機械制造業(yè)在國家行業(yè)中處于基礎(chǔ)性地位,它同時也是一個國家的支柱型行業(yè),能在很大程度上影響國民經(jīng)濟的發(fā)展。機械加工制造行業(yè)的生產(chǎn)特點是以離散生產(chǎn)為主、流程為輔,加工裝配為重點。該行業(yè)生產(chǎn)改善的主要需求要點分析如下:
1、生產(chǎn)計劃的制訂與生產(chǎn)任務(wù)的管理都很繁重
由于典型的離散型機械制造企業(yè)主要從事單件、小批量生產(chǎn),產(chǎn)品的工藝流程經(jīng)常發(fā)生變化。因為主要是按照訂單來組織生產(chǎn),所以很難預(yù)測訂單什么時候到。因此,采購和生產(chǎn)車間的規(guī)劃需要一個良好的生產(chǎn)計劃系統(tǒng)。
2、自動化水平相對較低
由于離散加工,產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率很大程度上取決于工人的技術(shù)水平。自動化主要在單元級,例如數(shù)控機床、柔性制造系統(tǒng)等;
3、生產(chǎn)過程動態(tài)多變
一般機械加工車間的生產(chǎn)系統(tǒng)均屬于離散事件動態(tài)系統(tǒng),在生產(chǎn)過程中,往往會存在變動并導(dǎo)致一些異常事件的發(fā)生。
其多變性主要源于兩個方面的因素:一是企業(yè)外部的因素,如客戶對訂單需求量和對交貨期的變更、新訂單的插入以及原材料短缺等;二是企業(yè)內(nèi)部的因素,包括制造過程中的設(shè)計變更、工藝變更、工序及零部件的返修返工、機器故障等。
4、生產(chǎn)計劃受市場需求變化影響大,且因工藝路線有較大柔性,造成作業(yè)計劃復(fù)雜
為了滿足客戶多樣化的需求和企業(yè)多樣化的經(jīng)營策略,企業(yè)傾向于生產(chǎn)多品種、小批量的產(chǎn)品。同樣的零件可以有很多不同的加工工藝,同樣的工藝也可以在不同的機床上進行加工。工藝路線具有較大的靈活性,導(dǎo)致作業(yè)計劃的復(fù)雜性。
同時,生產(chǎn)計劃受市場需求的變化影響較大,而且計劃的制定要參照實際作業(yè)執(zhí)行情況,對生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、實時性和全面性要求高。
5、工藝流程簡單明了,工藝路線靈活,制造資源協(xié)調(diào)困難
機械行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)清晰。機械制造企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可以用數(shù)字的概念來描述。最終產(chǎn)品必須由固定數(shù)量的零件或組件組成,這些關(guān)系非常明確和固定。
以訂單為導(dǎo)向的機械制造業(yè)具有多品種、小批量的特點。因此,在機械制造業(yè)中,生產(chǎn)設(shè)備的布局一般不是基于產(chǎn)品,而是基于工藝。每一種產(chǎn)品的生產(chǎn)過程可能不同。此外,還有許多機床可以進行同樣的加工工藝。
因此,需要對所加工的物料進行調(diào)度,并且中間品需要進行搬運。
6、在制品管理困難
產(chǎn)品中各零件制造周期長短不一和產(chǎn)品加工工藝路線的復(fù)雜性是造成在制品管理困難的主要因素,而且由于在制品在生產(chǎn)過程中不斷流動變化,其存放點分布廣。因此,如何及時、準(zhǔn)確的記錄其變化信息,也是在制品管理中的一個難點。
7、車間現(xiàn)場單據(jù)繁多
機械加工車間的任務(wù)分配一般是通過發(fā)派工單,并附帶生產(chǎn)所需的零件圖、裝配圖、工藝卡片、技術(shù)通知等來完成的。在生產(chǎn)過程中,還需要填寫生產(chǎn)進度信息、質(zhì)量信息和其他相關(guān)表單,這些信息通常是通過紙質(zhì)文件進行傳遞并由人工統(tǒng)計,從而造成生產(chǎn)的進度信息反饋不及時、現(xiàn)場異常事件的生產(chǎn)線反饋和處理緩慢、質(zhì)量信息反饋不及時等。
根據(jù)機械加工制造行業(yè)的需求要點,一般情況下,滿足機械加工制造行業(yè)需求的MES系統(tǒng)具備以下主要功能:
1、數(shù)據(jù)采集與分析:通過條碼、RFID、設(shè)備對接、傳感等方式實現(xiàn)車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集;
2、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理:包括人員數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、組織機構(gòu)、權(quán)限管理等數(shù)據(jù)的維護;
3、計劃管理:制定計劃,并對計劃進行全周期的管理,跟進計劃的執(zhí)行情況,隨時進行修正;
4、車間調(diào)度管理:包括工序合并、物料申請、派工、生產(chǎn)控制、作業(yè)計劃調(diào)整等;
5、工單管理:對生產(chǎn)工單進行全生命周期的管理、包括新建、下發(fā)、修改、終止、結(jié)束等;
6、在制品管理:對線上在制品批次信息進行跟蹤和管理;
7、物料管理:對生產(chǎn)中涉及到的物料進行管理,實現(xiàn)物料信息的采集、記錄、跟蹤和分析等;
8、質(zhì)量管理:進行數(shù)據(jù)采集,對質(zhì)量進行控制、反饋和預(yù)警,實現(xiàn)關(guān)鍵件的質(zhì)量追溯跟蹤;
9、工藝管理:對生產(chǎn)中涉及的工藝進行管理,包括流程、工段、工序管理,BOM管理等;
10、設(shè)備管理:包括對設(shè)備、設(shè)備群組和設(shè)備類型等維護,設(shè)備運行數(shù)據(jù)采集,設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控與反饋,設(shè)備故障維修管理,設(shè)備效率分析;
11、人員管理:實現(xiàn)人員信息、人員狀態(tài)、人員能力、班組信息等相關(guān)維護和管理;
12、系統(tǒng)集成:與PDM/PLM集成、與ERP集成、與SCM集成等,實現(xiàn)人機料法等信息的互通;
當(dāng)然,在滿足主要需求的基礎(chǔ)上,可以通過可視化實現(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)過程的可視化,實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的可視化控制,使生產(chǎn)預(yù)警更及時,調(diào)整更快,變化更透明。