法士特齒輪有限公司變速箱組裝 AMES管理系統(tǒng) （汽車）
應用陜西法士特齒輪有限責任公司是中國最大的重型變速器生產(chǎn)基地和齒輪出口基地。2004年完成工業(yè)總產(chǎn)值37.34億元。法士特重型汽車變速器的年產(chǎn)銷量已突破20萬臺，躍居世界單廠年產(chǎn)量第一名。重型變速器為國內40多個廠家的上千種車型配套，在15噸以上重型汽車市場的占有率高達90%以上。為了適應高速發(fā)展的汽車行業(yè)需求， 法士特公司決定在投資新建一條變速箱組裝生產(chǎn)線，生產(chǎn)引進美國技術的多種變速器。在新生產(chǎn)線上，為了提高組裝管理的效率和可靠性，AMS （計算機組裝管理系統(tǒng)）將成為其唯一的組裝操作管理系統(tǒng)。
要求整個新生產(chǎn)線的建造和組裝管理系統(tǒng)的構建均由國內著名的組裝線系統(tǒng)提供商中科院沈陽自動化所完成，其中的核心部分組裝管理系統(tǒng)要求實現(xiàn)對全廠 2000 多種產(chǎn)品和相關材料表的管理、計劃的下發(fā)、分解、跟蹤、統(tǒng)計和現(xiàn)場組作管理等多項制造執(zhí)行系統(tǒng) MES 的功能，同時工藝跟蹤、廢品管理、生產(chǎn)意外處理均成為其必需的要求?？紤]到系統(tǒng)對靈活性、實時性、功能性等多方需求，沈陽自動化所在經(jīng)過初期調研和討論后，在系統(tǒng)核心全面采用了 GE Proficy 生產(chǎn)管理暨 MES 軟件平臺，從數(shù)據(jù)采集到 MES 的核心應用開發(fā)均采用了 GE Proficy 的不同軟件模塊。
作為一個典型的 MES 系統(tǒng)，此組裝管理系統(tǒng)需要向上連接公司的 ERP Oracle 系統(tǒng)，獲得如生產(chǎn)計劃信息，橫向需要連接生產(chǎn)工藝系統(tǒng)信息如產(chǎn)品和材料表，工藝規(guī)格等；向下需要直接連接生產(chǎn)線的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括了 PLC 、質量檢測、條碼系統(tǒng)和變速箱載體控制系統(tǒng)。在項目中，通過使用了 GE Proficy iFIX 則很好地完成了各種信息集成的工作。
解決方案系統(tǒng)架構通過對需求和工藝操作的過程分析， 沈陽自動化所的項目人員在GE 的資深 MES 顧問協(xié)助下設計了系統(tǒng)的詳細功能和實施辦法。其基本的解決方案包括下面的網(wǎng)絡架構：
上述系統(tǒng)中， 綠線部分是AMES 組裝管理系統(tǒng)的范圍，包括了20 幾臺在生產(chǎn)現(xiàn)場的操作站 PC ，在中心控制室的管理 PC 和 2 臺系統(tǒng)服務器承擔著應用服務和實時數(shù)據(jù)庫的功能， 服務器上分別運行有 Plant Applications MES 應用軟件和 Historian 生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫等 GE Proficy 軟件。 通過 Proficy iFIX 的實時數(shù)據(jù)采集以工業(yè)標準的 OPC方式連接了質量檢測系統(tǒng)，負責變速箱載體的 AGV小車控制系統(tǒng)并直接連接防錯控制的 PLC。同時，系統(tǒng)在部分特定的功能點也配備了計算機操作站，如在車間物料管理點和包裝站?！≡谏a(chǎn)線的開始和結束點，系統(tǒng)均配備了條碼掃描設備，并可以將信息直接錄入到數(shù)據(jù)庫中?！?br/>
系統(tǒng)功能系統(tǒng)實施的功能貫穿了生產(chǎn)計劃的接收、分解、執(zhí)行、管理直至成品的全流程，主要功能面向于生產(chǎn)計劃、物料、現(xiàn)場操作指導、生產(chǎn)性能評估、工藝管理等多個功能區(qū)域。
• 生產(chǎn)計劃：系統(tǒng)從外部導入主生產(chǎn)計劃，經(jīng)過系統(tǒng)內部的處理和業(yè)務規(guī)則分解，將計劃分解為詳細的批次。 計劃在執(zhí)行過程中，系統(tǒng)將自動對組裝產(chǎn)品進行統(tǒng)計，實時監(jiān)視生產(chǎn)計劃的偏差和完成狀態(tài)。 實時監(jiān)視的計劃信息包括了產(chǎn)品號， 計劃狀態(tài)，批次計劃和相關的主計劃號，時間，數(shù)量等多種信息。計劃管理員可以通過客戶端手工天加緊急插入計劃，對計劃量進行修改等操作。
• 物料配送：生產(chǎn)物料管理從物料準備開始，每種型號的產(chǎn)品材料表事先導入系統(tǒng)模型。 根據(jù)主計劃，系統(tǒng)產(chǎn)生物料需求單，由車間備料。 而通過批次計劃的生成， 系統(tǒng)可以打印物料配送單，讓車間的物料管理員根據(jù)每個工位的計劃和材料表清單進行送料。 系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中實時進行物料消耗的統(tǒng)計。系統(tǒng)對每個組裝工位的料架物料均進行管理，當物料消耗低于安全庫存線時，系統(tǒng)將產(chǎn)生報警信息，提示車間物料管理人員進行物料配送。
• 廢品管理：系統(tǒng)同時提供廢品管理功能作為物料管理的一部分。 當發(fā)生廢品后，可以及時通知管理員補料。
• 生產(chǎn)現(xiàn)場管理：現(xiàn)場的每個組裝站均配備組裝計算機，不僅可進行 AMES 的生產(chǎn)管理功能，同時可以顯示各種報警信息，組裝指令， 組裝圖等。 通過操作員界面還可以進行組裝異常顯示，完工報告，裝配工藝指令顯示，生產(chǎn)班組和人員信息，計劃信息，組裝件零件信息等。
• 產(chǎn)品及工藝管理：整個 MES 生產(chǎn)管理功能的實現(xiàn)是建立在工廠模型和產(chǎn)品模型的基礎上。 所有的生產(chǎn)對象，包括各組裝工位，料架，質量檢測站，所有的產(chǎn)品型號，相關屬性，材料組成和工藝規(guī)格等均通過 GE Proficy Plant Applications MES 軟件建立數(shù)字化模型，通過內部的各種生產(chǎn)事件和模型進行實時管理。而這些產(chǎn)品和生產(chǎn)規(guī)格的定義正是質量跟蹤和報告的基礎。
• 防錯控制： 系統(tǒng)設計上通過物料管理中的位置信息結合當前的計劃和產(chǎn)品，將正確的產(chǎn)品和物料信息傳遞給 PLC，當操作員未能根據(jù)給定順序位置進行部件操作時，PLC 將控制智能料架進行報警和鎖定控制。
• 組裝歷史跟蹤：通過 GE Proficy 的譜系跟蹤模塊結合 AGV 車和條碼信息， 系統(tǒng)可以對每臺變速箱的組裝歷史，組裝過程，每個組裝工位的參數(shù)和檢測數(shù)據(jù)，部件信息進行全方位的跟蹤。 同時， 通過實時信息的采集，也可以明確在制品的信息。
• 生產(chǎn)報表： 通過 Proficy Historian 數(shù)據(jù)庫中的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲， 系統(tǒng)可以對生產(chǎn)統(tǒng)計進行自動報告生成， 包括了班報表、日報表、月報表、產(chǎn)品組裝歷史等 。
益處通過 AMES 的實施，法士特齒輪在新生產(chǎn)線的計算機管理水平達到了一個新的高度。同時，沈陽自動化所在系統(tǒng)實施和投運過程中顯示出來的技術水準和 GE Proficy 軟件系統(tǒng)的能力保證了系統(tǒng)的功能性和操作性。 此系統(tǒng)使法士特新線的生產(chǎn)執(zhí)行準確性，物料管理的有效性，質量跟蹤，廢品管理和車間現(xiàn)場操作的管理均有了跨越性的提高。系統(tǒng)驗收后，多次受到國內外領導人物的參觀和好評， 這不僅鞏固了其國內重型變速箱生產(chǎn)的龍頭地位，同時其生產(chǎn)線的計算機組裝管理也達到了國際水平。
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