装配生产线制造执行系统MES课件.ppt

装配制造执行系统 装配生产线MES 彭慧二零零七年十一月二十五日penghui 13804972818024 23970698 2006年3月28日星期二 2中国科学院沈阳自动化研究所 交流背景 中科院沈阳自动化所近年来完成的装配生产线MES方面的工作山西大同齿轮集团变速箱装配生产线MES系统陕西法士特齿轮公司变速箱装配生产线MES系统东风朝阳柴油机公司装配生产线MES系统株齿轿车变速箱装配生产线MES系统华晨汽车装配生产线MES系统 2006年3月28日星期二 3中国科学院沈阳自动化研究所hpeng 交流内容 装配生产线的特性要解决的问题及系统功能系统实现案例 2006年3月28日星期二 4中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 5中国科学院沈阳自动化研究所 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AGV 2006年3月28日星期二 6中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 7中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 8中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 9中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 10中国科学院沈阳自动化研究所 要解决的问题及系统功能 功能划分装配作业计划管理物料配送管理装配工艺管理装配质量管理装配生产过程追踪数据采集防错漏装产品谱系 与装配设备集成与ERP集成与CRM集成与PDM集成统计查询生产线性能分析大屏幕基础数据维护 2006年3月28日星期二 11中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 12中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 13中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 14中国科学院沈阳自动化研究所 问题与功能 装配作业计划管理 管理内容装配作业计划编制指令下达与调度上线工位管理下线工位管理打标工位管理打铭牌工位管理 打条码工位管理合格证打印工位管理装配工位质量检测工位返修工位管理包装工位管理 2006年3月28日星期二 15中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 16中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 17中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 18中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 19中国科学院沈阳自动化研究所 问题与功能 物料配送管理 2006年3月28日星期二 20中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 21中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 22中国科学院沈阳自动化研究所 问题与功能 装配质量管理 要解决的问题装得怎么样 2006年3月28日星期二 23中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 24中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 25中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 26中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 27中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 28中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 29中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 30中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 31中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 32中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 33中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 34中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 35中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 36中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 37中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 38中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 39中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 40中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 41中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 42中国科学院沈阳自动化研究所 问题与功能 提示 依据实际情况进行选择 2006年3月28日星期二 43中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 44中国科学院沈阳自动化研究所 实现技术路线 三种技术路线比较表 2006年3月28日星期二 45中国科学院沈阳自动化研究所 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 2006年3月28日星期二 46中国科学院沈阳自动化研究所 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 2020 1 29 47 可编辑 2006年3月28日星期二 48中国科学院沈阳自动化研究所 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 质量管理 生产过程建模与运行 2006年3月28日星期二 49中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 GEFanuc的MES平台 使用了GEFanucPlantApplication Proficy全套产品 iFix数据采集平台iHistorian过程数据管理ProficyProductionManagement模块ProficyProductManagement模块ProficyQualityManagement模块ProficySDK开发包 2006年3月28日星期二 50中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 数据采集 采用了iFix平台上 连接了西门子PLC200 300三菱PL 电动拧紧工具AGV控制系统压装机间隙测量设备测漏设备喷涂系统控制台涂胶机 2006年3月28日星期二 51中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 过程数据管理 使用iHistorian解决了过程数据的持久性存储对重要逻辑数据的缓冲处理扩展了系统的处理能力 2006年3月28日星期二 52中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 生产过程建模与运行监控 1 采用了ProficyMES平台的工作思路可以概括为 首先建立起工厂 车间 的设备构成描述及设备工作状态描述 同时给出工厂要生产的产品描述 在此基础上 结合工艺要求给出产品加工所需经过的设备及顺序的描述 以及产品加工生产过程所需的物料移动规则的描述 2006年3月28日星期二 53中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 生产过程建模与运行监控 2 在此基础上 定义了各种工厂事件 来描述生产过程中发生的 有着实际物理意义的 需要进行业务处理的特定时刻 如开工 完工 上料 下料等 如生产事件 产品事件 物料移动事件 质量事件 废品事件等 2006年3月28日星期二 54中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 生产过程建模与运行监控 3 其次 我们需要给出各种工厂事件与设备工作状态之间的对应关系 或者说 给出那些种类生产设备信息源及信息特定值可以产生特定工厂事件 2006年3月28日星期二 55中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 生产过程建模与运行监控 4 当生产活动开始后 基于生产设备状态的不断变化 会源源不断地产生各种工厂事件 通过建立事件之间的关联 并将这种关联记录下来 即可以在计算机中同步模拟出一个工厂的实际运行过程 实现了生产过程的跟踪 同时也实现了产品谱系的建立 2006年3月28日星期二 56中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 生产过程建模与运行监控 5 在得到产生的工厂事件后 不同的行业 不同的企业会按自己的需要 按不同业务处理规则进行业务处理 形成面向不同行业的各种应用模块 2006年3月28日星期二 57中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 生产过程建模与运行监控 6 考虑到实际的运行模式 Proficy可以将在服务端产生的各种工厂事件 实时 自动传送到客户端 通过ProficySDK 用户可在自己的应用客户端程序中接受到产生的事件 完成应用处理逻辑 同时 客户端应用程序通过ProficySDK 产生相关的工厂事件 实时 自动传送到服务器端 服务器端据此进行相应业务处理 2006年3月28日星期二 58中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 生产过程建模与运行监控 7 2006年3月28日星期二 59中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现案例 开发案例图片 2006年3月28日星期二 60中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 案例 2006年3月28日星期二 61中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 案例 2006年3月28日星期二 62中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 案例 2006年3月28日星期二 63中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 案例 2006年3月28日星期二 64中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 案例 2006年3月28日星期二 65中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 案例 2006年3月28日星期二 66中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 案例 2006年3月28日星期二 67中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 案例 2006年3月28日星期二 68中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 案例 2006年3月28日星期二 69中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 案例 2006年3月28日星期二 70中国科学院沈阳自动化研究所 系统实现 案例 2006年3月28日星期二