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@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@精益数字化工厂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@精益数字化工厂生产组织和工序基础信息库(MES)@精益数字化工厂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@精益数字化工厂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@精益数字化工厂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@精益数字化工厂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/Min1@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@精益数字化工厂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@精益数字化工厂计划排程--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@精益数字化工厂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@精益数字化工厂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MESAPS@精益数字化工厂APS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@精益数字化工厂计划排程--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)@精益数字化工厂2011BenQCorporation计划排程--计划结果@精益数字化工厂2011BenQCorporation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.@精益数字化工厂2011BenQCorporation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@精益数字化工厂2011BenQCorporation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@精益数字化工厂2011BenQCorporation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@精益数字化工厂2011BenQCorporation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@精益数字化工厂2011BenQCorporation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@精益数字化工厂2011BenQCorporation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@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@精益数字化工厂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@精益数字化工厂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。@精益数字化工厂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。作业任务查看日期生产订单号产品产品描述工段任务号计划产量计划开始时间计划结束时间备料工段1001179:0110:00热压工段10023210:0111:00雕花工段10033211:0112:00车床工段10042312:0113:00备料工段10071315:0116:00热压工段1008916:0117:00雕花工段1009217:0118:00车床工段10102318:0119:002014/11/111000000001100000000220146558F边面板镶板20146585F中面板镶板备料中心工作任务清单日期生产订单号产品产品描述工作单元任务号计划产量计划开始时间计划结束时间定长1001179:0110:00定长10023210:0111:00定厚10033211:0112:00定厚10042312:0113:00定长10071315:0116:00定长1008916:0117:00定厚1009217:0118:00定厚10102318:0119:00备料工段工作任务清单2014/11/11100000000120146552F边面板合封边100000000220146553F边面板合封边日期生产订单号产品产品描述设备任务号计划产量计划开始时间计划结束时间切割机11001179:0110:00切割机210023210:0111:00切割机310033211:0112:00切割机410042312:0113:00定长工作任务清单2014/11/11100000000120146552F边面板合封边@精益数字化工厂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@精益数字化工厂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@精益数字化工厂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ABCDET原跟单返修跟单不良品返修完成后不返回原跟单，直接在返修跟单中进行后续工序生产DE原跟单中的良品继续后续生产，不等待返修品C@精益数字化工厂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A部件１部件２部件３MNXY原跟单1原跟单2原跟单3BOM层级ABMNXY报废跟单1报废跟单２报废跟单３原跟单中的良品继续后续生产，不等待报废补件报废补件不返回原跟单，直接生产出产出品CBC@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@精益数字化工厂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@精益数字化工厂工艺路线和任务列表产品工艺路线作业任务列表@精益数字化工厂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@精益数字化工厂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A@精益数字化工厂WMS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