上海欧赞自动化设备有限公司

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军工企业的数字化机加/装配生产线改造 
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公司由原通用电气的智能制造专家和同济大学资深专家教授技术领衔,_副本.jpg

针对军工企业加工产品多品种,变批量,混线生产的特点,重点突破基于任务特性的生产智能调度,基于知识的机加,装配过程模拟与仿真,虚实融合的生成过程可视化监控等关键技术,

建立多品种变批量混线生产数字化集成制造模式;结合先进的MES技术理念和系统建设方法,建立覆盖组成产品生产的零件机械加工,部件装配,总装总调等各环节的一体化数字生产线,实现资源全面整合,调度高度智能,数据实时采集,物料及时配送等,提升生产装配线的柔性和混线生产的敏捷性.src=http_%2F%2Fn.sinaimg.cn%2Fsinakd20201021s%2F118%2Fw1080h638%2F20201021%2Fecaf-kavypmq0572967.jpg&refer=http_%2F%2Fn.sinaimg.jpg


1 军工电子企业特点 军工电子装备几乎都属于复杂产品,其特点是军事需求复杂、工作机理复杂、专业技术覆盖广、战术技术指标高,配套关系复杂、产品生命周期长,由此导致产品的开发、试制、试验、生产、维护等过程复杂、全生命周期管理难度大。另外,从供应链的角度看,军工电子生产的瓶颈现象大多发生在零部件的管控上。航天火箭与卫星装配领域.jpg

我国由于国情需要,军工电子企业往往包含了研发、制造整个产品生命周期的生产工艺。从离散机加到电子装配,到产品总装测试等。军工电子企业主要特点如下:
1)典型的机加与装配并存的离散电子制造模式;

2)生产工艺复杂,包括:机加(车/钳/铣/磨/刨/钣金等),表面处理(喷漆、喷塑、喷砂、电镀、刻字、丝印),装配调试(SMT/回焊炉/手插/部装/总装/测试等);

3)加工工序多,各车间与外协单位协作紧密;

4)产品研制为主,周期长,临时任务多,属于小批量多品种制造模式;

5)车间计划排产粗放,车间在制品信息收集不及时,车间工序生产不透明;

6)产品质量信息收集要求高,需要全程完整收集。军工电子制造包括了整机配套的通用、专用元器件、部件、材料等研制生产与批量生产。电子产品应用领域的高要求导致生产制造过程的精益管控要求。因此,需要一套完整的、能够适应和满足军工电子制造要求的
MES系统进行生产过程的管控。

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2 军工电子企业MES系统的选型要求
上世纪90年代美国先进制造研究中心(AMR)就已经提出了MES的概念。经过20多年的发展已经形成了一套标准的体系,国外软件如西门子、GE、霍尼韦尔、盖勒普、wonderware、卡斯达等。但这些软件都偏向于流程行业,对于国内军工企业的“离散+流程”特性不能完全满足,且由于军工保密要求军工电子以选择国内优秀自主研发的MES产品为佳。国内MES厂商经过多年的发展以及对国内企业的业务的熟悉与掌握,已经形成了成熟的产品线,完全能够满足国内军工体系的系统要求。从保密要求、售后服务、订制开发、价格以及国家对国内自主软件的支持等角度考量,军工电子企业应首选国内软件供应商。

针对军工电子企业科研与批产并重,多品种,小批量,生产变线快等特点。MES制造执行系统要以制造项目管理为基础,以生产计划和任务为核心,全面协调生产时间、人力、设备、物料、质量、成本等生产要素;同时要能够以任务信息和物料资源为双向线索来正反向追踪整个加工和装配过程,傲到信息流和物料资源流的同步有序流动,从而实现各环节能力平衡、高效运行的数字化柔性生产线。


3 建设目标
军工电子MES系统要能够将网络化与信息化技术结合起来,实现生产过程的协同、集约管理,具体目标如下。


3.1 生产计划科学化
生产计划是生产制造的源头,生产部门比较关注计划的制订和分解、下发、执行、进度反馈等,对超期未交付或缺件的任务能够实时报警或提醒,同时对生产过程中发生的计划变更和插单进行及时处理,通过对生产计划的柔性调整来适应多品种小批量生产模式下的车间作业,从而提高设备和资源的利用率,为提高产能和保障产品按期交付提供支撑。计划应通过对产品、设备、人员和总需求的分析和计算而得出,应全面、明确、透明、可执行,并可及时发现质量和配套问题。


3.2 物流供应准时性
物流是生产的基础,生产齐套是生产开始之前重要的环节之一。MES系统应能够清楚、正确、及时的显示各产品的计划配套和发放情况、动态正确显示所有库存物资情况,做好生产准备管控。


3.3 车同执行透明有序可控
MES系统应按照标准的工艺路线进行加工和工序流转,同时支持离散工艺的弹性调整。并在过程中通过质量记载完成质检信息的采集,通过采集设备运行状态等参数信息,达到生产计划、制造执行、质量记载与设备状态等完整的制造过程追溯。正确反映车间人员和设备的运行状态、正确反映计划执行情况、及时反映由于加工装配进度和质量等造成的配套问题。


3.4 质量管理量化可追溯
通过质量数据及质量流程在信息平台的管理与控制,实现质量数据的准确、完整、及时的跟踪与记录,满足质量的可追溯要求。能清楚显示各零件、部件和产品的过程质量状况,整机装调记录和质量问题可追溯,记录质量问题归零情况,显示记录元器件、原材料入厂验收质量和出厂产品质量状况,符合军工质量管理体系要求。


3.5 成本控制集约化
军工电子企业成本管控是重要内容之一,从元器件到成品成本普遍高于其它企业。因此MES系统应能够全面统计和分析产品和项目的各种成本和费用。


4 系统应用架构

基于企业总体信息化规划的制造执行系统总体结构图

由上图可以看出,军工电子MES系统应以产品的设计、工艺数据管理为基础,围绕生产计划管理、资源管理、车间执行管理三个核心,完整协同生产活动的各个环节,全面管控产品质量、制造成本和绩效。

另外,由于国内军工信息化建设的起步与发展均不统一,各单位在信息化建设中需考虑跨平台整合。因此建议系统采用J2EE平台、支持SOA架构和Web Service技术,采用B/S架构,具有良好的跨平台特性和易于集成的开放性,易于实施、集成、升级和维护。


5 MES系统实施要求
5.1 实现全面的数据管理

MES系统应能够支持常见的各种二维、三维的设计图纸、模型,支持多版本工艺规程、工序、工步、工时定额、设备、工装、质量标准、人员技能要求、虚拟装配件、作业说明等全方位的生产规划和作业指导等工艺信息。同时要具有完善的集成接口,能够与企业的ERP、PDM、CAPP等系统集成,满足军工电子离散、流水、装配等生产模式的数据管理。


5.2 科学规范的计划管理
军工电子企业一般科研与生产并重,生产计划灵活多变。因此系统应能够支持任意多级计划和计划间任务的拆分、合并;同时生产计划制定过程需标准化、自动化、简单化,并且精确、可行。各级计划和任务能够简单明了的 进行可视化监控与预警。


5.3 方便实时的车间管理
车间制造是军工电子企业的管理核心,从设计到采购,到生产准备等均是为生产做准备。因此MES系统要能够实时的管控车间生产过程。通过规范化的车间调度,可以方便直观的对生产进行科学的派工与调度;通过可视化资源负荷,有效的平衡工作负荷,提高设备利用率和生产效率;通过条码将与扫描枪提高工艺流转的效率,降低操作难度,建立车间统一工作台,集成设计图纸、三维模型、加工、装配等工序信息、作业指导信息等,在线操作动画演示与作业防错,降低质量成本,并实现无纸化生产。


5.4 全面质量管理
质量是产品的生命,质量问题应杜绝防范,提前发现。最终质量问题造成的成本不可估量。质量预防需要从全面质量数据收集开始,系统应依据产品的加工、装配质量标准,详细记录检验结果等信息。同时检验过程应便捷、无纸化;对不合格品进行归零处理,并记录过程和原因,以便分析处理。


5.5 生产资源的信息化管理
生产过程中人员、设备、工装、刀具、材料、半成品、零部件、资料档案等均是有效的生产资源;系统应通过条码来联系现实的资源和系统中的资源信息,使得资源使用可方便地全面管理,资源和信息在生产中同步流动,保持状态一致;同时在生产过程中条码替代输入、简化各种操作、并记录跟踪物料的流转,做到生产资源的全面管理。

自动化装配生产线,非标自动化设备,自动生产线,自动化装配生产线.jpg

5.6 制遣成本管理
作为ERP的底层支撑系统,MES要能够自动记录生产过程中详细的成本信息,包括人员、设备、工装、材料、管理等全面的成本信息;根据记录的成本信息计算产品和任务成本并生成统计报表,便于管理人进行成本分析与管控。


5.7 车间的绩效管理
MES应真实记录工时并自动进行统计和汇总,工时统计可详细到每项工作,每天花多少时间。系统能够依据记录时间计算人员、设备、任务等多维度的绩效分析对比。为管理层提供管理的**手资料。


5.8 简便的车间库存管理
车间仓库类型多且分散,需要进行有效的集中管理。支持条码化作业,包括仓库、库位、物料等。同时要做到统一库房管理,各仓库间能够信息共享,便于进行生产物料的准备。同时提供多种库存预警自动报警,提高仓库作业效率。


5.9 解决信息孤岛
信息孤岛已然成为军工电子信息化建设的“痛”。因此MES系统的实施必须避免信息孤岛的问题。系统应采用SOA架构与Web service技术,支持任何复杂的系统及多系统集成;支持数据集成和功能集成,支持所有的关系数据库和XML数据文件。运行稳定可靠;独立于互相集成的系统,便于实施维护。
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上海欧赞自动化,苏州富加林自动化科技有限公司,精密装配自动化,非标装配自动化,装配机器人 ,自动化装配线 , 智能精密自动化装配,零部件精密裝配,医疗器械自动化装配,军工器械自动化装配,自动化.png6 效益分析
2021319成功实施MEs后企业在车间制造管理上将达到一个新的高度。通过系统能够以计划任务作为关键因素,将设计、工艺、计划、物料资源、生产、质量、交付等各环节形成统一的有机整体,以制造信息流引领工作,以设计和工艺为基础,以生成计划的制订和执行、资源的配套管理为核心,以质量、成本、绩效为目标,在生产制造和实验过程中实时获取精确的数据,对随时可能发生变化的状态和条件做出快速反应,并将这些数据实时反馈给相关的管理决策者,运用于持续改善企业的制造过程。

MES将为企业管理、计划调度、技术设计、物流配套、车间作业、检测试验人员提供综合服务,通过资源的有效管理、信息的实时采集、生产过程的动态监控及预警、质量管理、统计分析与产品追溯、自动生成各种报告及报表以及灵活多样的信息展现手段,帮助企业达到降低制造成本、保证质量稳定、提高管理效益、企业优势有序传承的目的,提高企业的综合竞争力。


7 总结
军工电子信息化是一个复杂的系统工程,要在企业完整信息化规划的指引下,业务主导,突出重点,分步实施,重点先行,务实执行,以点带面,并根据资源支持的可行性,需求的迫切程度,数字化技术应用程度和基础条件分步实施。

MES制造执行系统的实施可以以重点产品型号为试点,取得示范效果后,再全面推广。逐步提高产品的研发与生产速度;提升资源的利用率,降低生产成本,提高生成能力,提高产品质量,加快企业的运作效率,有效累积企业知识,为企业决策分析与创新提供支持依据。   

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