RFID在傳統(tǒng)制造業(yè) MES應用
信息化、自動化、網(wǎng)絡化、智能化、柔性化已成為現(xiàn)代制造企業(yè)的鮮明特征。隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)的普及和發(fā)展,特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決了信息共享、信息傳輸?shù)臉藴蕟栴}和成本問題,使得信息更廣泛地成為控制、決策的依據(jù)和基礎(chǔ)。為了降低成本和加快資金周轉(zhuǎn),需要進一步固化新的流程或新的管理制度,使其得以規(guī)范地貫徹執(zhí)行,而信息系統(tǒng)的作用就在于可以固化管理和優(yōu)化操作。
物料及在制品的跟蹤(WIP)以及JIT、MES是美國管理界90年代提出的新概念,近10年,這些方面在國外得到迅速發(fā)展,已經(jīng)逐漸形成了一些專業(yè)的開發(fā)公司。目前,國內(nèi)對這些方面的認識深度和研究、應用水平不高,與國外的差距正在拉大。
構(gòu)筑基于RFID的物料及在制品追蹤管理系統(tǒng),充分利用JIT、MES的先進管理理念與基本方法,通過對車間生產(chǎn)信息的實時反饋來進行加工數(shù)據(jù)分析和監(jiān)控,加強車間生產(chǎn)控制,是提升制造業(yè)、尤其是傳統(tǒng)制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力、市場響應速度、綜合競爭力的重要舉措。
RFID在傳統(tǒng)制造業(yè)中的應用是一套以生產(chǎn)型企業(yè)信息化應用為背景,針對車間生產(chǎn)線上的物料、在制品而研制的工業(yè)生產(chǎn)流程自動化管理系統(tǒng),對生產(chǎn)過程中的“物料”和“在制品”信息進行精確采集、整合、集成、分析和共享,為企業(yè)生產(chǎn)物資的管理和產(chǎn)品生命周期的管理提供了基礎(chǔ)信息解決方案,是車間制造管理系統(tǒng)的核心內(nèi)容。系統(tǒng)的應用和ERP、CRM、SCM系統(tǒng)形成良好的互補,有效地解決了ERP系統(tǒng)在物資和產(chǎn)品數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)準確性和實時輸入等方面的問題,是實現(xiàn)工廠或生產(chǎn)型企業(yè)整體信息化的樞紐信息系統(tǒng)。特別是適合傳統(tǒng)制造業(yè)應用的電子標簽終端產(chǎn)品的自主研發(fā)以及基于此基礎(chǔ)的電子標簽的制造業(yè)應用系統(tǒng),能夠滿足國家在不同領(lǐng)域,特別是在制造業(yè)、醫(yī)藥等重點行業(yè)應用電子標簽的市場需求。本系統(tǒng)具有如下的設計理念:
- RFID技術(shù)在車間現(xiàn)場數(shù)據(jù)終端(如看板終端或觸摸屏)的集成應用,充分適應工業(yè)環(huán)境的復雜要求,無需直視或利用人工掃描,有效、簡約地解決了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)準確性和實時輸入等方面的問題;
- 提供面向“個體”或“批”層次的數(shù)據(jù)模塊設計,實時、準確、精細、高效地實現(xiàn)物料與在制品的追溯和跟蹤,并以此為核心,建立產(chǎn)品個體級別的實時檔案,實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期的跟蹤追溯和管理;
- 將RFID、JIT、MES、網(wǎng)絡技術(shù)等應用于生產(chǎn)管控,準確、實時、全面反映生產(chǎn)過程狀態(tài)信息,有效、敏捷地指導工業(yè)流程,與ERP、CRM、SCM形成良好互補,推動“透明工廠”的建設,推進生產(chǎn)、管理和組織架構(gòu)的優(yōu)化,促進JIT的生產(chǎn)模式的實現(xiàn);
- 將“物料”與“在制品”的追蹤管理與品質(zhì)、效益、效率、倉管、物流等緊密結(jié)合,促使車間勞動者、生產(chǎn)商與物料供應商形成利益共同體。
RFID在傳統(tǒng)制造業(yè)中的應用(MES)項目充分利用RFID的特性,采用特定的可安裝于復雜工業(yè)現(xiàn)場的RFID數(shù)據(jù)采集終端,適應國內(nèi)傳統(tǒng)制造車間的環(huán)境要求,具備防潮、防油、防雷、放電磁干擾、防熱等性能,滿足對物料、在制品的無接觸自動采集需要,并為管理系統(tǒng)提供信息輸入接口和查詢界面。
同時,在RFID數(shù)據(jù)采集終端的基礎(chǔ)上,可以以物料及在制品跟蹤為核心,開發(fā)出一套具備軟件基礎(chǔ)平臺和系列應用模塊的車間級生產(chǎn)執(zhí)行管理系統(tǒng)。在系統(tǒng)的設計過程中,將通過面向“個體”或“批”層次的數(shù)據(jù)模塊設計,實時、準確、精細、高效地實現(xiàn)物料與在制品的追溯和跟蹤,并以此為核心,建立產(chǎn)品個體級別的實時檔案。此外,在系統(tǒng)設計思想上,將RFID、JIT、MES、網(wǎng)絡技術(shù)等應用于生產(chǎn)管控,準確、實時、全面反映生產(chǎn)過程狀態(tài)信息,有效、敏捷地指導工業(yè)流程,與ERP、CRM、SCM形成良好互補,推動“透明工廠”的建設,推進生產(chǎn)、管理和組織架構(gòu)的優(yōu)化,促進JIT的生產(chǎn)模式的實現(xiàn)。
RFID在傳統(tǒng)制造業(yè)中的應用是面向制造業(yè)的工業(yè)信息化應用系統(tǒng),利用高新技術(shù)特別是自動化技術(shù)、信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)(制造業(yè))進行有益的改造和信息服務,是促進我國以出口為主的制造業(yè)發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)品。RFID在傳統(tǒng)制造業(yè)中的應用針對我國制造業(yè)的實際情況,以開發(fā)先進的、集成化的、面向生產(chǎn)線的管理軟件為目的,可以有效地提高離散制造企業(yè)的運行經(jīng)濟性和服務質(zhì)量,該項目的開發(fā)成功無疑將在業(yè)界產(chǎn)生明顯的推動效應。
運用RFID技術(shù),可以改善傳統(tǒng)工作模式,實現(xiàn)制造業(yè)對產(chǎn)品全程控制和追溯。而開發(fā)一個完整的基于RFID的生產(chǎn)過程控制系統(tǒng),就是將RFID技術(shù)貫穿于生產(chǎn)全過程(訂單→計劃→任務→備料→冷加工→熱加工→精加工→檢驗→包裝→倉管→運輸),形成企業(yè)的閉環(huán)生產(chǎn)。
從發(fā)展的眼光看:在制造業(yè)實施RFID技術(shù)還可從原材料制造、采購到半成品加工、成品制造、批發(fā)、配送到零售,貫穿到全社會供應鏈的每一個環(huán)節(jié),直到最終消費者。因此在制造業(yè)采用RFID標簽,可以打破一個系統(tǒng)內(nèi)部使用的孤立性,而將RFID技術(shù)向供應鏈上端延伸。將該項研究成果還可推廣到其它相關(guān)的產(chǎn)品制造業(yè)應用,有很好的應用前景與行業(yè)示范作用。這些可以應用該項研究成果的行業(yè)甚至包括食品制造企業(yè)。
RFID車間制造與執(zhí)行系統(tǒng)或在制品跟蹤與管理系統(tǒng)具有以下特點:
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生產(chǎn)計劃和工藝直接下達到工序、設備(而ERP、MRPII一般只能下達到品種、車間),直接指導設備加工、防止跨工序加工,減少工藝錯誤;
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數(shù)據(jù)采集實時性,可及時進行計劃考核,實時監(jiān)控生產(chǎn)進度;
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各車間職能科室可以共享生產(chǎn)數(shù)據(jù),了解相關(guān)工序的生產(chǎn)進度,便于生產(chǎn)協(xié)調(diào)。準確確認交貨時間,實現(xiàn)批次管理;
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工藝反饋校正:及時修正工藝錯誤、縮短工藝糾正周期;
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加工數(shù)據(jù)有效性,減少手工輸入、紙張傳遞;
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便于質(zhì)量追溯;
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智能看板:完成質(zhì)量信息采集與質(zhì)量分析;
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擴展物流管理:RFID批次號-條碼-產(chǎn)品;
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而在車間現(xiàn)場使用的RFID數(shù)據(jù)采集終端,用于為系統(tǒng)提供有關(guān)物料、制品、設備狀況、人員信息等方面的信息,實現(xiàn)系統(tǒng)與具體操作者的雙向溝通。具有以下功能與優(yōu)勢:
Ø 自動采集:能無接觸、自動采集物料、在制品、工位、人員的信息;
Ø 信息查詢:可查詢生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品批次等信息;
Ø 信息輸入:設備狀況信息、加工數(shù)量、加工情況、質(zhì)量信息等;
Ø 抗惡劣環(huán)境:具有防潮、防油、防雷、放電磁干擾、防熱等性能。
系統(tǒng)包括如下的工作:
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總體架構(gòu)和系統(tǒng)模型的建設:通過對網(wǎng)絡架構(gòu)、工廠設備、通信路由、軟硬件組合及系統(tǒng)規(guī)模與性能進行深入分析,確立監(jiān)控系統(tǒng)軟件與數(shù)據(jù)采集硬件設備之間的層次關(guān)系,確定各功能模塊的劃分,模塊之間的接口,完成總體架構(gòu)的建設。充分考慮系統(tǒng)的可集成性(Integratability)、可配置性(Configurability)、可適應性(Adaptability)、可擴展性(Extensibility)和可靠性(Reliability);
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軟件平臺的架構(gòu)建設:基于面向?qū)ο笤O計技術(shù)、分布式網(wǎng)絡、和各種先進的數(shù)據(jù)庫及組態(tài)技術(shù),建設適合即時、現(xiàn)場、遠程監(jiān)控的,便于擴容和修改的系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)平臺,充分體現(xiàn)面向離散對象的系統(tǒng)應用集成,支持實時活動,實現(xiàn)基于現(xiàn)場管理規(guī)則和綜合管理知識的管控結(jié)合。主要包括軟件系統(tǒng)功能定位、平臺選型和數(shù)據(jù)采集(Data Collection)、數(shù)據(jù)存儲(Data Storage)、網(wǎng)絡應用(NET/Web Application)、客戶端查詢?yōu)g覽(Client/Web Viewer)等架構(gòu)組成的建設;
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功能模塊的具體軟件開發(fā),包括:
生產(chǎn)過程建模(CONFIG)
生產(chǎn)計劃及生產(chǎn)管理
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集
物料跟蹤查詢
在制品跟蹤查詢
產(chǎn)品生命周期檔案
質(zhì)量及績效分析查詢
網(wǎng)際網(wǎng)絡應用
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工作流研究:設計工作流模型及網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流規(guī)劃,支持各種控制和溝通策略,支持生產(chǎn)過程的各種工作流程,實現(xiàn)制造生產(chǎn)和管理過程的自動驅(qū)動、記錄、跟蹤、分析、信息共享等,并容易地集成CORBA/STEP以實現(xiàn)與ERP、PDM、SFC等的無縫集成,形成一個信息流的順暢通道;
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設備通信與集成和數(shù)據(jù)接口技術(shù):規(guī)范不同行業(yè)、不同類型的被監(jiān)控設備與系統(tǒng)接口,包括數(shù)字或模擬傳感器、可編程控制器(PLC)、直接數(shù)字控制器(DDC)、控制執(zhí)行器、視像裝置等;各種設備和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式及協(xié)議轉(zhuǎn)換方式的研究,滿足大容量、高速的數(shù)據(jù)存貯和訪問,具有實時、連續(xù)的歷史數(shù)據(jù)檢索與回放功能,提供復雜、特別的數(shù)據(jù)查詢;
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智能化決策支持功能的實現(xiàn):實時監(jiān)控的目的在于為調(diào)度、運行操作人員的決策提供數(shù)據(jù),如果系統(tǒng)能在反映生產(chǎn)狀況的同時具有數(shù)據(jù)分析功能,進而提出操作方案和建議,其實用性才能得以真正體現(xiàn)。這一問題的解決有賴于智能技術(shù)的應用和專家經(jīng)驗的歸納表達;
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系統(tǒng)測試:包括單元測試、整體測試和綜合測試。
1. 系統(tǒng)的總體架構(gòu)
圖3-1顯示了本系統(tǒng)各層次的典型架構(gòu)圖,包括軟件平臺和應用模塊體系,以及系統(tǒng)所依賴的硬件平臺。
軟件平臺是系統(tǒng)的基礎(chǔ)核心構(gòu)件,包括一系列實現(xiàn)各種核心邏輯的構(gòu)件,并封裝成不同的構(gòu)件包:
- 調(diào)度策略構(gòu)件包
- 界面開發(fā)構(gòu)件包
- 生產(chǎn)過程模型構(gòu)件包
- WIP構(gòu)件包
- SPC分析構(gòu)件包
- 設備通信接口構(gòu)件包
- ERP接口構(gòu)件包
RFID終端構(gòu)件包
圖3-1 系統(tǒng)典型架構(gòu)圖
應用模塊體系建立在軟件平臺和硬件平臺的架構(gòu)之上,實現(xiàn)系統(tǒng)的各項具體管理功能,包括:
- 生產(chǎn)過程建模
- 生產(chǎn)計劃及生產(chǎn)管理
- 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集
- 物料跟蹤查詢
- 在制品跟蹤查詢
- 產(chǎn)品生命周期檔案
- 質(zhì)量及績效分析查詢
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網(wǎng)際網(wǎng)絡應用
1) RFID數(shù)據(jù)集成終端(RFID DCS)
RFID DCS終端機(閱讀器)將主要安裝在生產(chǎn)線的生產(chǎn)工位上,用于為MES系統(tǒng)提供有關(guān)物料、制品、設備狀況、人員信息等方面的信息,同時也為具體操作者提供作業(yè)信息的雙向溝通。
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自動采集的需要:能無接觸、自動采集物料、在制品、工位、人員的信息;
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采集環(huán)境的需要:數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場多樣化,要求采集設備、采集終端具有防潮、防油、防雷、放電磁干擾、防熱等性能;
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查詢的需要:可查詢生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品批次等信息;
- 信息輸入的需要:設備狀況信息、加工數(shù)量、加工情況、質(zhì)量信息等。
具體的做法是:在基于RFID技術(shù)的電子標簽閱讀器(數(shù)據(jù)集成終端,RFID DCS)上增加了液晶顯示電路、PVC鍵盤輸入電路、數(shù)顯量具通信接口電路、RS485串口通信電路、TCP/IP網(wǎng)絡通信接口電路等模塊。通過液晶顯示器可以顯示下達的生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品批次等信息,通過鍵盤可以提交設備狀況信息、加工數(shù)量及質(zhì)量信息等,以便全面跟蹤正常工藝路線內(nèi)的工件正常流向,處理各種異常情況,全面記錄各工件在各工序的完成情況和每個工件的當前位置、在線狀態(tài)、可根據(jù)不同的質(zhì)檢政策(抽檢和全檢)自動記錄各工件之間的狀態(tài)(待檢、合格、不合格),對各工件在制造平臺內(nèi)流轉(zhuǎn)(工藝、工位、時間、狀態(tài))等進行全方位的記錄。
2) 通信方式:可選擇RS485串口通信電路和TCP/IP網(wǎng)絡通信接口電路中的作為其中一種通信方式與PC機進行接口。終端采集到的信息經(jīng)過通信接口進入PC機后,PC機再存儲信息,處理信息,并將結(jié)果保存到服務器。PC 機也可以將車間當天的生產(chǎn)計劃以及車間的生產(chǎn)情況經(jīng)通信接口傳送到終端并在終端的液晶顯示屏上加以顯示,工人看到反饋信息后知道當天的生產(chǎn)任務以及目前的工作狀況從而執(zhí)行生產(chǎn)任務。在RFID DCS終端采集系統(tǒng)中,PC 機與終端之間有一定的通訊協(xié)議,以保證終端數(shù)據(jù)的通訊成功。基于RS485通信的數(shù)據(jù)采集終端通信流程圖如圖3-2所示:
3-2 車間通信方式
“基于RFID的物料及在制品跟蹤管理系統(tǒng)”采用基于RFID的數(shù)據(jù)采集終端設備作為車間內(nèi)各生產(chǎn)單元功能站的主要構(gòu)件,通過對各個生產(chǎn)單元的數(shù)據(jù)收集和反饋,組成覆蓋全廠或者整個流水線的、滿足閉環(huán)生產(chǎn)管理需要的開放式網(wǎng)絡。系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫服務器進行實時數(shù)據(jù)存取和比照,實現(xiàn)生產(chǎn)信息的監(jiān)視、控制和生產(chǎn)過程的管理。系統(tǒng)支持雙機架構(gòu),提供高效和高可用性服務,以大型數(shù)據(jù)庫為設計基礎(chǔ),便于大量實時數(shù)據(jù)的存儲、比對、運作,產(chǎn)生各類統(tǒng)計分析報表,及基于Web應用,提供標準網(wǎng)際網(wǎng)絡的瀏覽查詢和遠程資料索取。
由圖3-3可見,各功能站通過局域網(wǎng)對系統(tǒng)服務器進行交互操作,同時其他各查詢終端也通過局域網(wǎng)查詢服務器處理后提供的數(shù)據(jù)、報表和圖形。在企業(yè)外部,通過Internet可以連接到服務器,在設定的權(quán)限內(nèi)對系統(tǒng)進行信息發(fā)布或讀取操作。公司內(nèi)部管理和外部相關(guān)業(yè)務單位通過本系統(tǒng)聯(lián)系形成了一個緊密的整體,做到實時信息共享,使業(yè)務流程變得有序而高效。
圖3-3 系統(tǒng)的應用架構(gòu)圖
“生產(chǎn)過程建?!敝饕糜趯Ω鞣N產(chǎn)品的生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)設定,它通過模擬生產(chǎn)的實際情況,來描述產(chǎn)品的加工工藝、路線,定義產(chǎn)品的物料信息及缺陷信息,描述加工機器的生產(chǎn)能力與加工方式等重要信息,并進而提供了后續(xù)跟蹤行為的基礎(chǔ)架構(gòu)和系統(tǒng)配置,建立生產(chǎn)業(yè)務模型,同時也定義了數(shù)據(jù)庫存儲細節(jié)。當然,“生產(chǎn)過程建?!蹦K還可依客戶需要,增加設定。
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描述產(chǎn)品的加工工藝
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描述加工機器的加工方式
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設定產(chǎn)品的生產(chǎn)線別、生產(chǎn)區(qū)段、生產(chǎn)群組、生產(chǎn)站別等設置
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設定生產(chǎn)時段(定義時間編排格式)
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預期處產(chǎn)出目標(或描述加工機器的生產(chǎn)能力)
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生產(chǎn)流程設定,彈性設定產(chǎn)品生產(chǎn)路線流程(Routing Control)
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工作指令(Work Order)管理,彈性設定各工作站作業(yè)模式(如組裝模式、測試模式等)
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定義/修改產(chǎn)品的不良(或缺陷)現(xiàn)象表(Error Code)
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定義/修改產(chǎn)品的不良(或缺陷)原因表(Reason Code)
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設定產(chǎn)品的物料數(shù)據(jù)信息
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重要零部件(Key Parts)設置,設定修改主零件需求表(Key Parts BOM)
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客戶管理,設定客戶名稱
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供應商管理,可設定供應商資料
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用戶權(quán)限設定和員工管理
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標準信息代碼管理:主要針對電子標簽代碼管理,制訂產(chǎn)品、物料、在制品等的識別碼格式。主要根據(jù)企業(yè)規(guī)則和行業(yè)規(guī)則確定產(chǎn)品識別碼的編碼規(guī)則,保證產(chǎn)品規(guī)則化和惟一標識。
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數(shù)據(jù)設置(數(shù)據(jù)庫存儲細節(jié))
2) 生產(chǎn)計劃及生產(chǎn)管理
在本模塊中,將作業(yè)計劃與生產(chǎn)管理結(jié)合在一起,以體現(xiàn)計劃與管理的一體效應和及時的比對,具體包括以下內(nèi)容:
- 日計劃的自動生成
采用獨立的日計劃生成服務程序,直接通過局域網(wǎng)與終端上位機通訊,可減少查詢和傳送終端數(shù)據(jù)時訪問數(shù)據(jù)庫的頻率,大大減輕了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的負擔。
- 生產(chǎn)計劃管理
車間作業(yè)計劃管理模塊首先利用ERP接口構(gòu)件,獲得廠部或ERP等管理系統(tǒng)傳下的生產(chǎn)計劃的要求,然后調(diào)用調(diào)度策略構(gòu)件,結(jié)合生產(chǎn)作業(yè)所需使用的資源,包括設備、人員、物料、歷史記錄等,在短時間之內(nèi)對車間生產(chǎn)情況進行預測(如各工單每周生產(chǎn)現(xiàn)況之掌握),編制車間作業(yè)計劃,確保資源分配符合計劃調(diào)度最佳化的目標。車間作業(yè)計劃直接下達到各車間、倉庫等生產(chǎn)單元,指導具體的生產(chǎn)作業(yè),達到BTO 生產(chǎn)標準。同時提供實時生產(chǎn)情況的查詢連接,便于及時調(diào)整計劃。
Ø 資源分配和狀態(tài)管理:指導勞動者,機器,工具和物料如何協(xié)調(diào)的進行生產(chǎn),并跟蹤其現(xiàn)在的工作狀態(tài)和剛剛完工情況
Ø 工序詳細調(diào)度:用于生產(chǎn)計劃的調(diào)度和實施
Ø 生產(chǎn)單元分配:用于生產(chǎn)計劃的調(diào)度和實施
Ø 人力資源管理:提供按分鐘級更新的員工狀態(tài)信息數(shù)據(jù)(工時,出勤等),基于人員資歷,工作模式,業(yè)務需求的變化來指導人員的工作
Ø 例外管理:用于計劃時的一些特殊設定
Ø 根據(jù)訂單情況編排生產(chǎn)計劃并進行設定,上線、修改、關(guān)閉和刪除計劃
Ø 根據(jù)編碼規(guī)則生成產(chǎn)品序列號;根據(jù)訂單及BOM,編制數(shù)據(jù)單給倉庫揀料系統(tǒng),產(chǎn)生發(fā)料單根據(jù)編碼規(guī)則編制產(chǎn)品部件的批號和序列號,便于跟蹤
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生產(chǎn)管理模塊
產(chǎn)品進入生產(chǎn)流程之后,即開始涉及生產(chǎn)管理,生產(chǎn)管理模塊提供實時生產(chǎn)情況的查詢,便于及時調(diào)整計劃。
Ø 查看全廠各生產(chǎn)線的系統(tǒng)布局,并對各站實時監(jiān)控
Ø 根據(jù)產(chǎn)品型號(Model)查詢各生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況
Ø 根據(jù)計劃或工作指令(Work Order)查詢計劃、指令的生產(chǎn)(投入、產(chǎn)出、延遲及完成)情況。
Ø 各測試站的測試結(jié)果及產(chǎn)品主要不良狀況統(tǒng)計分析
Ø 查詢車間現(xiàn)場的產(chǎn)品庫存情況
Ø 查詢生產(chǎn)在線機臺的流程卡(Travel Card)
Ø 查詢標準的生產(chǎn)報表以及EXCEL 輸出產(chǎn)能分析,依工作指令、日期設定作圖表示產(chǎn)能分析
3) 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集模塊依靠RFID DCS和其它設備通信接口構(gòu)件和現(xiàn)場設備進行信息交互,并運行由接口開發(fā)構(gòu)件組成的各個接口或鍵盤,給現(xiàn)場操作人員提供信息輸入接口,幫助系統(tǒng)擁有第一手信息,將所需的與生產(chǎn)制造相關(guān)信息通通收集在內(nèi)。
數(shù)據(jù)輸入來源包括:
Ø RFID系統(tǒng)
Ø 計算機條形碼(Bar Code)掃瞄器
Ø 人事系統(tǒng)(工作時間和出缺席率)
Ø 質(zhì)量檢驗系統(tǒng)
Ø 測試系統(tǒng)
Ø 機器和制程的監(jiān)控系統(tǒng)
Ø 其它的計算機系統(tǒng)
Ø 人員輸入
Ø 產(chǎn)品在各工作站的生產(chǎn)信息日志文件
4) 物料跟蹤查詢
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加快揀料速度,提高物料的利用率和生產(chǎn)效率;
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有助于物料的規(guī)范化管理,杜絕物料的雜亂狀況;
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便于物料跟蹤管理和統(tǒng)計,有助于做到合理的物料庫存準備,有效地降低庫存成本,縮短企業(yè)資金的占用時間;
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有利于物料質(zhì)量檢驗檔案的建立,與采購訂單掛鉤建立對供貨商的評價體系,提高對供貨商供貨的質(zhì)量監(jiān)控;
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人員培訓容易且標準化;減少/消除紙張作業(yè)。
5) 在制品跟蹤查詢(WIP)
提供對生產(chǎn)在線正在制造產(chǎn)品狀況的跟蹤查詢。通過該模塊,管理人員可以迅速及時地了解生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況,實時監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。后臺連接至相應的數(shù)據(jù)庫,可以顯示相關(guān)時段相應工單的基本信息、棧板信息、產(chǎn)品分布狀況、流程及維修狀況、詳細部件信息等。有了WIP就可以隨時隨地了解產(chǎn)品在生產(chǎn)在線的位置和具體情況,防止故障堆積,幫助降低在制品數(shù)量。
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設置自動刷新及刷新時間間隔
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查詢生產(chǎn)線的生產(chǎn)狀況、各產(chǎn)品的生產(chǎn)狀況
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查詢工段、群組狀態(tài)
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查詢各產(chǎn)品主關(guān)件裝配情況
6) 產(chǎn)品生命周期檔案
了解單件產(chǎn)品的整個生命周期在很多情況下非常有用,產(chǎn)品追蹤是制造管理軟件必備的功能之一。它除了滿足品質(zhì)保證、統(tǒng)計分析、存貨管理等的要求之外,還可讓使用者回溯至任何一個生產(chǎn)步驟、任何一筆加工資料,即使是特別處理的加工手續(xù)也不例外。
7) 質(zhì)量及績效分析查詢
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QC:質(zhì)量管理(Quality Control):顯示在線檢驗的檢驗率產(chǎn)品合格率;顯示檢驗的產(chǎn)品總數(shù),即顯示產(chǎn)量、質(zhì)量等信息;按機型等參數(shù)對檢驗結(jié)果查詢不良現(xiàn)象。
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QA:質(zhì)量保證(Quality Assurance):采用抽檢的方法,對以批為單位的產(chǎn)品進行檢驗,若不良率高于標準,則QA有權(quán)整批退貨,QA必須確定產(chǎn)品質(zhì)量符合客戶要求后才可運出。
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QM:質(zhì)量管理:提供全面的生產(chǎn)質(zhì)量信息查詢,分析及統(tǒng)計產(chǎn)品合格率、返修率和直通率等反映系統(tǒng)總體性能和效率的參數(shù),實時反應車間質(zhì)量狀況。
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SPC:統(tǒng)計制程控制(Statistics Process Control):質(zhì)量統(tǒng)計控制(SPC)是質(zhì)量管理的高級功能,它從生產(chǎn)過程中收集質(zhì)量數(shù)據(jù),應用統(tǒng)計分析技術(shù),科學地區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的隨機波動與異常波動,從而對生產(chǎn)過程的異常趨勢提出預警,以便管理人員及時采取措施,消除異常,恢復過程的穩(wěn)定,從而達到提高和控制質(zhì)量的目的。
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IQT:原材料質(zhì)量跟蹤(Incoming Quality Tracking):負責原材料的質(zhì)量跟蹤,并與供應鏈管理系統(tǒng)(SCM)連接,記錄進料檢驗信息和供貨商供貨質(zhì)量統(tǒng)計分析,為進料選擇和控制做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)工作。這樣一旦某一批產(chǎn)品因為原料的緣故發(fā)生質(zhì)量問題,可以迅速追溯或索賠。
8) 網(wǎng)際網(wǎng)絡應用
網(wǎng)際網(wǎng)絡應用模塊運用先進的網(wǎng)絡可視化技術(shù)、WEB技術(shù)、.NET技術(shù)、中間件技術(shù)和可擴展的程序結(jié)構(gòu),提供一個安全的架構(gòu)、普通的導航方法和友好的圖形用戶接口(GUI)來獲取由系統(tǒng)轉(zhuǎn)換生成的窗口、報告、文件、報警、歷史和實時信息,為公司內(nèi)部、客戶和外部供應鏈提供簡便的信息途徑,同時采用標準的瀏覽器作為客戶端接口,減少系統(tǒng)安裝和維護的成本。
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權(quán)限管理功能,便于管制使用者所能使用的功能范圍
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在Internet上實現(xiàn)BTO(Build to Order)按定單生產(chǎn)
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OEM 客戶可隨時了解委托產(chǎn)品的生產(chǎn)與質(zhì)量情況
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外部授權(quán)的維修部門可及時查詢所維修產(chǎn)品的生產(chǎn)記錄
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總部可了解、管理各地分廠的生產(chǎn)及質(zhì)量狀況
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管理人員出差在外也能通過Internet 隨時掌握工廠的情況
4. RFID在制造業(yè)MES應用實施效果
在南方某配件制造有限責任公司實施的RFID MES系統(tǒng)(如圖4-1),加快了新產(chǎn)品的開發(fā)速度,改善了物流管理,提高了市場應變能力,使交付率不足等問題得到了根本的改善,大大降低了生產(chǎn)成本,所取得的經(jīng)濟效益(具體數(shù)據(jù)如表4-2 所示)如下:
- 改善物流管理,提高生產(chǎn)效率,節(jié)約生產(chǎn)管理成本。
加工過程數(shù)據(jù)信息化后,改善了生產(chǎn)過程的物流管理,各種產(chǎn)品的加工狀態(tài),產(chǎn)品質(zhì)量情況和每個訂單的完成情況都能實時反映,方便了一線指揮員和經(jīng)營管理者的調(diào)控。工序間物流更加順暢,生產(chǎn)效率提高10%以上;同時,節(jié)約廠房和設備的投資;系統(tǒng)應用還可以減少管理人員,降低勞動力成本。 - 生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量實時監(jiān)控,降低廢品率。
對生產(chǎn)過程及生產(chǎn)質(zhì)量進行實時監(jiān)控,有利于降低廢品率。 - 明確質(zhì)量責任。
實現(xiàn)全程質(zhì)量追蹤,明確質(zhì)量責任,保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高顧客滿意度。 - 克服混料等產(chǎn)品混亂現(xiàn)象,克服跨工序加工、漏工序加工、遺留尾數(shù)等加工混亂情況。
信息化項目的實施,將從根本上杜絕在“多品種,小批量”生產(chǎn)過程中難以克服的混料等產(chǎn)品混亂現(xiàn)象,杜絕跨工序加工、漏工序加工、遺留尾數(shù)、產(chǎn)品流失等混亂情況。 - 實現(xiàn)合理安排生產(chǎn)計劃,成品及時交貨。
系統(tǒng)下達生產(chǎn)計劃到位,制造及時,并實現(xiàn)在制品的管理跟蹤和設備信息、工作參數(shù)與生產(chǎn)情況的數(shù)據(jù)采集實時監(jiān)控,便于調(diào)整生產(chǎn)計劃,保證供貨,同時有利于生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)的事后分析和安排生產(chǎn)計劃的事前控制。 - 實現(xiàn)工藝無紙化,減少認為錯誤。
生產(chǎn)終端直接獲取工藝可以避免分發(fā)工藝文件出現(xiàn)的人為錯誤,從而避免錯工藝生產(chǎn)。 - 實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的實時采集,量檢具管理更方便。
系統(tǒng)可以通過數(shù)字量檢具與終端的相連獲取實時的檢測數(shù)據(jù);并可以通過終端廣播方式使量檢具管理更方便。 - 加快新產(chǎn)品開發(fā)速度。
結(jié)合CAD/CAPP的廣泛應用,縮短了生產(chǎn)技術(shù)準備時間,加快了新產(chǎn)品開發(fā)速度。 - 解決ERP軟件無法與車間現(xiàn)場制造相連的問題,為ERP提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。
企業(yè)信息化的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)采集的實時與準確與否,該項目的應用從根本上解決了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準確采集問題。 - 提高市場應變能力。
過生產(chǎn)、經(jīng)營各個環(huán)節(jié)的信息集成,支持了技術(shù)的集成,進而由技術(shù)的集成進入技術(shù)、經(jīng)營管理和人、組織的集成,最后達到物流、信息流、資金流的集成并優(yōu)化運行,從而提高了企業(yè)的市場競爭能力和應變能力。 - 節(jié)能降耗,更加環(huán)保。
RFID技術(shù)在工業(yè)流程自動化的應用實施,提高了企業(yè)的過程速度和生產(chǎn)效率效益,同時也提高了邊際效益,節(jié)約了能源和原材料,從這個角度來說,系統(tǒng)也間接地降低了制造企業(yè)對環(huán)境和自然資源的破壞和影響;同時系統(tǒng)的應用實現(xiàn)了公司“工藝無紙化”管理,大大降低紙張的使用,取得了較大的環(huán)保效益。
圖4-1 應用RFID技術(shù)進行管理機械加工廠
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