工程和IT洞察:最好的制造运营管理系统设计是什么?

一些最常被问到的制造业IT问题涉及MOM系统和体系结构。MOM是制造运营管理的简称，包括MES(制造执行系统)、LIMS(实验室信息管理系统)、WMS(仓库管理系统)、油库管理系统和AMS(资产管理系统)等功能。MOM的功能在ANSI/ISA 95标准中定义，这些标准已经作为大多数新MOM实现的基础。ANSI/ISA 95定义了MOM可以执行的任务，但没有定义MOM解决方案的体系结构。MOM体系结构由供应商及其应用程序套件定义。

IT团队需要考虑的一点是MOM实现不同于集中式ERP实现。在集中式ERP模型中，从用于运行站点的业务流程的角度来看，有很大的压力要使所有站点看起来相同。这是因为本地化(在每个站点定义不同的本地规则的活动)是昂贵且难以实现的。ERP的标准化模型不能推广到MOM系统。同一站点的设备布局、操作规则、监管规则和人员环境不同，因此对MOM的配置要求也不同。生产不同产品的站点在MOM配置上的差异更大。

由于这些原因，MOM系统通常被认为是站点级或区域级系统，具有针对每个站点高度定制的工作流、配方、资源定义和生产优化规则。MOM系统通常成为关键任务，因此它们还具有高可用性和秒到次秒的响应时间要求。这意味着MOM系统通常位于现场，并提供本地定制支持。MOM系统可以在产量改进、缺陷减少和业务级集成方面提供良好记录的操作好处，但是由于对现场服务器和支持的需求，它们通常很难在经济上得到证明。

除了现场服务器和支持，还有另一种选择。MOM系统可以是分散的，也可以是集中的。经典模型是分散的，服务器位于运行本地MOM应用程序的站点内。现场系统消除了场外通信故障的问题，并有助于提供所需的高可用性和本地配置控制。去中心化模式需要本地服务器室和IT基础设施，这很难在小站点上进行证明和维护。许多小型站点可能永远无法获得任何MOM系统来支持其操作，因为这些系统无法支持服务器和应用程序。

集中式MOM系统为中小型站点提供了一种备选方案。在集中式MOM模型中，使用地理上集中的小型服务器群。服务器群为每个站点托管虚拟机(虚拟机)，并通过公司广域网连接到每个站点。通过每个站点的专用虚拟机和中速的WAN连接，集中式系统通常可以满足响应时间的要求。MOM服务器群可以集中管理和支持，通常不需要物理存在。集中式支持人员可以提供每个站点所需的定制和配置，通常也不需要现场提供。这种模式在没有普及的电力和通信基础设施或没有本地IT和MOM资源提供全职支持的地区和国家非常适用。

对于分散的MOM实现来说，服务器群和站点之间的通信链接可能是一个问题。没有人愿意因为站点外的人切断了连接通信线路而关闭站点。这就是反挖土机-鲍勃综合症:如果鲍勃的反挖土机切断了通往工厂的主要电话/互联网线路，工厂仍然必须运行。我们都很熟悉这个沟通问题的解决方案:智能手机和平板电脑。

智能手机和平板电脑通常有两种可用的通信渠道，3G(或4G)和Wi-Fi。这种内置的冗余与移动性相结合，为MOM服务提供了一个很好的工具。正常通信将通过站点的Wi-Fi网络提供。在Internet或内网通信失败的情况下，设备可以使用相同的pad或phone (PAP)应用程序转换为3G/4G通信。当站点失去公司连接时，3G/4G连接通常会保留下来，因为这些连接是通过不同的连接提供的。

pap还有其他特性，使它们适合MOM接口。大多数pap都有摄像头，可以用作条形码扫描仪。它们有本地Wi-Fi连接，可以连接到无线打印机，并有来自MOM应用程序的通知短信。pap还包括浏览器，许多MOM系统支持浏览器用户界面(ui)。小型移动设备是理想的MOM接口设备。

如果MOM应用程序可以使用文本消息发送命令和接收响应，那么pap还提供第三级冗余。发短信不需要3G/4G网络连接，只需要正常的手机连接即可。MOM系统可以配置为使用文本消息为关键任务流程提供时间关键信息。如果正常通信中断，但电话服务仍然存在，那么即使MOM系统位于远程，站点也可以继续运行。

MOM系统为那些实现了它们的人提供了显著的好处。增加pap(电话和pad)作为集中式MOM服务器群的接口设备意味着中小型站点也将获得这些好处。鼓励MOM供应商支持移动设备接口。这些通常是在智能手机或小型平板电脑的小屏幕上运行的浏览器界面。将集中式MOM系统与pap结合起来，为您的所有大大小小的站点提供生产运营管理支持。

- Dennis Brandl是北卡罗来纳州Cary BR+L咨询公司的总裁，网址是www.brlconsulting.com。他的公司专注于IT制造业。请通过dbrandl@brlconsulting.com联系他。马克·霍斯克编辑，控制工程，www.globalelove.com．

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