精益制造的支撑,智慧工厂的大脑:对计划、制程、工艺、物流、质量和设备精益管理,实现管控一体化的制造指挥系统。
从ERP生产计划或销售预测/订单出发,排产/排程,派工,制程管控,实绩/追溯采集,设备采集控制,报工等。排产,分项目型制造的项目排期和“量产”的排产。排程,分为纯离散制造的排程和流水线制造的排序/程。协同监控上下游生产和供应链,当影响“衔接”的异常发生时,快速定位、分析和应对。MES的计划、执行与协同,要实现多层的管控闭环。详细的计划是MES实现科学指挥的基础,围绕生产,把人、机、料、法、环等,指挥起来,并实现(准)实时反馈。科学指挥,源于与时俱进的“能赶上变化”的动态详细计划,要通过流水线动态排程或纯离散动态排程实现。
同步生产是流水线制造的核心模式,分装、上挂、物流等与主线保持顺序同步和时间同步/期,通过动态排程实现。动态排程,根据生产的实际进展、异常(通过链动、AVI和上下线扫描等方式获得)和调度(调序、暂挂、停装、离线、返线等),动态预计进度并自动调整关联的细节计划(分装、上挂、物料配送、设备控制、防呆防错指示等),实现智能指挥。
APS工序排程给出优化的工序计划,按照工序计划派工作业,再根据作业实绩动态排程,计划“赶上”变化。纯离散制造的协同,主要是上游“照顾”下游,开工判断(何时具备开工条件)和紧迫指数(越紧迫越应该早干),使得作业从容而协同。
PMS是飞机、船舶和重型装备等所适用的,设计、制造、采购和施工EMPC一体化的项目型制造管理软件。通过生产/采购订单连接流水线制造、纯离散制造和采购物流。 通过产品导入、组块导入建立产品树,也可在设计过程中逐步细化产品树;把项目分成若干阶段,每个阶段对产品树中的节点进行设置,以此为基础生成项目任务,进行项目管理。元项目是常见工作的任务组成、各任务衔接关系、周期参数、资源需求等的预定义,项目任务也可从元项目快速生成。通过项目管理,监控各任务的进展情况,可以直接深度监控制造和采购的进展,分析关键路径和制约关系,更好地进行整体把控。可以启动审批流程。可根据进度需要适时分模块发布生产/采购订单,可以根据节点BOM进行MRP运算。生产人员、外协/外购厂商根据授权可查看图纸和技术资料,便捷与安全相统一。
设备采集控制,组态/3D实况。人工采集,防呆防错,作业指示。按灯呼叫,故障报警,SPC/SPD报警。
检验分工,进货质检,自制质检,制程质控和外协监管,关重件采集,重/再发分析,漏检分析,依据GB2828的检验管理。在线检测,SPC/SPD,TOP分析。QRQC,产品档案。建立完善的产品档案(Product Memory),提供技术、物料、制程、产品数据等追溯信息,对售后服务、索赔、产品改进和工艺改进等都有重要意义。技术追溯:MBOM,图纸,工艺,技术变更等。关键件(重保件),物流追溯(伴随物料配送建立标准件之外物料的追溯),物料改代。客户选配/定制。制程追溯:各工序人员(加工、质检、调校、测试等)、设备、工装等。产品数据:加工参数、测量结果、过程数据和环境参数等。
辅助工艺CAPP包括MBOM、电子作业指导书EWI、图纸下达查看、工艺设计、NC管理和参数管理等功能。技术/变更通知驱动工程变更,包括图纸版本启用、转产(质控转产和改善转产)和NC/参数版本切换等。MBOM用于从EBOM、PBOM或订单BOM制作MBOM,通过料类BOM实现BOM核查和分工位,也可通过参照型号和参照零件工位智能分工位,差错反馈/修正,转产,选配,版本管理和零件回归等。图纸下达主要用于现场看图,包括:图纸版本启用,2D/3D现场看图,3D爆炸图、装配过程模拟,手机交互看图等。从基础型号、型号到订单,分级进行EWI结构化数据维护,动态生成EWI,摒弃传统的靠复制的EWI,减少维护量提高精准度。
维护/能源模块包括:设备档案管理,点检、易损件、保养、周期维护、预防维护和计划维护管理,备件采购/库存管理,委外维护管理,能源管理,改进管理等。以TPM(Total Productive Maintenance)先进理念为指导,把PDCA持续改进机制融合到系统逻辑中,比如点检,自动生成点检日历,专检、互检、自检每个班次需要干什么,一目了然。设备维护的理念,已经从大中小修升级到周期性、预防性和预测性维护,从“能修好”升级到“用时无故障”,从设备维护升级到设备提升。
从2004年至今,为东风汽车开发实施了APS、MES、CPS、SCM和QMS等多个系统。左图为MES功能示意,已在东风多家工厂实施了包括计划、调度、实绩、MBOM、作业指导书、现场指示、拉料、投料、设备采控、质控、设备维护和ECU刷写等众多模块。
汉腾汽车有限公司,具有完全自主知识产权的整车制造。年产10万台,年主营业务收入达80亿元。二期占地1000亩,建成后将再增乘用车整车年产能20万台,主营业务收入200亿元。实施了MES(计划拉动、计划管控、计划执行跟踪、质量管理、工艺管理、按灯管理、设备采控等)、零部件物流、备件物流、整车物流,搭建了汉腾汽车从供应商到厂内制造再到客户,上下游协同的一体化运营体系。通过MES/SCM 系统的实施,车间实现透明化、精细化管控,人员作业效率大幅提升;备件仓库分拣实现系统指导作业、防呆防错;整车物流实现整车物流计划、拖车编排、整车跟踪及物流监控。
杭叉集团是国内大型的专业叉车研发制造集团之一,总部位于浙江临安经济开发区,下属67个控股子公司。主要经营叉车、牵引车、智能工业车辆等机动工业车辆产品及主要部套件的研发、生产及销售。MES系统覆盖实施电动叉车、电动仓储车两大产品以及门架总成的涂装、部装、总装线。机联网系统将电叉、门架、钣焊、配重、桥箱等车间的板链、机器人、轮胎输送线、涂装/车架总控PLC、空中链、驱动桥、转向桥等产线和设备联网并实现数据的采集及下发。结合工厂实际,定制开发料单校验与齐套物料检查,计划可执行率从80%提高到98%。引入汽车行业颜色件管理模式,减少仓库对颜色件错发的机率,提高零件配送效率。将排产规则与约束条件导入系统,凭借系统高速运算的优势,将每天编排计划的时间从2小时缩短85%到5分钟,极大地提高了计划员的工作效率。通过与涂装控制系统、AGV系统、轮胎抓取系统、装配板链、悬链输送系统以及拧紧机、加注机等设备和控制系统的有机交互,实现了整个生产系统的高效协同管理。
杭汽轮机主要从事设计、制造及销售工业驱动和工业发电汽轮机。是国内最大的工业汽轮机研究、开发和制造基地,也是国际上工业汽轮机制造数量最多的企业,生产的各类工业汽轮机已覆盖国内80%和国外28%的市场,是我国唯一能够“量体裁衣”设计制造工业汽轮机的厂商,领域遍及石油、化工、冶金、建材、造纸、热电联产等。98年深交所B股上市。MES系统以生产制造为中心,涵盖计划与排产,生产作业管理,制造物流管理,刀具管理,质量管理,设备管理,生产数据采集,设备信息采集,系统集成等,形成全面、可灵活配置的MES管理平台。设备联网系统实现了数控车床、立式加工中心、数显机床的多种设备的数据联网采集和NC程序下达。建立遵循现代管理理念的生产制造管理流程,起到生产管理精细化的源动力作用,实现系统的高效集成与协同。实现数据在各部门间的流转,做到分层控制、统一协调、上下衔接、首尾贯通,能够支持杭汽轮生产管理体系高效运转,为提升公司的智能制造水平带来帮助。基于各功能模块信息的采集,形成各种分析报表和表单,加强决策数据信息的支持力度,为相关层级决策者提供实时的决策支持及灵活的预测分析,提高领导决策效率,实现信息的数字化,有效化。
河柴始建于1958年5月,中国船舶行业唯一的船用高速大功率柴油机专业制造厂,中国船舶重工集团公司(CSIC)成员单位。产品体系涵盖中速柴油机、高速柴油机、气体机及成套装置多元化发展。MES系统包含生产计划管理、车间计划调度管理、生产设备管理、工装工具管理、现场工艺管理、生产过程管理、看板管理、报表管理、产品追溯管理、车间物流管理和系统集成等,覆盖总装厂、大件制造厂、运动件制造厂、装备制造公司、新能源事业部。将工单任务自动排到每一工序、每一设备,解决现场并行工艺和多工艺导致排产混乱的问题。基于工装BOM、库存及现场收集信息管理工具工装的配送/领用,实现工具工装的透明化、协同化管理,进一步缩短生产准备时间,降低数控刀具存量,提高数控刀具利用率,减少现领现备的等待。以图形化查看生产现场设备的状态,并关联显示设备当前运行参数、当前设备加工工单和设备当前操作人员,直观易读,一目了然。根据装配排产计划,按单机、单工位指导AGV小车按时间节点自动配送物料到线边,提高配送效率,减少线边库存。与CAPP系统集成,将工艺文件和作业指导书自动推送到作业工位终端,实现生产现场无纸化,减少了作业人员查找工艺文件与作业指导书的工作量,降低差错率。
上海剑桥是独立的电信级终端接入设备设计/制造商。产品包括:FTTH/FTTB无源光纤接入终 、无线接入技术产品、家庭网关产品等。上海剑桥实施了辅助工艺CAPP、订单生产MTO、高级排程APS、设备联网CPS、采购物流PLS、制造物流MLS、质量管理QMS、设备工装管理EMS、产品档案和可视化。与管理提升和自动化改造结合,上海剑桥实现了:换线时间节约74%,投产周期减少42%,万台综合生产成本减少34%,万台仓库报废费用减少75%,万台仓库资金占用减少51%,试产周期减少27%,同等产量所需人员减少61%。
中航力源是典型的离散制造企业,包括装配、试验、机加、锻铸和热表等分厂。中航力源实施了与MES无缝集成的APS。APS进行机加、锻铸和热表的作业排程。通过投料单预约库存,进行齐套分析,并进行物料的批次管控和FIFO控制。
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