鈑金加工行業具有多品種、小批量的特點,是典型的離散製造行業。鈑金零件應用廣泛,幾乎所有的製造業都需要用到鈑金加工工藝,因此,鈑金加工行業的發展對國內動車高鐵、通訊電子和汽車造船等重要行業具有重要意義。目前,數控技術在鈑金加工行業已得到廣泛應用,保證了鈑金件的質量與產量,但國內大部分鈑金加工企業還沒實現數位化生產向智能化生產的轉變。
鈑金加工行業除了具有傳統離散製造業的特點外,又具有其行業所決定的特點,主要表現在以下幾個方面:
1、不同工序組的設備生產負荷差距較大
企業的鈑金加工單元包括切割、衝壓和折彎三個工序。切割和衝壓工序均可實現單臺設備的多訂單多工件同時加工,而折彎設備只能進行單訂單單工件加工。折彎工序的單次加工時間普遍比其他兩個工序長,導致鈑金加工單元的折彎設備數雖然比切割和衝壓工序多,但折彎工序的生產負荷最大,故折彎工序的生產效率影響整個鈑金加工單元的生產進度;
2、零件出入庫頻繁
企業鈑金加工單元在布局上以立體庫為中心,原料、半成品和成品都通過立體庫與各設備的單獨出入庫通道傳輸。由於鈑金加工行業具備離散製造業典型的多品種,小批量特點,負責加工設備與立體庫之間零件運送任務的小車的工作量較大。
3、車間資源管控複雜
由於鈑金加工單元的立體庫沒有實現自動化,在一次加工操作中,車間管理人員需要選擇訂單工序加工所需的零件的多個庫位的位置並安排出入庫順序和時間,工作量較大。鈑金加工單元的生產訂單更新迅速,車間管理人員根據各訂單的交貨日期合理安排加工時間並保證立體庫的合理負荷和周轉率,難度較大。
鈑金加工行業的訂單零件種類繁多,為節省板材原料,部分工序需將一塊板材原料加工生成多個訂單的零件,且鈑金加工的生產管理需平衡設備、庫存和訂單等多種資源,人工管理方式難以實現多個生產目標均衡,影響訂單交貨率和生產進度。如何實現鈑金加工的全過程管理、節約資源成本並加快生產進度是當前鈑金加工行業亟待解決的問題。
製造執行系統(MES)是近年來在製造業發展迅速的實時信息系統,作為上層信息層與下層車間執行層之間的信息橋梁,MES系統主要負責車間生產過程的詳細計劃制定、生產信息的實時反饋以及對車間突發事件的反應和處理等。
鈑金加工單元 MES 系統是在生產前通過收集車間的設備數據、訂單數據和工藝數據等基礎數據規劃生產任務,在生產過程中實時監控生產狀況和進度並記錄,在生產完成後整理生產過程數據並生成圖表文件的軟體,使加工單元節約成本的同時按時完成訂單交貨任務,實現生產規範化和透明化。其主要功能模塊如下:
1、庫存管理
庫存管理是管理鈑金加工單元立體庫的模塊,立體庫作為鈑金加工單元的核心設備,其運行效率對生產進度影響較大,本模塊主要功能是管理立體庫的出入庫任務和庫存量,減少加工設備的等料時間,實現立體庫自動化。
2、生產任務管理
生產任務管理根據ERP系統的客戶訂單或生產計劃大綱生成鈑金加工車間日生產任務,或手工錄入鈑金日生產任務,並進行生產任務的及時下發,同時能夠根據車間實際情況進行生產任務的動態調整。其主要包括鈑金生產任務制定、下達、接收、調整和查詢等功能模塊。
3、進度管理
通過上層信息系統傳輸或人工錄入的方式獲取訂單詳細信息並執行計劃排程操作,根據底層加工設備層反饋的設備實時信息對排程結果進行調整,以上操作需由有權限的用戶確認後執行。用戶可在進度管理模塊實時查看各訂單加工進度信息。
4、生產現場管理
依據每個人的崗位職責與權限而不同。例如庫房人員主要進行日常發料信息與材料庫存狀態的管理:調度人員則可通過相應型號看板及現場問題統計等功能,宏觀上考察當前生產現場的生產進度與問題存在緣由。統計出當前急需人員解決的技術問題。
5、基礎數據統計與管理
MES系統從上級接收到生產計劃後,必須對完成計劃的實現進行評估。正如以前手工紙面記錄和統計一樣。但是以前是憑藉經驗,現在則是用數據說話。工藝人員可以利用此板塊進行各類序列號的申請與管理、零件製造記錄的查詢、現場屏幕的管理等電子化辦公內容,減少了無序的紙面登記帳記錄和人文操作的偏差情況發生。
6、資源與設備管理
設備維護管理者和操作者都可以通過當前設備的使用情況來監管設備的當前狀態,是否存在操作隱患和對生產進度產生影響;同時也可以發布設備維修通知、大修計劃、廠區區域改造、定時限水電等。也可以為工作單元分配具體的生產工人及設備維護者,從而建立起工作單元、生產操作和加工設備三者之間的對應關係。也可以進行工具、標準刀量具等的庫存計劃管理等。
鈑金加工企業通過MES系統的實施和應用,實現了鈑金加工製造過程的無紙化、透明化和實時化,以及與生產計劃、鈑金設計、物資採購等環節的集成優化運行,從而大大提升企業鈑金加工車間製造過程管理水平。