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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@sia.cn13804972818024-239706982006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@sia.cn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AGV2006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——物料配送管理产品编码产品描述工位编码零部件编码零部件名称数量料架编码料位编码G16910STG169_SUB10变速器壳体总成114334后盖定位销220STG169_10STG169_10ST1G169_SUB20倒档中间轴总成214283倒档中间轴垫圈2GB890-80-M16X1.5六角尼龙圈锁紧薄螺母2G169_SUB30左右中间轴总成130STG169_20STG169_20ST1G169_SUB50一轴总成1C01020止动环1F91409一轴轴承盖114311一轴轴承盖衬垫1F91410一轴轴承盖油封1Q1701032小六角头头部带孔导颈螺栓2GB21-76-M10X32小六角头螺栓（精制）4Q40310弹簧垫圈640STG169_30STG169_30ST1370309Y外圈带止动槽和装缺口的单列向心球轴承2C01021止动环2102308E短圆柱滚子轴承2G169_SUB60二轴总成12006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