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CAR汽车行业

MES系统

行业背景

随着国内市场日趋饱和,汽车利润率也逐步降到全球行业的平均水平,汽车厂家的生存受到严重威胁。在这种严峻形势下,国内汽车制造企业在管理和技术上寻求革新势在必行。放眼全球,汽车行业也一直在困难和挑战中前进。供应链全球化、客户定制化以及日益苛刻的环境与安全法规使汽车制造厂家处在一个前所未有的不利环境之中。为了提供核心竞争力,许多企业都致力于学习和推广先进的管理理念,并与先进的制造技术及信息技术相结合来创造新价值。在这些先进的理念和方法中,精益生产或JIT(Just In Time)是影响深远的常青树,基于产品生命周期管理(PLM:Product Lifecycle Management)策略的数字化制造(DM:Digital Manufacturing)技术则是后起之秀。

随着国际汽车巨头逐步将国外实施成功的数字化制造解决方案移植到国内的盒子工厂,以及国内的工业界、软件公司和学术界对数字化制造的认识和重视,在未来的若干年内,国内的数字化制造市场将蓬勃发展,越来越多的汽车制造企业也将实施数字化制造中受益。

制造业务需求及问题分析

在过去的十几年中,随着汽车产品型号的急剧增加,产品配置越来越复杂,对制造工艺的要求也愈来愈高。在汽车制造业中,冲压、焊接、涂装、总装合为四大工艺,其特点如下:

冲压工艺过程是典型的批量轮番生产组织方式,具有零部件品种多样性、生产重复性、生产轮番性特点。生产需求量及冲压设备的生产能力间冲突突出,对设备生产计划要求高,同时需考虑物料的安全库存,综合考虑补充生产和任务的合理化分派。

焊接工艺过程属于高度资本密集类型,大量使用机器人和自动化技术,如何管理好数以千计的焊点,保证无漏焊、重焊,是工艺规划的难点。一个轿车的白车身在韩妆过程中要经历3000-5000个点焊步骤,用到100多个大型夹具,500-800个定位器,这给车身焊装工艺参数选择、工艺流程规划、车身焊装的质量控制、焊接工位的模块化和标准化、甚至车身设计都带来很多挑战。

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涂装工艺整个过程需要大量的化学试剂处理和精细的工艺参数控制。涂装前,需要对焊接后的WBS区进行排序,使得相同颜色车身按批次投入涂装车间;电泳之后喷涂之前则需对车身按照要求进行重排序,保证总装生产顺序。

总装制造过程属于高度劳动力密集类型,装配任务的数量巨大,包括分总成装配和主装配等工艺过程,多大100多道工序。旺旺多个品种混流生产,要求生产线一般具备动态调整的能力,通过快速调整工位、物料传输系统、以及工装夹具等适应新产品类型的插入。

在汽车行业,企业员工的整体素质较高,企业信息化的意识较强。具备一定规模的汽车企业基本上已实现了企业资源管理系统(ERP)和车间内的过程自动化控制系统(PSC),车间的生产已经高度的自动化,但是如何按照客户的订单要求来最优化安排生产、何如分析、控制质量、如何面对当生产出来的产品不满足当前用户的要求、如何将车间的有效生产数据及时的传递到ERP系统、如何更有效的控制人力资源和物料损耗等、如何实现汽车个性化生产、如何实现有效的汽车追踪(“汽车召回”)制度等问题又出现在企业的管理者面前。

解决方案

系统架构:

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流程规划

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RCMES系统功能

一、生产计划与排产:生产计划与排产管理模块是宏观计划管理与微观排产优化管理之间的衔接模块,通过有效的计划编制和产能详细调度,在保证客户商品按时交付的基础上,使生产能力发挥到最大水平。对于按订单生产的企业,随着客户订单的小型化、多样化和随机化,该模块成为适应订单、节约产能和成本的有效方式。

二、生产过程控制:该模块根据生产公司已控制生产过程,防止零配件的错装、漏装、多装、,实时统计车间采集数据,监控在制品、成品和物料的生产状态和质量状态,同时,可利用条码自动识别技术实现员工的生产状态监督。

三、数据采集:主要采集两种类型的数据,一种是基于自动识别技术(BarCode、RFID)的数据采集,主要应用于离散行业的装配数据采集,另外一类是基于设备的仪表数据采集,主要应用于自动控制设备和流体型生产中的无聊信息采集,还有条码采集、计算机终端采集、页面采集、条码扫描、AVI系统采集。

四、质量管理:质量管理模块基于全面质量管理的思想,对从供应商、原料到售后服务的整个产品的生产和生命周期进行质量记录和分析,并在生产过程控制的基础上对生产过程中的质量问题进行严格控制。能有效地防止不良品的流动,降低不良频率。

五、物料追溯:物料追踪功能可根据批次物料的质量缺陷,追踪到所有使用了该批次物料的成品,也支持从成品到原料的逆向追踪,以适应某些行业的召回制度,协助制造商把损失最小化、更好地为客户服务。

六、资源管理:技术、员工和设备是制在企业的三大重要资源,RCMES把三者有机的整合到制造执行系统中,实现全面的制造资源管理。

七、统计过程控制:该模块帮助企业稳定生产过程和评估过程能力。通过检测过程的稳定程度和发展趋势,及时发现不良或变异,以便及时解决问题;通过过程能力指数评估,明确过程中工作质量和产品质量达到的水平。

八、能效性能分析:对冲压、焊接、涂装、总装车间工序过程的辅助工具及辅助材料进行管理,结合制造平台实现生产过程中的能耗数据采集,对装配过程的信息跟踪记录,准确、及时地对生产线运行效率进行分析。

九、统计分析:众多的经过合理设计和优化的报表,为管理者提供迅捷的统计分析和决策支持,实时把握生产中的每个环节,同时可以通过车间LED大屏幕看板显示生成进度和不良率,实时反馈生产状态。

十、售后服务系统接口:为了配合现代企业全面质量管理的进程,RCMES系统设计有相应的售后(出厂)质量管理接口,可与CRM或其他售后服务管理软件连接,对成品出厂后的销售的服务过程中质量相关问题进行有效管理,实现售后服务过程中的质量问题的根源追溯,将质量管理贯穿于产品的整个生命周期。

十一、ERP/财务系统接口:本系统可实现与ERP的协同工作(具有与SAP等主流ERO系统的协同经验)。

系统管理:系统用户管理、权限管理、日志管理、系统设置,ERP接口,LED接口等功能模块。

实施效益

1、制造执行过程透明化:通过RCMES执行系统和设备控制技术,实时采集如工序产量、过程良率、工单在制品移装状态、测试参数等详细生产过程数据,并提供汇总分析报表工具,为企业不用层面管理者的生产管理决策提供了有效依据。

2、缩短产品制造周期:提高企业生产自动化程度,替代和节省大量手动作业流程,缩短了产品的制造周期。同时,实施信息采集和反馈,消除由于信息不对称而造成的各种生产过程延误,从而使生产管理人员能在生产车间外实时掌握第一手生产信息,对突发状况做出快读反应,使产出与计划结合更加紧密。

3、提高产品质量:通过对产品生产全过程监控,提供给品管人员有的基础数据和分析共计,帮助企业进行日常品质分析和周期性的品质持续改进。通过SPC等过程控制工具,对工艺过程的稳定性、产品良率、不良缺陷分布的波动状况进行实时监控并预警,对产线上的问题进行了有效预防提供。

4、持续提升客户满意度:基于大量的综合汇总报表,向客户提供了产品生产过程人、机、料的数据和产量、不良率等汇总数据,通过直观的柱状图、饼状图和折线图标扥洗,能够准确、方便的了解产品数据和公司整体经营状况。

5、降低生产成本:通过生产县城的实时监控和预警,预防问题的发生,降低产品维修和重工数量,并提供各类统计分析的电子报表,节省了时间和人力、物力,实现工厂无纸化生产,随之降低了人力与其他生产资源的使用。

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