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基於MES系統實現生產流程優化某企業利用信息化手段打通業務流程,實現設備集成互聯和數據採集,實現從計劃、生產到配送,包括質量、物料、設備等生產要素的實時監控,逐步形成生產線的數字化管理。生產線管理完成數字化升級,帶來工業4.0導入效益:節省生產時間、降低生產成本、提高產能及質量良率。
一、案例簡介
項目實施具體計劃圍繞自動化與省力化,MES整合應用與可視化展開。工業3.0時代,強調機器的自動化,運用機器視覺、機器人[1]、自動搬運車(AGV),減少對人力的依賴並實現精實生產。同時,機台與生產信息,透過MES(Manufacturing Execution System)製造生產執行系統整合應用,顯示實時的工廠生產狀態,實時進行信息分析及可視化呈現,以優化生產流程。
二、案例背景介紹
MES(製造執行系統)生產資訊較為完整,但是數據較為分散,可視化內容有限,生產資訊多以後台讀取人工整理為主;MES 系統與ERP(SAP)之間未充分鏈接,從收料到、發料、產品入庫等許多節點需要人為管控;需要大量的軟體開發人員,以及具備軟體和設備均熟悉的複合型人才。
項目的具體規劃包括生產流程需與MES和ERP之間串接;設備狀態實時監控和整體設備效率分析,以利全產線排產作業。
三、案例應用詳情
1、在智能裝備與軟件方面,研華引進以下技術和設備:
光學影像辨識技術:例如基於射線影像X-RAY 點料設備、基於3D影像識別SPI、AOI 設備;
AI技術與大數據運用:如「APS (智慧排程系統)」,依照訂單的需求、物料訊息、生產訊息及時高效產出優化排程;「產品FCST數據驗算」,精準推演產品未來的需求 ;如「AI 在影像識別中的應用」,如手插件製程引入的AI-AOI 技術;如「產品品質預測模型」,品質資訊整合應用,從產品設計開始提前預測品質風險。
營運管理軟體:SAP 升級到S4/ HANA,性能提升4~5倍速度;增加移動端應用等。
2、具體在MES應用方面,追溯物料和產品的使用和生產過程中各製程記錄,包含如下三大架構:
APS智慧排程系統:全製程的排程控制,跨線別人力分配,各線別效率管控,生產周邊管理。
MCS物料追蹤管理:全製程的排程控制,跨線別人力分配,各線別效率管控,生產周邊管理。
SFIS生產追蹤管理:實時的生產資訊,嚴格的流程控制,產品資訊收集與追蹤,準確的良率和效率報表。
其中,MCS針對物料的進、出、使用履歷進行管理,並及時與SAP 系統交互,實現庫存的及時和透明;APS與SAP 系統和MES 系統、工程平台等進行連接,根據物料狀況&訂單需求,結合MES中的工時、工治具等的訊息,結合設備的狀況,結合工程平台的工程資料等訊息,經過APS 系統運算輸出最佳的排程。SFIS適時、快速、準確、有效地反應生成狀態和品質狀態、製程能力與水平;對產品品質監控、把關,提供強有力的工具;使產品不良防患未然,提高生產力、生產效率、品質透明度。
四、創新性與優勢
某企業自主研發的SFIS系統特性:
1、即時資料處理(RealTime)—流程防呆、數據[2]更新
2、現場無紙張作業(Paperless)—SN整合所有資料
3、現場資源追蹤(Tracking)—成品、無聊traceability
4、生產狀況監視(Monitoring)—即時的WIP
5、自動化設備監控(Control)—設備連線
6、即時現場管理(JitManagement)—看板、警示系統
7、開放式資料庫(OpenDatabase)—資料透明化
8、忘記網絡網頁功能(WEBSolution)—異地查詢
SFIS系統包含了排程、看板預警與顯示、工序掃描追蹤、SPC以及各種分析報表,可集成自有的高級排程系統,排程界面圖形化易掌握;可與車間的生產設備、觸摸屏、看板、掃描槍等硬件集成數據;可與本公司研發的物聯網系統進行無縫對接;可與企業產品成本計算對接,有利於成本計算的準確性。此外,生產報表與監控數據實時更新而準確,有效降低了對人工的依賴程度。
五、案例應用效益分析
1、物料配送自動化
對於配送料的發料,根據生產計劃員生產訂單下達情況,MES系統通過接口程序自動獲取訂單所需配送物料清單,生成生產領料單。倉管員根據生產領料單,按生產節拍和物料數量,揀配物料,並綁定物料卡。配送員將物料車配送到相應工序庫,工序庫責任人、事務員、調度員、操作工等檢查物料與配送員刷卡交接,交接完後MES通過接口完成SAP自動過賬生成SAP出庫單,配送員回收物料卡和物料車。
整個MES物流體系,取消紙質來料報檢、入庫單、生產領料單、調撥單,全部實現電子化表單流轉;簡化人工報檢、打單環節,實現現場操作刷卡即時過賬,優化了人力資源,加強了公司物料配送的精準度,加快了物料流轉速度,為提高公司庫存周轉率提供了有力的支撐。
2、產品信息可追溯
本公司採用現場諮詢整合系統,能適時、快速、準確、有效地反應生成狀態和品質狀態、製程能力與水平;對產品品質監控、把關,提供強有力的工具;使產品不良防患未然,提高生產力、生產效率、品質透明度。降低市場不良率,讓客戶放心、滿意。從現場管理來看,它整合了工廠現場各單位的各項數據,使各單位得以迅速得到作業所需的信息,以提升生產效率、產品質量與客戶滿意度。
參考文獻
- ↑ 機器人取代人類工作,機器人的技術到底有哪些? ,搜狐,2016-11-28
- ↑ 數據的來源以及數據是什麼?,搜狐,2021-07-26