流程制造業與離散制造業物流特征

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一、引言

流程制造業,又稱為流程工業,或過程工業,是指通過混合、分離、成型或化學反應使原材料增值的行業,主要包括化工、冶金、石油、電力、橡膠、制藥、食品、造紙、塑料、陶瓷等行業。該行業中的企業又可細分為批制造流程企業(比如制藥、食品企業,這種流程制造企業對原材料和產成品的批次控制要求十分嚴格。這些企業的物料在庫房和加工現場都有明確的批次標識并隔離存放,在企業生產加工的各個環節,都要同時指定物料號和批號,批號和物料號被用來共同確認產品)、大量制造流程企業(比如冶金企業的生產規模一般十分龐大)和連續制造流程企業(比如化工企業)。連續制造流程企業指生產在時間上空間上連續進行,原材料連續投入、產品連續產出,中間無中斷,除定期的設備檢修及意外事故外,生產線不停工。

連續流程制造一般只生產某一種或固定的幾種產品,除非進行大的工藝改進,否則不能改變產品的類型、工藝參數及原材料類型。離散制造業,又稱為離散工業,主要是通過對原材料物理形狀的改變、組裝成為產品,使其增值。它主要包括機械加工、組裝性行業,典型產品有汽車、計算機、日用器具等。離散工業也可再進一步劃分為大批量生產企業和多品種小批量生產兩種生產模式。據統計,我國機械制造行業約95%左右的企業屬于多品種小批量生產這種生產類型。而且,客戶需求多樣化要求多品種小批量愈來愈成為離散制造業的主流模式,同時自動化技術的發展也使得這種模式的實現在更多的企業成為可能。由于流程制造業與離散制造業在物料、產品、工藝過程、設備等方面特點的差異,導致了兩種類型的工業在進行物流運作時也會有顯著差異。本文將主要基于連續流程制造企業與多品種小批量制造企業為主體來進行對比分析,前者以石化行業為例,后者以汽車制造為例,提出流程制造業與離散制造業的物流管理及運營側重點。

二、流程制造業與離散制造業的主要區別

流程制造業與離散制造業的分類主要是基于企業主體制造流程的連續與離散。從系統理論的角度來看,離散制造業的主體制造過程屬于離散事件系統,即系統的狀態變量為可數變量,不是時間的連續函數;流程制造業的主體加工過程屬于連續系統,即系統的狀態變量為不可數變量,是時間的連續函數。那么,主體制造過程的連續還是離散取決于什么?筆者認為原材料至成品的轉換過程不同是其根本點,也就是說連續還是離散是由產品必須經過的轉換工藝決定的,而同時被決定的就是不同的生產組織模式,以及其他的資源支持亦會有大的不同。因此,我們將主要從原材料及成品、工藝過程二個方面來研究二者的不同之處。

1·原材料及成品參考文獻2對連續工業生產與離散制造業生產的物料及產品特點進行了整理。就表述物料和產品的關系的物料清單(BillOfMateria,lBOM)而言,二者亦有很大的差別。離散型生產類型中,BOM一般為較規范的上小下大的樹型結構,稱為“A”型BOM。流程型生產類型中BOM往往不是“A”型,有時是上大下小的網狀結構,稱為“V”型;有時則是上下大、中間小的“X”型。離散制造的最終產品是唯一的(也有等級之分),而在化工企業,生產的中間過程或最后階段的產出可能有多個,通常稱為聯產品和副產品。

2·工藝過程流程制造業其生產過程一般是連續的或成批的,需要嚴格的過程控制和安全性措施,具有工藝過程相對固定、生產周期短、產品規格少、批量大等特點,流程制造業生產的工藝過程,是連續進行不能中斷的;工藝過程的加工順序是固定不變的,生產設施按照工藝流程布置;物料按照固定的工藝流程,連續不斷地通過一系列設備和裝置被加工處理成為成品。離散制造業其生產的產品由許多零部件構成,且各零件的加工過程各自獨立,所以整個產品的生產工藝是離散的,制成的零件通過部件裝配和總裝配最后成為成品。機械制造、電子設備制造等行業的生產過程,均屬于這一類型。生產組織:連續生產企業的生產組織較為簡單,原料、工藝、產品等通常都無太大變化,生產計劃基本上是按月或日進行產量平均,生產控制的主要任務是監測生產過程,進行必要的調控,保證整個生產線處于穩態下運行,保證產品質量穩定。文獻2亦提出了離散型和連續型的不同生產過程特點。