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   日期:2013-09-23     来源:互联网    

一、 客车行业需求

虽然同属汽车行业,但客车生产与轿车生产存在极大的不同。客车生产是一个人工密集、资金密集、技术密集的行业。客车生产以手工制造为主,自动化程度较低。客车生产定制化程度高,属于多品种小批量的生产方式。客车生产工艺复杂,特别是涂装生产。客车生产周期长,一般从焊装开始到试交入库,需要一周左右的时长。

在焊装阶段一般采用流水线的生产组织方式;但到了涂装阶段,一般则采用抽屉式的生产组织方式,车动人亦动;之后在总装阶段,采用流水线的生产组织方式;而之后的铺椅、试交阶段,则采用以生产工位为核心的组织方式,同样车动人亦动。总体而言,客车生产,由于生产方式及生产工艺的特殊性,生产组织形式完全不同于轿车生产,是以流水线生产为辅,以工位生产为主的生产模式。

正是由于客车生产组织方式的特殊性,为客车生产管理增加了极大的复杂性,使得客车生产的MES系统,同轿车生产相比有了很大的不同。为客车生产过程追踪,生产计划编制,生产指挥调度等MES管理功能的实现,带来了极大的挑战。

在实际生产管理中,经常出现:人找不到车,车找不到人;有车无盘,有盘无车;有位无车,有车无位;有车无料,有料无车等现象。现场生产管理的混乱,使得客车生产指挥调度无准确的依据,生产效率不高,交货期延长,物料供给不及时,出现错漏装现象…… ,等等。

通过我们对客车企业深入仔细的分析,我们认为,车辆的生产过程追踪,是客车企业全面实施MES系统的关键所在,也是生产管理人员最急迫得需求。

二、 解决方案

1、 总体思路

由于客车生产是一种开放式的、非流水线的生产方式,且生产工位与生产工艺阶段不存在严格的一一对应关系,因而若实施客车生产过程追踪,必须首先实现客车生产中的车辆位置追踪;在位置追踪的基础上,实现生产工艺阶段的追踪;以及在此基础上实现生产质量追踪,生产人员追踪,物料追溯等MES功能。所以,客车生产追踪的核心是车辆位置追踪。

为了实现车辆位置追踪,必须依据客车企业的生产现状,以及企业MES的总体规划,一般客车企业的占地面积都较大,约百万平米的生产场地可以划分为四百个左右的位置区域,覆盖了客车的焊装、涂装、承装、铺椅、试交、入库等绝大部分生产过程。区域可分为两大类,一类是工作区域,用于客车生产;另一类是辅助区域,用于车辆暂存及异常处理。在车辆位置追踪的基础上,我们定义了车辆每个工艺阶段的标准操作,如开工、完工,异常等等。

2、 系统功能

2.1 与ERP集成

-接受ERP给出的车辆生产作业计划,并将车辆生产作业完工情况回报给ERP。

2.2 车辆位置及作业进度数据采集

-焊装车辆位置及作业进度数据采集

-涂装车辆位置及作业进度数据采集

-承装流水线位置及作业进度数据采集

-铺椅位置及作业进度数据采集

-检车位置及作业进度数据采集

-淋雨位置及作业进度数据采集

-路试位置及作业进度数据采集

-生产处维修组位置及作业进度数据采集

-底盘维修组位置及作业进度数据采集

-打阻尼胶位置及作业进度数据采集

-复检交车位置及作业进度数据采集

-交车入库位置及作业进度数据采集

2.3条码数据打印

-车工号条码标签打印

-位置条码标签打印

-工艺条码标签打印

-班组条码打印

-人员条码打印

2.4 PDA通讯服务

2.5 生产作业过程追踪

2.6 车辆追踪结果显示

-厂级车辆追踪结果查询显示

-车间级车辆追踪结果查询显示

2.7 生产统计

-厂级生产统计

-车间级生产统计

3、 实现技术方案

3.1 数据采集方案

在综合比较了条码、RFID等追踪技术优缺点、实施可行性、实用性的前提下,确定采用条码追踪技术。条码标签采用普通的纸质介质。

考虑到客车生产的开放式特点,数据采集设备选定了无线手持PDA。为了降低投入,提高设备利用率,采用多个采集点复用设备的方案,最终配置了近百台数据采集终端

3.2 无线通讯方案

考虑到PDA与AP通讯的不可靠性,采用了微软消息队列的通讯机制。同时也保证了追踪结果的一致性。

3.3 追踪与结果显示方案

追踪与追踪结果的查询显示,是本方案的技术核心。如何近可能实时准确记录下车辆的位置及生产状况,并实时将结果反馈给现场管理人员,是我们重点要考虑的问题。特别地要考虑到数十个客户端并发访问的问题。系统建议采用GE Fanuc Proficy家族平台软件——Proficy CIMPLICITY 和Proficy Tracker。

Proficy CIMPLICITY是一个广泛用于汽车行业的HMI/SCADA平台软件,其内置的实时数据库,确保了在大量并发访问条件下客户端的实时性。Proficy CIMPLICITY基于Windows 2003/2000/XP的平台上,通过各种串行的、网络的通讯方式采集控制器中的数据,并利用计算机的强大图形功能动态地显示生产数据。

Proficy Tracker是一个专门用于离散制造业产品生产过程追踪的MES平台软件。利用该软件可以建立起企业的生产过程追踪模型,确保了追踪过程的可靠性及可扩展性。Proficy Tracker同时提供了丰富的基于组件的、面向对象的API接口,用于应用工程的定制化开发工作。Proficy Tracker通过读取安装在生产线上的条码扫描器或RF Tag读写头的数据,在计算机里为每个通过加工点的加工对象建立数据记录,从而跟踪每个加工对象的当前位置及加工状况。除了对加工对象进行跟踪之外,Proficy Tracker还能根据当前的生产形势和条件,按照用户预先设定的规则,对加工对象的下一个加工路径进行自动优化选择。Proficy Tracker作为Proficy软件家族中的一个组件,跟踪数据可以方便地通过CIMPLICITY HMI中的数据点(虚拟点)集成到监控画面中。用户通过监控画面即可以了解到生产跟踪信息。

3.4 系统总体结构

系统的总体结构如下图所示:

 

 

三、 实施举例

在国内某客车企业实施了以上车辆跟踪系统,整个系统开发历经三个月左右,于2008年底顺利上线运行。

该客车企业通过近400个工作区及辅助区的划分,跟踪系统可以实时准确地追踪到每一辆车的位置,实时展示出每一辆客车的生产状态。为生产管理人员的生产指挥工作提供了有力支撑;亦为物料配送人员的配送工作提供了准确的依据;同时亦为生产过程的持续改进,提供了数量化的客观标准。追踪系统的成功实施,为后续MES工程的实施工作奠定了坚实的基础。

 

 

上图为该客车企业公司级生产追踪结果显示画面

 
  
  
  
  
 
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