料和产品的关系的物料清单(BillOfMateria,lBOM)而言,二者亦有很大的差别。离散型生产类型中,BOM一般为较规范的上小下大的树型结构,称为“A”型BOM。流程型生产类型中BOM往往不是“A”型,有时是上大下小的网状结构,称为“V”型;有时则是上下大、中间小的“X”型。离散制造的最终产品是唯一的(也有等级之分),而在化工企业,生产的中间过程或最后阶段的产出可能有多个,通常称为联产品和副产品。

2·工艺过程流程制造业其生产过程一般是连续的或成批的,需要严格的过程控制和安全性措施,具有工艺过程相对固定、生产周期短、产品规格少、批量大等特点,流程制造业生产的工艺过程,是连续进行不能中断的;工艺过程的加工顺序是固定不变的,生产设施按照工艺流程布置;物料按照固定的工艺流程,连续不断地通过一系列设备和装置被加工处理成为成品。离散制造业其生产的产品由许多零部件构成,且各零件的加工过程各自独立,所以整个产品的生产工艺是离散的,制成的零件通过部件装配和总装配最后成为成品。机械制造、电子设备制造等行业的生产过程,均属于这一类型。生产组织:连续生产企业的生产组织较为简单,原料、工艺、产品等通常都无太大变化,生产计划基本上是按月或日进行产量平均,生产控制的主要任务是监测生产过程,进行必要的调控,保证整个生产线处于稳态下运行,保证产品质量稳定。文献2亦提出了离散型和连续型的不同生产过程特点。