装配生产线制造执行系统MES

装配制造执行系统——装配生产线MES智慧工厂2015年10月20日2中国科学院沈阳自动化研究所[e-mail]交流内容1.装配生产线的特性2.要解决的问题及系统功能3.系统实现4.案例2015年10月20日3广东中渊科技有限公司装配生产线的特性——生产线构成若干条总装线、若干条分（部）装线、质量检测线、喷涂、包装线等构成。线——数十个操作工位构成。工位——若干个操作工，以及各种装配设备装配工艺——生产节拍2015年10月20日4广东中渊科技有限公司装配生产线的特性——生产组织方式运行——流水、总体拉式产品生产组织——混装、轮装在制品输送方式人力小车、滚道悬链、RGV或AGV2015年10月20日5广东中渊科技有限公司装配生产线的特性——物料输送方式送料时间批次JIT——基于线旁库存准时补料JIS——基于待生产的产品按规定的顺序送料定时送料物料来源库房送料第三方物流供应商直送工位异常补料2015年10月20日6广东中渊科技有限公司装配生产线的特性——生产节拍生产节拍1至2分钟变速箱、发动机等5至10分钟左右整车2015年10月20日7广东中渊科技有限公司装配生产线的特性——人力组织方式按岗位（线+工位）按班组按班次人可跨班组、班次、岗位2015年10月20日8广东中渊科技有限公司要解决的问题及系统功能做什么用什么做怎么做做得怎样工时成本2015年10月20日9广东中渊科技有限公司要解决的问题及系统功能功能划分1.装配作业计划管理2.物料配送管理3.装配工艺管理4.装配质量管理5.装配生产过程追踪6.数据采集7.防错漏装8.产品谱系9.与装配设备集成10.与ERP集成11.与CRM集成12.与PDM集成13.统计查询14.生产线性能分析15.大屏幕16.基础数据维护2015年10月20日10广东中渊科技有限公司问题与功能——装配作业计划管理要解决的问题——人、设备、物料协调一致工作总装与分装同步编码一致性——产品条码、机体标识码、铭牌、合格证、厂家规定的条码生成同生产计划编码一致性问题、唯一性问题装配作业计划与物料配送一致性问题与工装的一致性异常时的处理2015年10月20日11广东中渊科技有限公司问题与功能——装配作业计划管理难点“轮装”计划顺序与实际作业顺序一致“混装”计划顺序与实际作业顺序不一致“混装”带来顺序的随意性紧急定单的插入生产异常解决问题的要点在装配生产作业计划规定的顺序的大前提下，以实际上线的机体排列顺序作为真正的执行顺序2015年10月20日12广东中渊科技有限公司问题与功能——装配作业计划管理具体实现方案在装配生产总成线上的上线、下线、打条码、打标识、打合格证工位和各个分装工位及物料配送工位等同步点配置计算机，用于接收装配作业计划信息以及实际上线的机体顺序，确保整条生产线的所有工位按统一的计划进行工作。当计划出现变更时，实时下达到相关工位。同时配置的计算机还可用于其他管理工作。2015年10月20日13广东中渊科技有限公司问题与功能——装配作业计划管理管理内容①装配作业计划编制②指令下达与调度③上线工位管理④下线工位管理⑤打标工位管理⑥打铭牌工位管理⑦打条码工位管理⑧合格证打印工位管理⑨装配工位⑩质量检测工位11返修工位管理12包装工位管理2015年10月20日14广东中渊科技有限公司问题与功能——物料配送管理要解决的问题在多种型号的产品共线生产的前提下，确保在正确的时间、按正确的顺序、将正确的物料送到正确的工位。同时能够对生产线上的各种异常缺、漏、废物料情况作出实时的相应。2015年10月20日15广东中渊科技有限公司问题与功能——物料配送管理难点送什么送多少送到那（工位、料位）什么时候送怎么送现状是——人工凭经验零部件数量多产品变型多工位数多错送、漏送2015年10月20日16广东中渊科技有限公司问题与功能——物料配送管理特殊要求固定搭配按比例投料指定供应商2015年10月20日17广东中渊科技有限公司问题与功能——物料配送管理具体实现方案建立装配BOM（物料清单）依据装配作业计划及BOM进行查找决定“送什么”依据装配作业计划及BOM进行计算决定“送多少”依据装配作业计划及BOM进行计算决定“送到哪”什么时候送？？？怎么送？？？2015年10月20日18广东中渊科技有限公司问题与功能——物料配送管理产品编码产品描述工位编码零部件编码零部件名称数量料架编码料位编码G16910STG169_SUB10变速器壳体总成114334后盖定位销220STG169_10STG169_10ST1G169_SUB20倒档中间轴总成214283倒档中间轴垫圈2GB890-80-M16X1.5六角尼龙圈锁紧薄螺母2G169_SUB30左右中间轴总成130STG169_20STG169_20ST1G169_SUB50一轴总成1C01020止动环1F91409一轴轴承盖114311一轴轴承盖衬垫1F91410一轴轴承盖油封1Q1701032小六角头头部带孔导颈螺栓2GB21-76-M10X32小六角头螺栓（精制）4Q40310弹簧垫圈640STG169_30STG169_30ST1370309Y外圈带止动槽和装缺口的单列向心球轴承2C01021止动环2102308E短圆柱滚子轴承2G169_SUB60二轴总成12015年10月20日19广东中渊科技有限公司问题与功能——装配工艺管理要解决的问题怎么装，装配工艺给出操作要求及标准当共线生产多个型号的产品，特别是存在多种变形变速箱10多个系列2000多种产品2015年10月20日20广东中渊科技有限公司问题与功能——装配工艺管理具体实现方案将装配操作步骤及装配图存入计算机中；将装配线上设备操作所需的工艺技术参数存入计算机中；在装配生产线上的工位（关键）配置计算机；在各个关键装配工位，系统将所对应待装型号产品的装配工艺显示在工位计算机上，指导装配操作。2015年10月20日21广东中渊科技有限公司问题与功能——装配质量管理要解决的问题装得怎么样2015年10月20日22广东中渊科技有限公司问题与功能——装配质量管理实现方案实时在线质量检测控制尽可能多的采集装配线上设备工作时的各种性能数据；实时与规定的工艺参数进行比对；发现问题时在工位计算机上给出实时报警信息。实时在线进行SPC分析事后质量统计分析找出影响产品质量的原因，进行装配过程的改进质量问题追溯2015年10月20日23广东中渊科技有限公司问题与功能——装配生产过程追踪要解决的问题MES系统自动记录下每一件产品在那一条生产线经过哪些装配工位由谁在什么时间（开始、结束）用了什么物料在什么工艺条件下经过什么样的检测生产出来的2015年10月20日24广东中渊科技有限公司问题与功能——装配生产过程追踪作用——其他管理基础生产指挥调度当出现质量问题时的追溯责任人质量原因分析（人、设备、物料）随机追踪卡为生产统计、查询打下基础为效率分析提供基础数据2015年10月20日25广东中渊科技有限公司问题与功能——装配生产过程追踪实现的技术手段条码技术RFID尽可能采用自动化的手段，减轻现场人员的工作量2015年10月20日26广东中渊科技有限公司问题与功能——数据采集采集的内容人员数据采集。产品生产过程数据采集工艺参数采集。物料数据的采集在制品输送数据的采集2015年10月20日27广东中渊科技有限公司问题与功能——数据采集实现技术手段利用工位计算机输入条码RFID无线PDAAGV、RGVOPC考虑到效率、节拍，尽可能利用自动化的手段采集2015年10月20日28广东中渊科技有限公司问题与功能——防错漏装要解决的问题防止装配过程中发生的错装、漏装现象多学科、综合性问题高投入2015年10月20日29广东中渊科技有限公司问题与功能——防错漏装防错的途径加强管理，提高人员的责任信装配零部件的实时提示装配操作步骤、装配图的实时提示物料分拣、配送控制发生型号切换时进行声光提示采集物料条码与装配BOM进行比对2015年10月20日30广东中渊科技有限公司问题与功能——防错漏装防错的途径智能料架——取料提示与控制装配动作控制——Poka-yoke日本丰田汽车ShigeoShingo提出其基本思想是：将一个完整的装配操作过程分解为一个个基本的装配动作，这些动作能够采用机械的或自动化的方式自动进行检测以判断其是否正确完成。专用设备。机器视觉应用。2015年10月20日31广东中渊科技有限公司问题与功能——产品谱系产品谱系产品的零部件构成生产厂商生产日期批次号唯一编号多阶——分总成2015年10月20日32广东中渊科技有限公司问题与功能——产品谱系要解决的问题——物料追溯减少与退货和产品召回相关的风险，保修依据产品质量分析供应商评价跟踪&追溯整个供应链上的信息法规的强制性要求2015年10月20日33广东中渊科技有限公司问题与功能——产品谱系实现技术手段基于条形码技术计算机+条码采集PDA（有线、无线）基于RFID通用性价格占地空间2015年10月20日34广东中渊科技有限公司问题与功能——产品谱系采集方式线旁采集（单件码、量大）出库采集（批次码、量小）2015年10月20日35广东中渊科技有限公司问题与功能——与装配设备集成要解决的问题1、数据采集的需要2、管理控制的需要没有通用的解决方案2015年10月20日36广东中渊科技有限公司问题与功能——与装配设备集成集成过的设备与电动拧紧工具的接口与间隙测量设备的接口与测漏设备的接口与智能料架设备接口与性能检测系统的接口与压机设备的接口与打号机的接口与打标机的接口与AGV的接口……2015年10月20日37广东中渊科技有限公司问题与功能——与其他系统集成与ERP与PDM与CRM与在制品输送系统（AGV）与立库2015年10月20日38广东中渊科技有限公司问题与功能——统计查询产量报表人员工作量报表工时成本报表……2015年10月20日39广东中渊科技有限公司问题与功能——生产线性能分析利用装配过程追踪记录信息，可进行准确、及时地进行生产线运行效率分析。帮助管理人员分析出提高生产效率的关键点所在，进行装配过程的改进，提高整个变速器装配生产线的工作效率。生产线停线原因分析生产线瓶颈工序分析生产线效率分析废品率分析2015年10月20日40广东中渊科技有限公司问题与功能——大屏幕信息显示生产作业计划与执行情况主意事项与警告车间通知等信息向车间现场发布欢迎信息2015年10月20日41广东中渊科技有限公司问题与功能提示：依据实际情况进行选择2015年10月20日42广东中渊科技有限公司实现技术路线——MES应用软件开发第一种：购买商品化软件第二种：基于通用开发工具前台VB/VC/VB.net/VC.net/PB后台Sqlserver/Oracle/Sybase第三种：在一个MES开发平台进行开发2015年10月20日43广东中渊科技有限公司实现技术路线——三种技术路线比较表可靠性扩展性先进性实用性购买商品化软件高差中？基于通用开发工具差高高高MES开发平台高高高高2015年10月20日44广东中渊科技有限公司实现技术路线结论是：在用户投入许可的前提下建议基于专用于MES地开发平台进行开发。2015年10月20日45广东中渊科技有限公司共性MES实现技术技术需求一：数据采集能够实时采集到现场的各种设备产生的各种过程生产数据。稳定、可靠技术需求二：对过程数据的存储于检索提供支持对数据的缓冲处理iHistorian技术需求三：生产过程建模与运行监控2015年10月20日46广东中渊科技有限公司系统实现——软件总体结构数据采集与监控（OPC）过程数据的管理作业计划管理效率分析产品谱系建立。。。实时数据库历史数据库质量管理关系数据库生产过程建模与运行MES开发平台2015年10月20日47广东中