智能制造数字化工厂实践-机加工行业

机加工行业数字化工厂

实践案例分享精益数字化工厂目录1生产工艺信息维护2APS排产设计3作业任务管理4物料拉动5生产信息采集6电子看板初步建议工厂工段加工单元工步工序生产组织和工序基础信息库(实体)物流出入口资源备料中心配料工段车床工段雕花工段热压工段下料单元高频拼板单元曲型带锯单元四面刨成型单元垫脚、连接木单元松木下料硬木下料指接料加工定宽粗定长优选横截锯AGV-02AGV-01生产组织和工序基础信息库(MES)标准工艺路线模板软包背椅子包装椅背面料裁切中间点扶手撑子涂饰上线底座软包椅背软包扶手撑子涂饰下线……椅背涂饰上线椅背涂饰下线底座面料裁切……底座涂饰上线底座涂饰下线扶手撑子椅背底座……组装扶手撑子带锯……下料木料带锯……下料木料面料面料…………成品生产零部件生产……原材料虚拟件实体件产品工艺路线细化细化某产品（或零部件）的工艺路线扶手20244080曲线带锯拼板清边拼大板清边硬木下料木料A扶手撑子……组装扶手撑子带锯……下料木料带锯……下料木料加工图纸作业指导书资源物料设备加工能力，优先级CNC程序模具类型设备班组人工步加工能力（整体打包）刀具类型通过标准工艺路线模板来制作每个品号的产品工艺路线桌椅铣形餐椅铣型激光切割机CP8-1CP8-2CP8-3FC4-1铣型砂光楼花板镂空双立轴铣型辅助铣型砂光铣型砂光铣型辅助铣型辅助楼花板镂空工艺路线1工艺路线2工艺路线3工艺路线4排产后，每个工序都会有一个工作任务，每个工作任务都需要报工。工作任务会精确到每个工序下面的资源（设备）同一工序下的资源是互补关系，每种产品在维护工艺路线时，需要指定工序下资源优先顺序桌椅铣形餐椅铣型激光切割机CP8-1CP8-2CP8-3FC4-1铣型砂光楼花板镂空双立轴铣型辅助铣型砂光铣型辅助工艺路线3资源产能优先顺序CP8-15/Min1CP8-25/Min2CP8-35/Min3FC4-14/Min4资源产能优先顺序辅助资源 2/Min 1目录1生产工艺信息维护2APS排产设计3作业任务管理4物料拉动5生产信息采集6电子看板初步建议APS整体目标1快速排程工具，提高计划排产效率以及计划可执行性2通过APS的有限能力排程，人机料法结合，保证计划的最优，产能最大3快速回应客户交期，保证出货交期及时4快速对应变更，为美克提供科学决策依据5与MES整合联动，实现工厂透明，进度可视化计划排程--制约因素产品名工序流程生产线加工设备产能周转时间多工艺选择资源优先度准备时间生产批量多资源生产制约APS计划排程交期保证产能评估SAP主生产计划计划体系、计划流程支撑生产作业物料预警工序外协排产规则工艺流程APS计划整体逻辑APS计划数据连接物料检查确定订单的完工日期预留MC成品产能SAPSAPAddon/APS主生产计划MTO订单SMP库存补货计划IMS库存补货计划ATO订单半成品订单试生产计划成品预留产能MTO订单计划安排SMP库存补货计划安排IMS库存补货计划安排ATO订单计划安排试生产计划安排成品预留产能交期、产能评估工序外协计划物料预警已排产信息预留产能生产报工库存信息MESAPSAPS排产流程及方法Step1：成品计划Step2：机加工计划Step3：雕花机床计划Step4：热压计划Step5：配料计划开始保证成品交期、以成品为主，整体排产交期评估、产能评估、三段生产均衡、产生上段需求保证成品总装、以机加工为主，除总装所有排产主要考虑雕花车床交叉问题、产能评估、产生上段需求保证下段需求、产能最大化、产能评估固定雕花、车床计划、产生上段需求保证下段需求、以热压为主，同时展开配料中心计划解决和配料交叉问题、产能评估、产生上端需求保证下段需求、考虑上述所有确定计划进行排产产能评估拉动式计划计划特征说明计划排程--设备负荷状况快速统计及评估设备负荷状况快速统计及评估，寻找瓶颈工程物品库存变化，快速了解物料、在制品库存状况(和库存联动)计划排程--计划结果生产实绩计划排程--实绩输入与进度现场每天完成情况反馈到MES系统当中，APS会自动接收这些报工实绩，同时反映出相关订单进度.计划排程--计划滚动原计划及报工状况当天没完成部分顺次滚动到第二天计划已完成部分未完成部分未完成部分顺次滚动到第二天相似或相同零部件一起排产有些零部件共用一些过程件，可以根据过程件的相似度合并一起排产，以减少调机次数有些特殊设备必须同时加工多个零部件的过程件以提高材料利用率或加工效率，能够可以将这些订单同时排产。正常排产考虑相同或相似零件连续生产支持替代工序或替代设备排产支持替代工序、并行工序的排产。有多台相同设备/生产线时可以设置不同的使用策略，比如平均分配或按优先级安排等；有不同加工效率的替代设备时，可以设置设备使用的优先顺序。多资源可设定优先度多条工艺路线选择排产即可考虑资源优先度，也可以考虑平均分派等1）如果工序设置为必须外协的（固定外协），排产时要给出外协计划；外协工序外协资源外协时间外协工序考虑外协工序考虑2）如果工序既可以在本工厂生产也可以外协的，排产时要根据产能情况优先安排自制，产能不足再自动安排外协计划；3）如果工序设置为只在本工厂生产，APS自动排产时不会安排外协计划。但在产能不足的情况下也能支持计划人员临时安排外协，外协完工时间确定后APS能自动调整后续工序的作业计划。本工厂既可以做也可以外协优先在厂内做，不满足时外协设备维修计划及定期保养APS系统在设备维修或者定期保养通过生产日历设定完成，设定相对应的时间不工作1）设定设备维修的生产日历，一天不工作或者几个小时不工作2）根据保养或维修计划相对应的日期设定当天的生产日历目录1生产工艺信息维护2APS排产设计3作业任务管理4物料拉动5生产信息采集6电子看板初步建议生产任务下发

生产订单下达生产计划排产生产作业人工调度WMS生产任务备、发料按生产任务生产生产需求什么时间、人员、设备生产生产任务确认下发APSAPS调整周期月周日订单作业任务生产跟单扶手撑子椅背底座……组装扶手撑子带锯……下料木料带锯……下料木料………………原材料虚拟件实体件……木料木料在每个分支工艺路线的首工序产生生产跟单。不同层级可按不同纬度查看相关的作业任务及其执行情况，包括异常任务单执行情况。作业任务查看

作业任务分配作业任务看板工作任务1-4-CP8-2设备A计划数量

开始时间结束时间工作任务1-4-CP8-1设备B计划数量

开始时间结束时间……作业工人登陆系统后，根据所在工序，查询出作业任务。有些工序里，如果有多个设备的资源包，需要班组长进行作业任务的详细分配加工单元AB设备A设备C设备班组长分支工艺路线首工序打印异常作业任务零部件1工序6工序5工序4工序3工序2工序1原材料A零部件1工序6工序5工序4工序3工序2工序1原材料A报废返修异常单使用场景说明－返修不等待原跟单中良品继续后续生产，不等待返修品返修品经过返修后，继续进行后续工序生产异常单使用场景说明－报废不等待原跟单中良品不等待报废补料报废补料不返回原跟单，直接生产出产出品目录1生产工艺信息维护2APS排产设计3作业任务管理4物料拉动5生产信息采集6电子看板初步建议物料需求计划产生产品工艺路线和工序BOMSAP工单APS作业任务APS作业任务APS作业任务物料需求计划......物料配送计划物料配送计划物料需求计划物料配送计划......SAPAPSMESWMS工艺路线和任务列表产品工艺路线作业任务列表工序物料投入产出分解零部件1工序6工序5工序4工序3工序2工序1原材料A工作任务1-6投入:原材料C/1-5 产出：零部件1工作任务1-5投入:1-4 产出：过程件1-5工作任务1-4投入:原材料B/1-3 产出：过程件1-4

刀具：A工作任务1-3投入:1-2 产出：过程件1-3工作任务1-2投入:1-1 产出：过程件1-2工作任务1-1

投入:原材料A 产出：过程件1-1原材料B原材料C工序BOM根据工序BOM，计算出某工序的投入物料和产出物料刀具A工序物料拉动零部件1工序6工序5工序4工序3工序2工序1原材料A原材料B根据工序作业任务和工序级物料投入计划，产生物料拉动计划工作任务1-4

计划数量

开始时间结束时间设备A工作任务1-4

投入:原材料B/1-3 产出：过程件1-4

刀具：A原材料B 计划投入时间投入工序4物流口X设备A过程件1-3 计划投入时间投入工序4物流口X设备B物流出入口WMS物料需求计划刀具A 计划投入时间投入工序4物流口X设备A刀具需求计划刀具管理系统刀具AWMS物料配送执行根据工序物料拉动计划，WMS驱动小车进行物料配送工作（可以根据加工单元和当天的生产任务进行物料配送合并配盘，减少运送托盘数量，提高运送效率）WMS物料备料看板原材料B 计划投入时间投入工序4物流口X过程件1-3 计划投入时间投入工序4物流口X过程件1-4计划投入时间投入工序5物流口X…………刀具库需求看板刀具A 计划投入时间投入工序4物流口X刀具B 计划投入时间投入工序4物流口X刀具C 计划投入时间投入工序5物流口X…………物料配送MES将物料需求计划推送至WMS，仓管员看到物料需求计划，进行备料，AGV对首作业任务进行自动推送（每天第一批物料，推送）物料呼叫生产过程中需要物料时，作业人员通过人工触发要料（物料拉动生产）场景：1，物料发生报废，需补料生产，

人工根据异常任务单新增补料计划。2，对已有物料需求计划中，

物料未全部配送到位，

人工触发呼叫。需求计划通过MES传送至WMS，仓管员对该呼叫优先备料，备料完成后，WMS安排AGV派送至加工单元物料口，物料口人员对物料进行签收。加工单元内物料配送加工单元内的物料员，根据收到的托盘进行物料分派。物料扫描收料后，通知WMS移库过账。加工单元AB设备A设备C设备配料看板原材料B 计划投入时间投入工序4设备A过程件1-3 计划投入时间投入工序4设备A刀具A 计划投入时间

投入工序4设备A…………托盘来料扫描：盘号：123435原材料B 计划投入时间投入工序4设备A过程件1-3 计划投入时间投入工序4设备A123435完工部件入库完工后，拉料工人扫描托盘条码和跟单条码，关联托盘上产品的关系产成品入库看板工作任务1-4-CP8-2设备A计划数量

开始时间结束时间工作任务1-4-CP8-1设备B计划数量

开始时间结束时间扫描托盘：扫描单据：入库加工单元AB设备A设备C设备合并物料发料，合并产出品入库1：为减少物料运输频次，库房备料人员需要根据物料备料计划，将物料配料区域一致的物料进行整合配料。——出库时需要配盘，备料人员需要熟悉合盘规则——生产时需要拉料工人进行分配（作业现场需要足够的托盘供分配物料）——尾盘时可能避免不了物料有零散配送的情况出现2：为了减少产出品入库时的运输频次，需要拉料工人将产出品进行配盘后统一呼叫AGV运输。——拉料工人需要熟悉合盘规则——配料后的托盘进入立库后允许将不同产出品放入相同的托盘中，出库时再进行挑选操作。物料退料当作业任务取消或作业任务完成有物料结余，工序作业员建立退料单，由质检员确认退料质量合格，由物料口作业员确认数量并发起退料请求，由。仓管员接受请求，触发WMS调度AGV车将料拉回仓库。目录1生产工艺信息维护2APS排产设计3作业任务管理4物料拉动5生产信息采集6电子看板初步建议生产准备检查

岗位类别信息需求详细信息NC设备个人信息姓名性别岗位工龄级别岗龄

设备信息设备参数加工范围操作指导书维保信息设备辅助配套设备点检

生产计划作业计划物料计划协作计划外协计划专项计划

工艺技术工艺图纸工艺尺寸表CAD图查询大样图纸标准件加工规范QC工程图CNC程序程序下载程序修正记录程序回传编程人员信息

品质信息产品标准部件标准作业指导书检验标准材料使用标准量具信息干湿度提示刀具信息刀具编码刀具参数查询刀具修磨记录刀具存量信息刀具厂家信息刀套刀夹

模具信息模具确认信息模具维修记录模具管理记录

工装夹具小型工具

辅材明细砂带密封条胶带热熔胶

五金信息五金明细台账

材料信息材型信息树脂材料大理石

传统设备个人信息姓名性别岗位工龄级别岗龄

设备信息设备参数加工范围操作指导书维保信息设备辅助配套

生产计划作业计划物料计划协作计划外协计划专项计划

工艺技术工艺图纸工艺尺寸表CAD图查询大样图纸标准件加工规范QC工程图品质信息产品标准部件标准作业指导书检验标准材料使用标准量具信息干湿度提示刀具信息刀具编码刀具参数查询刀具修磨记录刀具存量信息刀具厂家信息刀套刀夹

模具信息模具确认信息模具维修记录模具管理记录

工装夹具小型工具

辅材明细砂带胶水信息胶带

五金信息五金明细台账

材料信息材型信息树脂材料大理石

手工作业个人信息姓名性别岗位工龄级别岗龄

生产计划作业计划物料计划协作计划外协计划专项计划

工艺技术涂装工程表工艺尺寸表CAD图查询大样图纸标准件加工规范QC工程图品质信息产品标准部件标准作业指导书