車間自動化系統實施可行性報告

2021-08-22 09:59:43 字數 5066 閱讀 6112

隨著製造行業資訊化的不斷深入、市場不斷地發展,產品的競爭越來越激烈,市場給企業帶來的壓力也越來越大。企業要在激烈市場競爭中佔據有利的地位,就要不斷地改進自己企業管理的思想,降低產品的成本,不斷地增強企業的核心競爭力,同時還要提高產品的質量以及為使用者提供優質的服務。

目前,我車間生產管理還主要是以粗放式的手工管理為主,這樣的管理遠遠落後於市場以及使用者對企業的要求。乙個企業要想生產出高質量、低成本的產品,就必須對生產管理進行資訊化,用計算機的精確管理、控制代替手工的粗放式管理,用以實現生產管理的有效性、高效率性以及低成本性。

一、車間自動化系統的概述

1、車間生產的特點

車間生產的產品既有多種小批量的產品又有大量的流水作業的產品。在選擇系統時要綜合考慮,使系統能結合我們車間的生產情況,使之達到很好的契合。

2、應用系統的要求

對車間整個生產過程進行分析,系統主要完成以下四個方面的工作:

(1)生產任務分解。生產車間按照月生產計畫對生產任務分析,這其中需要了解原料庫存資訊、正在製造的產品資訊、物料清單和工藝資訊,進而對生產任務進行分解,制定出生產線能力需求計畫。

(2)生成車間作業計畫。根據生產線能力需求計畫得到車間作業計畫,包括外購需求計畫、班組作業計畫、原材料需求計畫等。其中,原材料需求計畫即根據生產產品所需的庫存原材料的數量,而外購需求計畫主要是針對某些原材料,本廠基地沒有種植或不能自己生產的原料,需要在外採購,則提出申請購買計畫;

(3)作業管理。作業管理則包括工作流程的控制、工序的控制及執行。

(4)統計分析。由專人對每天完成的產品進行統計分析,產生各種報表,若安裝的系統能每天自動生成各種報表更好。

3、應用系統的模組劃分

結合麵食車間的實際情況,建議整個系統分為系統管理、系統資源管理、計畫管理、倉庫管理、查詢與列印五個模組。系統主要功能模組如下:

(1)系統管理。系統管理主要是使用者許可權管理。包括使用者資料的新增、刪除、修改以及對應的許可權,在這裡,根據崗位的需求設定不同的許可權,使每個人瀏覽的內容以及負責區域不同,然後管理者設定最高許可權,可以實現對整個系統操控,對整個產品生產過程中的資訊進行了解。

(2)資源管理。資源包括產品物料資訊表、庫存資訊表、在製品資訊表、操作工人資訊表和外購廠商資料表等基本資料。管理則是實現對它們的新增、刪除、儲存功能。

(3)計畫管理。生產計畫管理包括生成生產計畫、車間作業計畫、車間生產進度計畫、原材料需求計畫,以及對它們的新增、刪除、儲存。原材料需求計畫是根據各部門的生產計畫產生的物料清單減去庫存數量以及在製品資訊數量計算得到。

這些計畫都需要考慮能力需求與車間實際提供的能力是否平衡。如果能力足夠,就會自動生成車間作業計畫;若能力不足,則會給管理者提醒,以採用加班,或是增加生產員工的方法來解決問題,如果還是達不到要求,則必須將資訊反饋給計畫員,便於計畫員及時修改生產計畫。計畫管理主要由生產計畫員負責。

(4)倉庫管理。倉庫管理涉及到原材料、半成品以及成品當前庫存單、出入庫表單和原材料的當前庫存、出入庫表單的新增、刪除、儲存。主要由倉庫管理員來完成。

其中原材料等的庫存數量將根據原材料的出/入庫單自動生成。

(5)查詢與列印。查詢列印則包括上述各種報表,如原材料訂購報表、生產進度報表、原材料的出入庫表單等。各種報表是幫助管理層決策的重要依據,涉及到庫存資金的占用、生產進度的把握、以及員工工資的發放。

4、系統實施的優勢

使用上述系統的好處在於縮短計畫需求的間,與此同時能及時向計畫人員和倉庫管理員提供當前庫存資訊,使得車間庫存得到充分利用,使得庫存資金的占用得到有效的減少,大大提高了企業的生產率。同時,通過系統可以使車間一線員工的生產進度及時反饋到車間辦公室甚至最高領導者,使管理者隨時了解產品資訊,以便及時安排發貨計畫和下達新的生產計畫,減少庫存,減少資訊流通的中間過程,達到提高生產效率的要求。

二、現在我國製造企業(包括一部分食品企業)所採用的系統

製造業是我國國民經濟重要的支柱產業,在第二產業中佔據中心地位。伴隨中國加入wto和經濟全球化,中國正在成為世界製造業的中心。中國的製造業企業面臨日益激烈的國內外競爭,如何迅速提高企業的核心競爭力,很重要的一點,就是以資訊化帶動工業化,加快資訊化程序,走新型工業化道路,實現全社會生產力的跨越式發展。

縱觀我國製造業資訊化系統的應用現狀,建設的重點普遍放在erp管理系統和現場自動化系統(shop floor control system, sfc)兩個方面。但是,由於產品行銷在這

一、二十年間從生產導向快速地演變成市場導向、競爭導向,因而也對製造企業生產現場的管理和組織提出了挑戰,僅僅依靠erp和現場自動化系統往往無法應付這新的局面。

工廠製造執行系統(manufacturing execution system, mes)恰好能填補這一空白。工廠製造執行系統mes是近10年來在國際上迅速發展、面向車間層的生產管理技術與實時資訊系統。mes可以為使用者提供乙個快速反應、有彈性、精細化的製造業環境,幫助企業減低成本、按期交貨、提高產品的質量和提高服務質量。

適用於不同行業(家電、汽車、半導體、食品、it、醫藥),能夠對單一的大批量生產和既有多品種小批量生產又有大批量生產的混合型製造企業提供良好的企業資訊管理。目前國外知名企業應用mes系統已經成為普遍現象,國內許多企業也逐漸開始採用這項技術來增強自身的核心競爭力。

1、 mes系統的對比概述

由於市場環境的變化和現代生產管理理念的不斷更新,乙個製造型企業能否良性運營,關鍵是使「計畫」與「生產」密切配合,企業和車間管理人員可以在最短的時間內掌握生產現場的變化,作出準確的判斷和快速的應對措施,保證生產計畫得到合理而快速修正。雖然erp和現場自動化系統已經發展到了非常成熟的程度,但是由於erp系統的服務物件是企業管理的上層,一般對車間層的管理流程不提供直接和詳細的支援。而現場自動化系統的功能主要在於現場裝置和工藝引數的監控,它可以向管理人員提供現場檢測和統計資料,但是本身並非真正意義上的管理系統。

所以,erp系統和現場自動化系統之間出現了管理資訊方面的「斷層」,對於使用者車間層面的排程和管理要求,它們往往顯得束手無策或功能薄弱。

比如面對以下車間管理的典型問題,它們就難以給出完善的解決手段:

(1)出現使用者產品投訴的時候,能否根據產品號碼追溯這批產品的所有生產過程資訊?能否立即查明它的:原料**商、操作機臺、操作人員、經過的工序、生產時間日期和關鍵的工藝引數?

(2)過去12小時之內生產線上出現最多的5種產品缺陷是什麼?次品數量各是多少?

(3)目前倉庫以及前工序、中工序、後工序線上的每種產品數量各是多少?要分別**給哪些**商?何時能夠及時交貨?

(4)生產線和加工裝置有多少時間在生產,多少時間在停轉和空轉?影響裝置生產潛能的最主要原因是:裝置故障?

排程失誤?材料**不及時?工人培訓不夠?

還是工藝指標不合理?

(5)能否對產品的質量檢測資料自動進行統計和分析,精確區分產品質量的隨機波動與異常波動,將質量隱患消滅於萌芽之中?

(6)能否廢除人工報表,自動統計每個過程的生產數量、合格率和缺陷**?

mes的定位,是處於計畫層和現場自動化系統之間的執行層,主要負責車間生產管理和排程執行。乙個設計良好的mes系統可以在統一平台上整合諸如生產排程、產品跟蹤、質量控制、裝置故障分析、網路報表等管理功能,使用統一的資料庫和通過網路聯接可以同時為生產部門、質檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理資訊服務。系統通過強調製造過程的整體優化來幫助企業實施完整的閉環生產,協助企業建立一體化和實時化的erp/mes/sfc資訊體系。

2、 mes的優勢

(1)mes靈活應對多變的生產訂單

系統的生產排程模組能夠根據物流管理、生產管理中的實時資訊,在使用者自定義規則的基礎上,協助計畫人員安排作業、投產、備料,提示計畫人員可行的方案,縮小計畫人員的選擇範圍,提高計畫的效率並減輕計畫人員的負擔。系統提供的現場管理模組能夠將生產安排結果迅速地傳遞到作業現場,現場管理人員能夠及時地對工作中心的工作安排做出調整。

(2)mes管理複雜的產品和工藝

通過產品定義,產品工程師不僅可以方便地定義新產品,還可以建立客戶產品與企業產品之間的關聯,減少合併投料的工作量。集中規範的工藝流程定義環境,保證所有工藝、技術、工程、製造、qc在乙個統一規範的環境中工作,以便於資訊的及時共享,減少重複定義錯誤,完整的版本管理,保障工藝流程歷史資訊回溯。通過建立產品與工藝的關聯關係,只要確定產品就能夠自動確定工藝流程,隨工單也可以自動生成並列印。

大大減少了產品工程師的工作量,提高作業效率。

(3)mes實時監控生產現場

通過基礎定義,使用者在組織生產時只需要確定產品,系統自動確定相關的物料資訊和生產路線。生產過程中所有的操作資訊也由系統實時地記錄下來,大大減少隨工單數量,保證資訊傳遞的準確性。系統提供車間管理人員將物料或半成品安排到指定裝置進行作業,並在作業中提供作業指導,提示工作人員作業步驟。

系統的資料收集功能能夠實時收集現場的質量、物料資訊,並自動記錄作業人員與作業時間等作業資訊。生產作業中的異常情況也在系統中實時記錄,以保證日後的統計分析。

(4)mes改善品質管理的效果

系統能夠約束裝置的使用,設定裝置的使用者許可權,避免由於人為判斷的錯誤和無許可權人員的操作導致的裝置使用錯誤。生產作業中出現與目標不一致的異常品,系統可以通過wip 管理,立刻暫停現場所有潛在批次的作業,減少損失。根據異常處理約束,系統將禁止超出約束範圍的操作。

現場的異常處理資訊可以被迅速地傳遞到其他相關部門,以便於做出調整與準備。現場資料還可提供給spc 系統,幫助品質工程師及時地對現有的產品、流程進行調整,避免並預防品質事故的發生。

(5)mes提供完整準確的製造資料

通過現場的資料收集,建立起物料、裝置、人員、工具、半成品、成品之間的關聯關係,保證資訊的繼承性與可追溯性。系統提供的實時資料,既可以向生產管理人員提供車間作業和裝置的實際狀況,也可以向業務部門提供客戶訂單的生產情況,還能夠根據實際生產的情況計算出直接物料耗用成本。基於現場資料的報表和查詢功能,能為高層管理人員的決策提供支援。

減少了大量的統計工作,並增加了統計的全面性與可靠性。實現製造資料的可追溯性。

參考資料

中淵科技aps/mes精益製造管理系統

食品製造企業精益生產系統建設整體方案案例解讀

食品加工企業產品所含成份十分複雜,其有效成份的分析與定量也非常困難,相同的原材料因產地不同、採收季節不同、生產工藝引數控制水平不同而導致產品質量穩定性較差。食品原料及生產過程的質量安全控制是整個食品企業提供安全放心產品的關鍵所在,要保持產品質量的均一性、穩定性,除原材料的採收要穩定外,還必須保障生產過程控制的穩定性。目前,自動化資訊科技(mes)已廣泛應用於各類食品的生產過程中,從而減少人為操作過程中出現的差異性。

實現生產過程的自動化、生產監控的視覺化、過程控制優化以及管理系統與控制系統的整合技術等,保障產品質量。

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