裝配行業(yè)mes系統(tǒng)實施難點分析

裝配行業(yè)mes系統(tǒng)實施難點分析

0評估m(xù)ds系統(tǒng)的設計和應用中國大部分機械條件的生產路線在mes系統(tǒng)開始初期都存在共同問題，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)設計階段對整個流程的考慮不夠全面，以及在設計功能方面的實際實施可能性上。這些問題不僅讓MES系統(tǒng)上線無法達到預期效果，而且也拖慢了產線的生產節(jié)點，對供方和用戶都是致命的缺陷。筆者對國內某汽車零部件裝配產線半年的MES系統(tǒng)實施工作進行總結，對實施中出現(xiàn)的痛點進行分析和解決，以規(guī)避MES系統(tǒng)實施中出現(xiàn)的致命性問題。1項目背景1.1工廠現(xiàn)狀MES系統(tǒng)上線前工廠生產現(xiàn)狀如圖1所示。1.2產品產線加工裝配設計MES系統(tǒng)用戶為傳統(tǒng)的汽車零部件裝配行業(yè)，主要產品為汽車變速箱中的A產品和B產品。A產品5條分總成線依次通過清洗、加工和裝配產出半成品，部分分總成線的半成品隨流水線直接流到總裝線，其余產線的半成品先進入半成品庫后再流向總裝線的線邊庫，所有半成品在總裝線完成從半成品到成品的加工和最終裝配。B產品產線采用分區(qū)設計模式，加工、清洗和裝配設計成3個獨立車間。部分需要在內部完成裝配的產品原材料在離散機加車間進行加工后送往清洗車間進行過程清洗，最后運送至總裝潔凈車間進行性能檢驗和裝配。部分不需要經過總裝車間的直接在過程清洗后裝箱出廠。1.3a產品編碼A產品5條分總成線都有各自的主要零部件并且已經具備二維碼條件，可以通過追溯主要零部件的二維碼信息來實現(xiàn)單件和批次的綁定，從而將質量檢驗的參數(shù)、生產操作者信息、下線時間等一系列生產和物流的屬性綁定到單件產品。在A產品的總裝階段，通過掃描分總成線主要零部件的二維碼和總碼來實現(xiàn)半成品和成品之間的綁定。B產品產線在清洗車間和加工車間通過批次進行管理，在總裝車間的首工序進行刻碼，后續(xù)檢驗工序通過掃碼將質檢參數(shù)綁定到單件。2績效評估和解決2.1生產管理2.1.1數(shù)據(jù)傳遞記錄MES系統(tǒng)接收來自ERP的生產計劃通過接口的方式，但由于網絡不穩(wěn)定、服務器內存占用率高、斷電等情況偶爾會出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞失敗的情況；因此，推送數(shù)據(jù)的一方要記錄每次數(shù)據(jù)傳遞的結果并生成接口日志。推送失敗的提供手動重新推送操作按鈕MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)內容和形式如圖2所示。2.1.2靈活布置結構現(xiàn)場實際生產過程中可能出現(xiàn)同一操作者承擔多道工序、一道復雜工序由多人參與、一個工位存在幾班倒的情況。班組長派工功能應當靈活，保證人員和工位的映射情況設計成“多對多”的形式。裝配任務變化時人員和工位的對應關系如圖3。部分產線工序較多，對每道工序進行逐一派工會使班組長的工作量非常大。如果每日生產的人員相對固定，可以設計成分組派工。要注意的是：部分行業(yè)的派工只能派到班組，現(xiàn)場實際的生產人員要等到生產時才能確定。如果要獲取操作者的信息，就只能在生產完成后。2.1.3待處理品管理實際現(xiàn)場中存在操作者無法確認是否合格、需要補焊等操作，以及需要技術和質量人員進一步確認狀態(tài)的情況，需要在合格品和廢品之間增加1個待處理品的狀態(tài)。操作者對待處理品進行報出后，進入相應的待處理品處理流程。對于包含待處理品的生產訂單，只要合格品、廢品和待處理品全部報出就可以關閉。倘若要讓待處理品的判定結果回填到訂單的合格品數(shù)和廢品數(shù)，那么原生產訂單的關閉就會受到待處理流程的影響。待處理品流程如圖4所示。2.1.4生成二維碼的計數(shù)在需要掃碼的工序，每次掃碼后應核驗此碼在已有數(shù)據(jù)中是否存在記錄來避免重復掃碼。同時應當通過限制二維碼的位數(shù)來避免將多個碼識別成一個二維碼進行存儲。掃碼時使用手持終端、固定式終端搭配掃碼槍還是固定式掃碼，應該充分考慮現(xiàn)場的實際操作情況。如果是流水線出來的部件角度隨機、二維碼打刻在實物底部需要翻動等情況不太適合采用固定式終端。人工掃碼成本相對較低，但會影響生產節(jié)點。常用條碼、二維碼如圖5所示。2.2物流管理2.2.1物料發(fā)料物料流程混用物料會導致產成品出庫對原材料進行物料倒沖時提示材料庫庫存不足。為解決混批問題，系統(tǒng)在物料發(fā)料用料環(huán)節(jié)增加了限制，在庫房往線邊發(fā)料時只能從相應的批次中選擇并且必須與實際現(xiàn)場所發(fā)的物料一致，操作者在使用物料時也只能使用相應批次的物料進行生產。圖6為物料混批示意圖。2.2.2入成品庫階段使用生產批次號如圖7所示，在一個產品實際生產過程中，根據(jù)BOM的情況會消耗掉多種物料。這些物料在發(fā)料階段會具備物料批次號，而實際生產出來的一個產品會對應多個物料的批次號。如果在產品入庫階段依然使用物料批次號是沒有實際意義的，能體現(xiàn)產品生產特性的應該為一個產品的實際生產批次號。在產品的入成品庫階段應使用生產批次號進行入庫。值得關注的是，很多時候產品的生產批次號就是使用生產該產品的計劃號。只需將計劃號按照物料的編碼規(guī)則進行編碼，就可以直接將計劃號作為生產出來的產品批次號2.2.3某倉庫貨卡品質動化庫房的盤點有幾種常用方法，企業(yè)在實際盤點過程中應根據(jù)自身情況靈活組合。永續(xù)盤點法也稱動態(tài)盤點法，指入庫時進行盤點。入庫不全檢，抽檢一部分就上貨架，或者放在固定的一個區(qū)域。最好是入庫時確認數(shù)量和質量，看完以后存放一個位置，與保管卡核對。某位倉庫管理專家采用顏色標識的方法，很有效。吊牌或者貨卡用2種顏色，一面是白色，另一面是黃色。入庫時填白色這面，如果這一堆貨一直沒動，就一直白色，一旦要動這批貨，就翻出黃色面，并作好標記。下次盤點時，只要是白色部分就不用盤了，因為沒動過。這樣可以減少重復勞動。這叫隨機盤點，一進來就盤好，下次盤點的工作量就減少了，也叫動態(tài)盤點、永續(xù)盤點，隨時知道準確的庫存量，化整為零。循環(huán)盤點是指每天盤點一定數(shù)目的庫存，按照入庫的先后順序來進行。如果當天的進貨量很大，一天盤不完，第二天先把前一天剩余部分盤完，再盤新進來的貨。循環(huán)的盤點節(jié)省人力，盤完一部分再開始下一輪的盤點，化整為零。對于進出頻率很高或易損易耗的物料可進行重點盤點，防止出現(xiàn)偏差。一般倉庫都要進行定期盤點，盤點的周期根據(jù)相應庫房的實際情況制定。2.3設備管理2.3.1數(shù)據(jù)使用的利用率低設備狀態(tài)和工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)采集首先需要設備聯(lián)網，部分機床還需要購買協(xié)議才能開放數(shù)據(jù)采集權限。盲目對整個車間設備進行聯(lián)網和數(shù)據(jù)采集的成本較高，并且數(shù)據(jù)量過大而缺少重點，數(shù)據(jù)在實際使用過程中的利用率也不高。在數(shù)據(jù)采集調研階段，應當明確關注的設備，例如某些焊接加工工序容易產生廢品并且焊接的溫度和時間等工藝參數(shù)又會直接影響到產品的質量，那么這臺焊機的焊接溫度和焊接時間就是數(shù)據(jù)采集中重點關注的內容。對于這種核心的工藝參數(shù)，即使PLC比較老舊無法提供點表，也應當拿到廠家源程序完成數(shù)據(jù)采集與之對應，部分清洗機的清洗工序只是加工前的一個準備工序，幾乎不會產生廢品，那么并不需要過分關注清洗機的清洗時間和溫度等工藝參數(shù)，只需采集到清洗機本身的運行和報警狀態(tài)即可。2.3.2設備狀態(tài)的影響項目現(xiàn)場的設備狀態(tài)監(jiān)控實時性較差，設備狀態(tài)在采集后存儲在數(shù)據(jù)庫中，監(jiān)控頁面將定時刷新獲得數(shù)據(jù)進行展示。設備狀態(tài)應當是一個實時性較高的數(shù)據(jù)，并且不需要作為歷史數(shù)據(jù)，可以直接通過接口發(fā)送至前端頁面展示。與設備狀態(tài)不同，部分工藝參數(shù)并不會實時去監(jiān)控，更多是在質量分析過程中回溯，這種歷史數(shù)據(jù)可以存放到數(shù)據(jù)庫中定時去讀取。在數(shù)據(jù)采集設計階段應當明確哪些數(shù)據(jù)需要實時性，哪些數(shù)據(jù)需要記錄下來以供追溯2.4系統(tǒng)維護2.4.1制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能不完善系統(tǒng)在設計初期沒有考慮工作流和消息發(fā)布系統(tǒng)。所有流程上的工作都是基于狀態(tài)來進行，到達某一狀態(tài)后由相應的人員到指定頁面刷新查看自己需要操作的條目，沒有消息提醒也沒有考核機制，導致流程推行十分困難，一個流程周期很長。制造執(zhí)行系統(tǒng)與擅長處理工作流程的OA有所不同，通常不包含工作流程上的功能，但由于客戶需求有時需要納入一些流程，前期規(guī)劃時應該確定流程上的問題。因為一旦缺少工作流和消息發(fā)布系統(tǒng)，后面再增加流程，會導致功能使用不便。2.4.2系統(tǒng)運行速度有所下降由于生產量較大，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量也處于一個迅速擴大的階段，如果不設立一個定時清理系統(tǒng)過程數(shù)據(jù)、日志的制度，系統(tǒng)的運行