柔性装配生产线(1)

2006年3月28日星期二
柔性装配生产线(1)
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
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柔性装配生产线(1)
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）
柔性装配生产线(1)
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
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柔性装配生产线(1)
问题与功能——装配生产过程追踪
作用——其他管理基础
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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
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柔性装配生产线(1)
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PDA AGV、RGV OPC 考虑到效率、节拍， 尽可能利用自动化的手段采集
➢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
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➢零部件数量多 ➢产品变型多 ➢工位数多 ➢错送、漏送
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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
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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
➢ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ库房送料
➢ 第三方物流
➢ 供应商直送工位
异常补料
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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
专用设备。 机器视觉应用。
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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
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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
➢ 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
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柔性装配生产线(1)
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
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问题与功能
提示：依据实际情况进行选择
作业
产品
效率
质量
计划
谱系
分析
。。。
管理
管理
建立
关系数据库
生产过程建模与运行 过程数据的管理
数据采集与监控（OPC）
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MES开发平台 历史数据库 实时数据库
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系统实现——GE Fanuc的MES平台
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柔性装配生产线(1)
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
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柔性装配生产线(1)
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；
➢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 ➢……
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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
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问题与功能——统计查询
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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
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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
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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
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柔性装配生产线(1)
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
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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
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。
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问题与功能——装配质量管理
要解决的问题
装得怎么样
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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
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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
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柔性装配生产线(1)
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。
柔性装配生产线(1)
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
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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
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？？？
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柔性装配生产线(1)
问题与功能——物料配送管理
柔性装配生产线(1)
实现技术路线——三种技术路线比较表
购买商品 化软件
基于通用 开发工具
MES开发 平台
可靠性 扩展性 先进性 实用性
高
差
中
？
差
高
高
高
高
高
高
高
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柔性装配生产线(1)
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。
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柔性装配生产线(1)
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Shigeo Shingo 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。
➢ 工位——若干个操作工，以及各种装配设备
✓ 装配工艺——生产节拍
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柔性装配生产线(1)
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
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柔性装配生产线(1)
柔性装配生产线(1)
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
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柔性装配生产线(1)
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
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柔性装配生产线(1)
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。
柔性装配生产线(1)
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 ➢
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柔性装配生产线(1)
2020/11/19
柔性装配生产线(1)
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
柔性装配生产线(1)
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。
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柔性装配生产线(1)
问题与功能——物料配送管理
难点
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柔性装配生产线(1)
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
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柔性装配生产线(1)
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
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柔性装配生产线(1)
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
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柔性装配生产线(1)
系统实现——软件总体结构
➢产量报表 ➢人员工作量报表 ➢工时成本报表 ➢……
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柔性装配生产线(1)
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。
同时配置的计算机还可用于其他管理工作。
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柔性装配生产线(1)
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
2006年3月28日星期二
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
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柔性装配生产线(1)
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Sql server /Oracle /Sybase 第三种：在一个MES开发平台进行开发
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