裝配行業(yè)mes系統(tǒng)實(shí)施難點(diǎn)分析

裝配行業(yè)mes系統(tǒng)實(shí)施難點(diǎn)分析

0評(píng)估m(xù)ds系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中國(guó)大部分機(jī)械條件的生產(chǎn)路線在mes系統(tǒng)開始初期都存在共同問(wèn)題，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段對(duì)整個(gè)流程的考慮不夠全面，以及在設(shè)計(jì)功能方面的實(shí)際實(shí)施可能性上。這些問(wèn)題不僅讓MES系統(tǒng)上線無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果，而且也拖慢了產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)，對(duì)供方和用戶都是致命的缺陷。筆者對(duì)國(guó)內(nèi)某汽車零部件裝配產(chǎn)線半年的MES系統(tǒng)實(shí)施工作進(jìn)行總結(jié)，對(duì)實(shí)施中出現(xiàn)的痛點(diǎn)進(jìn)行分析和解決，以規(guī)避MES系統(tǒng)實(shí)施中出現(xiàn)的致命性問(wèn)題。1項(xiàng)目背景1.1工廠現(xiàn)狀MES系統(tǒng)上線前工廠生產(chǎn)現(xiàn)狀如圖1所示。1.2產(chǎn)品產(chǎn)線加工裝配設(shè)計(jì)MES系統(tǒng)用戶為傳統(tǒng)的汽車零部件裝配行業(yè)，主要產(chǎn)品為汽車變速箱中的A產(chǎn)品和B產(chǎn)品。A產(chǎn)品5條分總成線依次通過(guò)清洗、加工和裝配產(chǎn)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(chǎn)線的半成品先進(jìn)入半成品庫(kù)后再流向總裝線的線邊庫(kù)，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(chǎn)品產(chǎn)線采用分區(qū)設(shè)計(jì)模式，加工、清洗和裝配設(shè)計(jì)成3個(gè)獨(dú)立車間。部分需要在內(nèi)部完成裝配的產(chǎn)品原材料在離散機(jī)加車間進(jìn)行加工后送往清洗車間進(jìn)行過(guò)程清洗，最后運(yùn)送至總裝潔凈車間進(jìn)行性能檢驗(yàn)和裝配。部分不需要經(jīng)過(guò)總裝車間的直接在過(guò)程清洗后裝箱出廠。1.3a產(chǎn)品編碼A產(chǎn)品5條分總成線都有各自的主要零部件并且已經(jīng)具備二維碼條件，可以通過(guò)追溯主要零部件的二維碼信息來(lái)實(shí)現(xiàn)單件和批次的綁定，從而將質(zhì)量檢驗(yàn)的參數(shù)、生產(chǎn)操作者信息、下線時(shí)間等一系列生產(chǎn)和物流的屬性綁定到單件產(chǎn)品。在A產(chǎn)品的總裝階段，通過(guò)掃描分總成線主要零部件的二維碼和總碼來(lái)實(shí)現(xiàn)半成品和成品之間的綁定。B產(chǎn)品產(chǎn)線在清洗車間和加工車間通過(guò)批次進(jìn)行管理，在總裝車間的首工序進(jìn)行刻碼，后續(xù)檢驗(yàn)工序通過(guò)掃碼將質(zhì)檢參數(shù)綁定到單件。2績(jī)效評(píng)估和解決2.1生產(chǎn)管理2.1.1數(shù)據(jù)傳遞記錄MES系統(tǒng)接收來(lái)自ERP的生產(chǎn)計(jì)劃通過(guò)接口的方式，但由于網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、服務(wù)器內(nèi)存占用率高、斷電等情況偶爾會(huì)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(jié)果并生成接口日志。推送失敗的提供手動(dòng)重新推送操作按鈕MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)內(nèi)容和形式如圖2所示。2.1.2靈活布置結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)同一操作者承擔(dān)多道工序、一道復(fù)雜工序由多人參與、一個(gè)工位存在幾班倒的情況。班組長(zhǎng)派工功能應(yīng)當(dāng)靈活，保證人員和工位的映射情況設(shè)計(jì)成“多對(duì)多”的形式。裝配任務(wù)變化時(shí)人員和工位的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖3。部分產(chǎn)線工序較多，對(duì)每道工序進(jìn)行逐一派工會(huì)使班組長(zhǎng)的工作量非常大。如果每日生產(chǎn)的人員相對(duì)固定，可以設(shè)計(jì)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(chǎng)實(shí)際的生產(chǎn)人員要等到生產(chǎn)時(shí)才能確定。如果要獲取操作者的信息，就只能在生產(chǎn)完成后。2.1.3待處理品管理實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中存在操作者無(wú)法確認(rèn)是否合格、需要補(bǔ)焊等操作，以及需要技術(shù)和質(zhì)量人員進(jìn)一步確認(rèn)狀態(tài)的情況，需要在合格品和廢品之間增加1個(gè)待處理品的狀態(tài)。操作者對(duì)待處理品進(jìn)行報(bào)出后，進(jìn)入相應(yīng)的待處理品處理流程。對(duì)于包含待處理品的生產(chǎn)訂單，只要合格品、廢品和待處理品全部報(bào)出就可以關(guān)閉。倘若要讓待處理品的判定結(jié)果回填到訂單的合格品數(shù)和廢品數(shù)，那么原生產(chǎn)訂單的關(guān)閉就會(huì)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(jì)數(shù)在需要掃碼的工序，每次掃碼后應(yīng)核驗(yàn)此碼在已有數(shù)據(jù)中是否存在記錄來(lái)避免重復(fù)掃碼。同時(shí)應(yīng)當(dāng)通過(guò)限制二維碼的位數(shù)來(lái)避免將多個(gè)碼識(shí)別成一個(gè)二維碼進(jìn)行存儲(chǔ)。掃碼時(shí)使用手持終端、固定式終端搭配掃碼槍還是固定式掃碼，應(yīng)該充分考慮現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作情況。如果是流水線出來(lái)的部件角度隨機(jī)、二維碼打刻在實(shí)物底部需要翻動(dòng)等情況不太適合采用固定式終端。人工掃碼成本相對(duì)較低，但會(huì)影響生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)。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(huì)導(dǎo)致產(chǎn)成品出庫(kù)對(duì)原材料進(jìn)行物料倒沖時(shí)提示材料庫(kù)庫(kù)存不足。為解決混批問(wèn)題，系統(tǒng)在物料發(fā)料用料環(huán)節(jié)增加了限制，在庫(kù)房往線邊發(fā)料時(shí)只能從相應(yīng)的批次中選擇并且必須與實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)所發(fā)的物料一致，操作者在使用物料時(shí)也只能使用相應(yīng)批次的物料進(jìn)行生產(chǎn)。圖6為物料混批示意圖。2.2.2入成品庫(kù)階段使用生產(chǎn)批次號(hào)如圖7所示，在一個(gè)產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)BOM的情況會(huì)消耗掉多種物料。這些物料在發(fā)料階段會(huì)具備物料批次號(hào)，而實(shí)際生產(chǎn)出來(lái)的一個(gè)產(chǎn)品會(huì)對(duì)應(yīng)多個(gè)物料的批次號(hào)。如果在產(chǎn)品入庫(kù)階段依然使用物料批次號(hào)是沒(méi)有實(shí)際意義的，能體現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)特性的應(yīng)該為一個(gè)產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)批次號(hào)。在產(chǎn)品的入成品庫(kù)階段應(yīng)使用生產(chǎn)批次號(hào)進(jìn)行入庫(kù)。值得關(guān)注的是，很多時(shí)候產(chǎn)品的生產(chǎn)批次號(hào)就是使用生產(chǎn)該產(chǎn)品的計(jì)劃號(hào)。只需將計(jì)劃號(hào)按照物料的編碼規(guī)則進(jìn)行編碼，就可以直接將計(jì)劃號(hào)作為生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品批次號(hào)2.2.3某倉(cāng)庫(kù)貨卡品質(zhì)動(dòng)化庫(kù)房的盤點(diǎn)有幾種常用方法，企業(yè)在實(shí)際盤點(diǎn)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)自身情況靈活組合。永續(xù)盤點(diǎn)法也稱動(dòng)態(tài)盤點(diǎn)法，指入庫(kù)時(shí)進(jìn)行盤點(diǎn)。入庫(kù)不全檢，抽檢一部分就上貨架，或者放在固定的一個(gè)區(qū)域。最好是入庫(kù)時(shí)確認(rèn)數(shù)量和質(zhì)量，看完以后存放一個(gè)位置，與保管卡核對(duì)。某位倉(cāng)庫(kù)管理專家采用顏色標(biāo)識(shí)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(kù)時(shí)填白色這面，如果這一堆貨一直沒(méi)動(dòng)，就一直白色，一旦要?jiǎng)舆@批貨，就翻出黃色面，并作好標(biāo)記。下次盤點(diǎn)時(shí)，只要是白色部分就不用盤了，因?yàn)闆](méi)動(dòng)過(guò)。這樣可以減少重復(fù)勞動(dòng)。這叫隨機(jī)盤點(diǎn)，一進(jìn)來(lái)就盤好，下次盤點(diǎn)的工作量就減少了，也叫動(dòng)態(tài)盤點(diǎn)、永續(xù)盤點(diǎn)，隨時(shí)知道準(zhǔn)確的庫(kù)存量，化整為零。循環(huán)盤點(diǎn)是指每天盤點(diǎn)一定數(shù)目的庫(kù)存，按照入庫(kù)的先后順序來(lái)進(jìn)行。如果當(dāng)天的進(jìn)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(jìn)來(lái)的貨。循環(huán)的盤點(diǎn)節(jié)省人力，盤完一部分再開始下一輪的盤點(diǎn)，化整為零。對(duì)于進(jìn)出頻率很高或易損易耗的物料可進(jìn)行重點(diǎn)盤點(diǎn)，防止出現(xiàn)偏差。一般倉(cāng)庫(kù)都要進(jìn)行定期盤點(diǎn)，盤點(diǎn)的周期根據(jù)相應(yīng)庫(kù)房的實(shí)際情況制定。2.3設(shè)備管理2.3.1數(shù)據(jù)使用的利用率低設(shè)備狀態(tài)和工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)采集首先需要設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，部分機(jī)床還需要購(gòu)買協(xié)議才能開放數(shù)據(jù)采集權(quán)限。盲目對(duì)整個(gè)車間設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集的成本較高，并且數(shù)據(jù)量過(guò)大而缺少重點(diǎn)，數(shù)據(jù)在實(shí)際使用過(guò)程中的利用率也不高。在數(shù)據(jù)采集調(diào)研階段，應(yīng)當(dāng)明確關(guān)注的設(shè)備，例如某些焊接加工工序容易產(chǎn)生廢品并且焊接的溫度和時(shí)間等工藝參數(shù)又會(huì)直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，那么這臺(tái)焊機(jī)的焊接溫度和焊接時(shí)間就是數(shù)據(jù)采集中重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。對(duì)于這種核心的工藝參數(shù)，即使PLC比較老舊無(wú)法提供點(diǎn)表，也應(yīng)當(dāng)拿到廠家源程序完成數(shù)據(jù)采集與之對(duì)應(yīng)，部分清洗機(jī)的清洗工序只是加工前的一個(gè)準(zhǔn)備工序，幾乎不會(huì)產(chǎn)生廢品，那么并不需要過(guò)分關(guān)注清洗機(jī)的清洗時(shí)間和溫度等工藝參數(shù)，只需采集到清洗機(jī)本身的運(yùn)行和報(bào)警狀態(tài)即可。2.3.2設(shè)備狀態(tài)的影響項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控實(shí)時(shí)性較差，設(shè)備狀態(tài)在采集后存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，監(jiān)控頁(yè)面將定時(shí)刷新獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。設(shè)備狀態(tài)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)實(shí)時(shí)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(guò)接口發(fā)送至前端頁(yè)面展示。與設(shè)備狀態(tài)不同，部分工藝參數(shù)并不會(huì)實(shí)時(shí)去監(jiān)控，更多是在質(zhì)量分析過(guò)程中回溯，這種歷史數(shù)據(jù)可以存放到數(shù)據(jù)庫(kù)中定時(shí)去讀取。在數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)明確哪些數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)性，哪些數(shù)據(jù)需要記錄下來(lái)以供追溯2.4系統(tǒng)維護(hù)2.4.1制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能不完善系統(tǒng)在設(shè)計(jì)初期沒(méi)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(lái)進(jìn)行，到達(dá)某一狀態(tài)后由相應(yīng)的人員到指定頁(yè)面刷新查看自己需要操作的條目，沒(méi)有消息提醒也沒(méi)有考核機(jī)制，導(dǎo)致流程推行十分困難，一個(gè)流程周期很長(zhǎng)。制造執(zhí)行系統(tǒng)與擅長(zhǎng)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(shí)需要納入一些流程，前期規(guī)劃時(shí)應(yīng)該確定流程上的問(wèn)題。因?yàn)橐坏┤鄙俟ぷ髁骱拖l(fā)布系統(tǒng)，后面再增加流程，會(huì)導(dǎo)致功能使用不便。2.4.2系統(tǒng)運(yùn)行速度有所下降由于生產(chǎn)量較大，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量也處于一個(gè)迅速擴(kuò)大的階段，如果不設(shè)立一個(gè)定時(shí)清理系統(tǒng)過(guò)程數(shù)據(jù)、日志的制度，系統(tǒng)的運(yùn)行