离散型制造企业(柔性制造企业)智能制造解决方案

离散型制造企业智能制造解决方案2020年3月7日星期六第1页2020年3月7日星期六第2页一、企业现状分析二、总体方案规划三、具体解决方案四、实施效果分析企业需求分析2020年3月7日星期六第3页企业现状分析目前我公司有TMES和TRP3000系统为核心的信息系统可满足生产经营的正常需求，但是在“制造执行”和“生产控制”层面缺乏手段，因此导致：关键工序缺乏有效的控制手段，装配线设备数据未采集进入信息系统；对产品设计更改和工艺更改反应迟缓，产品质量缺乏有效监控；车间的信息传递和反馈仍以人工为主，传递慢，而且易出差错；企业需求分析2020年3月7日星期六第4页企业现状分析目前我公司有TMES和TRP3000系统为核心的信息系统可满足生产经营的正常需求，但是在“制造执行”和“生产控制”层面缺乏手段，因此导致：质量门环节车间生产和管理状态不明晰，上级部门难以监管；对产品设计更改和工艺更改反应迟缓，产品质量缺乏有效监控；车间的信息传递和反馈仍以人工为主，传递慢，而且易出差错等。质量门环节企业需求分析2020年3月7日星期六第5页建立完整的产品追溯体系实现设备数据自动采集实现生产过程的质量防错实现设备根据产品自动控制SPC质量分析实现能源管理智能化智能制造实现目标实现协同办公智能化企业需求分析2020年3月7日星期六第6页项目内容整车识别的自动化采用超高频RFID系统进行远距离自动车辆识别（AVI），实现关键装配清单及关键工艺参数的动态显示。设备控制的智能化根据车型自动调整拧紧机、油液加注机等设备的参数，实现关重设备自动控制；质量控制的数据化自动采集拧紧机、加注机、检测设备等装配数据并记录成质量档案，进行防错控制。管理过程透明化采用BYOD（自带设备）技术，将生产现场状态自动发布给恰当的管理者，实现智能管理协同办公自动化实施协同办公系统，实现企业日常运作和管理的信息化自动化能源管控智能化通过能源设备智能化管理和数据采集控制，达到能耗监控，节约能源的目的整车识别的自动化2020年3月7日星期六第7页1、从TRP3000系统获取车辆订单号及车架号，并自动写入RFID标签；Z1工位粘贴RFID标签系统自动写入车架号TRP3000排产订单信息2020年3月7日星期六第8页2、在装配关键工位实现车辆自动识别功能，当车辆走至关键工位时，读取设备自动读取芯片内车架号及订单号，并与TMES和TRP3000系统实时通讯，将该工位该订单的关键零部件清单及关键工艺参数显示于屏幕上。整车识别的自动化总装配线Z21总装配线Z20总装配线Z19射频识别设备自动读取芯片内容与TMES、TRP300服务器通讯读取该车辆对应的信息整车识别的自动化2020年3月7日星期六第9页3、关键工位装配完毕后（或者装配前拿取零件时）用手持终端扫描零部件条码，建立质量档案并确保装配零部件与制造BOM一致，出现异常则将信息记录并由计算机系统反馈至技术人员。装配正确！整车装配过程智能化2020年3月7日星期六第10页4、通过计算机系统对关键工位拧紧机、油液加注机自动控制，针对不同车型对拧紧机参数、油液加注量实现自动调整。总装配线Z21总装配线Z20总装配线Z19射频识别设备自动读取芯片内容与TMES通讯读取该车辆工艺参数并输入给相应设备项目总体规划2020年3月7日星期六第11页5、根据车型种类的不同，选择正确的装配程序，防止由于装配参数选择错误导致的质量问题的存在。同时将相应的力矩、油液加注量记录进装配质量档案。项目总体规划2020年3月7日星期六第12页6、系统根据车型订单号自动加载装配工艺等数据。项目内容2020年3月7日星期六第13页从TRP3000系统获取车辆信息，将关键信息写入RFID标签；关键工位UHF-RFID主线车辆识别功能；维护车型与线边设备加工程序对应关系及加工参数要求；与线边设备通信发送加工指令；采集线边设备加工结果数据;加工过程防错装、漏装；输送线启停控制；线边设备呼叫管理功能；加工质量信息保存分析功能；设备能源信息实时采集及管控功能；生产信息协同办公系统集成功能；项目总体规划2020年3月7日星期六第14页•系统关键要素•系统技术架构•系统功能部署•设备安装分布•系统主要硬件系统总体架构2020年3月7日星期六第15页系统搭建完成后将在实现对装配、质量、设备、物流等几大方面实现数据化管理，以达到对整车装配质量很大提高的目的ERP系统MES系统办公区域ERP系统产品/物流数据数据基础MES信息显示PLC系统即时数据显示（设备/质量）桥分装区其它系统界面操作工位PLC生产计划/状态查询质量数据查询/分析设备状态查询/分析质量数据分析&显示产品数据追溯设备状态显示反馈给操作者生产计划管理生产数据管理生产状态跟踪质量数据显示设备状态显示生产计划管理生产数据界面物流状态界面状态系统功能模块2020年3月7日星期六第16页总装智能制造系统生产作业管理ALC生产作业管理生产设备控制装配防错管理Andon呼叫车辆自动识别AVI首工位VIN写入工艺段VIN读取分装线VIN读取RFID系统控制加工数据采集输送设备电动拧紧设备加注设备检测设备基础数据管理基础资源管理数据接口管理质量追溯管理生产状态监控2020年3月7日星期六第17页系统关键要素—硬件接口软件接口TRP、TMES设备集成生产线设备（拧紧机、加注机、检测机等）RFID系统IMS主控系统通讯方式软件系统：DB、XML、WebService等硬件系统：ETHERNET/IP、OPC、Profinet、CCLink、I/O2020年3月7日星期六第18页•较少的接口和降低工程成本•增加自动化智能•增强生产的透明度系统技术架构Fieldlevel现场级Operationslevel操作级(AVI/ControlSystem)Managementlevel管理级(MES)全集成自动化Controllevel控制级PCS7WinCCTRPTMES2020年3月7日星期六第19页总装现场作业管理2020年3月7日星期六第20页车体识别系统AVI生产序列接收接收TRP3000系统中各条生产线的生产序列车辆跟踪与调度通过RFID、传感器等采集手段，实现车体跟踪对车序进行调整，适应柔性生产数据接口MESAndonPMCEPS设备（拧紧机、加注机等）AVI服务器车间以太网AVI数据采集设备AVI现场操作站机运现场设备现场总线AVIPLCAVI监控机机运PLC2020年3月7日星期六第21页加工数据采集-拧紧机总装线设备通信主线DCTools设备分装线设备通信分装线DCTools设备2020年3月7日星期六第22页加工数据采集-加注机加注量数据读取车辆识别及加注参数调整加注数据记录2020年3月7日星期六第23页加工数据采集-工位采集拧紧力矩、加注量等关键工序的实际加工数据2020年3月7日星期六第24页加工数据采集-物料信息使用条码扫描枪，实现关键物料条码采集，与关键件清单对比，防止错漏装。2020年3月7日星期六第25页生产作业管理ALC2020年3月7日星期六第26页工位关键物料清单系统根据车型自动加载装配工艺作业指导数据自动加载当前工位待装配物料清单2020年3月7日星期六第27页现场作业指导2020年3月7日星期六第28页工艺信息及作业指导书2020年3月7日星期六第29页装配防错SPS根据车型种类的不同，选择正确的装配程序，防止由于装配参数选择错误导致的质量问题的存在。主要包括选择正确的紧固力矩、压装力、压装位移、测量角度等装配重点控制参数根据车型种类的不同，选择正确的工件进行装配，做到一一对应，防止错装漏装,大部分由SPS解决，关键部件采用防错料架。采集装配过程信息•采集人员信息•采集设备信息•采集关键物料信息比对相关参数•车型—部件装配参数•车型—物料报警及预警防犯•声光报警+HMI显示•工位放行锁死•Andon停线2020年3月7日星期六第30页Andon呼叫系统设备维修呼叫2020年3月7日星期六第31页质量/技术呼叫2020年3月7日星期六第32页质量追溯QIS根据车架号及VIN查询车辆的装配信息2020年3月7日星期六第33页品质管理（SPC）在生产过程控制的基础上对生产过程中的质量问题进行严格控制。有效防止不良品的流动，降低不良品率，对超过指标的不良品进行预警和批处理。记录分析采集的维修、质检数据，确定质量问题原因、波及范围；分析设备故障原因，避免批量故障发生。2020年3月7日星期六第34页生产监控PMC-生产信息看板2020年3月7日星期六第35页工位信息监控看板2020年3月7日星期六第36页数据采集与控制设备分布图总装线Z24Z23Z22Z25Z26Z27Z28Z21Z20Z11Z12Z19Z18Z17Z16Z15Z14Z13DCDCZ29Z30Z01Z10Z09Z02Z03Z04Z05Z06Z07Z08DCDC车架预装线N01N02N03N04N05N06N07N08N09N10N11N12N13N14N15N16N17N18N19N20N21N22N23N24N25N26N27N28N29N30N31N32发动机存放区保险杠分装区散热器、中冷器存放区内饰线分装区底盘线分装区双后桥存放区分装区传动轴存放区分装区内饰分装线PLCDCDCDCDCDCFMFMFMDCDCDCDCDCFMFMIMIMIM总装一部PLCHMIUHFUHFUHFUHFUHFUHFUHFUHFUHFUHFUHF总装线Z24Z23Z22Z25Z26Z27Z28Z21Z20Z11Z12Z19Z18Z17Z16Z15Z14Z13DCZ01Z10Z09Z02Z03Z04Z05Z06Z07Z08车架预装线阀体分装区PLCDCDCFMDCDCDCFMFMIM总装三部PLCHMIUHFUHF后板簧安装区传动轴安装区前桥安装区中桥安装区后桥安装区UHFUHFUHFFMDCUHFUHFN01N02N03N04N05N06N07N08N09N10N11N12N13N14N15N16N17N18N19N20N21N22N23N24N25N26N27N28N29N30N31N32内饰分装线IMND2ND3ND1发动机预装线DCDC拧紧机22PLC主站4HMI人机界面2HMIUHF-RFID18UHF检测机5IM加注机9FMPLC2020年3月7日星期六第37页显示设备LED看板优点：显示明亮，大小自如缺点：分辨率低，显示内容少PC一体机优点：显示内容丰富，应用广泛缺点：显示面积小，适用于工位操作电视优点：显示面积可达60英寸以上，分辨率高缺点：非工业等级2020年3月7日星期六第38页移动平台报警实时监控总装线生产状态当出现停线时，根据停线时间触发不同级别的报警30min2H4H8H24H滞期2020年3月7日星期六第39页设备能源管理智能化通过传感器采集和监控关键设备震动、温度等信息，达到监控和预防的目的。使用手持机进行设备点检，将设备由预防性维修转为以点检定修为基础的预测性维修，保障设备正常运转。2020年3月7日星期六第40页设备能源管理智能化点检信息温度信息振动波形频谱分析振动加速度、速度、位移和频率2020年3月7日星期六第41页设备能源管理智能化通过智能能源采集设备，实时采集能耗信息，并与生产信息挂钩。发现能耗异常，进行设备报警。2020年3月7日星期六第42页协同办公智能化目前TRP3000系统对生产制造、物流配送、质量管理起到了重要作用。但是缺乏一个智能化的协同办公平台支撑业务流程的执行。OA系统是对企业工作流程的固化为领导办公与决策提供第一信息实现目标管理的信息化构建企业电子协作环境推进企业文化建设加速知识型企业的转型通过二次开发，实现信息集成2020年3月7日星期六第43页实施效果分析利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，实时采集覆盖人、机、料、法、