MES在各行业中的需求与解决方案（九）

2015-01-16华镕

自动化博览 2015年9期

关键词：工作站部件组件

MES在各行业中的需求与解决方案（九）

罗克韦尔自动化（中国）有限公司华镕

机械/工厂建设（按订单建设）

本文中，专用机械制造和工厂建设是按订单制造的范例。小数量或个性化制造是典型的按订单制造。然而，如果是大批量，制造商会努力构建模块化的机械和工厂，以尽可能多地使用相同部件。

下面是按订单制造的典型案例：

· 压力机和冲压线；

· 复合加工中心（钻、铣、磨）；

· 餐具加工机械（激光、剪切、等离子弧切割）；

· 食品和饮料的设备（牛奶、糖、谷物）；

· 从原材料提取中间产品的设备（原油、煤、天然气）；

· 从空气提取工业气体的设备（空气分离设备）。

以下部分描述了基于上面例子中的MES模块要求。这个行业只部分使用MES模块进行生产调度和执行，所以他们没有必要全面实施。这是跨区以及生产区内的情况。

1 典型运行的一般概述

按订单制造的制造流程基本上可分为两大类：

（1）生产线类似于那些顺序生产的情况，其中，制造的物品（机器、仪表、组件）从一个工作站移动到下一个工作站。各个工作站之间或多或少相互独立，这使得每个站都能够自由选择后面的工作站。

（2）大件本地化制造，意味着该产品可以在同一地点的整个工厂里制造。非常大的单元或机械通常按这种方式制造。各个部件和组件在工作站准备，如车床、折弯机、冲床、切割机，或预装配站，然后运输到位，最终装配实际产品。

把这两种方法相结合的一个典型例子是航空工业，例如空中客车。

按照订单制造，并非要求所有的过程步骤和设备必需在相同的地点。在许多情况下，制造过程中的中间生产步骤是外包的。

从MES的角度看，这种外包呈现了一种挑战，即该对象首先从这里移走，然后再重新进入该系统。在外包的工作期间，一般没有当前进展状态的可用信息。这导致监视完成日期的要求不断增多。

建造专用机械是非常复杂的，因为每台机械实际上都是独一无二的。因此，用于记录，变化管理和维护管理的工具必须满足特殊的和任务特定的要求。

生产调度要求：

· 标准组件和特殊装配件的识别；

· 工程师（可能需要的测试和调试时间包括在内）的规划和调度；

· 现有组件和那些必须制造组件之间调度同步；

· 对机器和装配站的分配调度（如图1所示）。

图1 在机器控制站中工单详细调度结果的显示

· 协调内部和外部制造（供应商）；

· 基于需要资格的人员调度；

· 设置测试和调试时间，包括所需的人员和设备；

· 创建文档，特别是特殊组件的文档；

· 定义验收测试（SAT、FAT），包括验收标准。生产准备要求：

· 规定原材料和需要使用的处理工具；

· 半成品的供应；

· 装配站的可用性，包括工具、器具和装配需要的制造程序；

· 小部件和耗材的试运行。

生产执行要求：

· 要处理材料的可用性，材料可以经过试运行，或直接从库房提取，或在机器边可用的，分配到生产工单；

· 机器设置，包括工具变更，附加必要的器具，并加载制造程序（CNC、PLC）以及为半成品或成品材料设置参数；

· 根据制造说明书（图纸、文字、图表等），把原材料处理成组件或半成品。根据部件的复杂性，产生的数量直接通过机器（MDA）上的计数器采集。在批处理的情况中，数量由员工使用终端（PDA）来确定。复杂部件可以使用条形码扫描仪，通过对他们各自的序列号扫描直接进入MES，图2所示为生产数据采集终端（PDA，MDA）的典型操作员界面；