MES應用前瞻——(ALC)汽車整車生產線控制系統
在汽車精益生產過程中,生產鏈上整車生產狀態信息的把握是極其重要的,同時也具有多樣性,更重要的是它作為一個核心橋梁溝通與之相關聯的業務部門,使之各取所需最終服務于汽車生產平臺開發、生產運營、銷售,顧客服務等各環節。 不管是福特開辟的汽車大批量流水線生產,還是后來居上的豐田準時化生產方式,均是建立在汽車生產以流水線為前提的基礎之上,汽車生產整體流程除去沖壓板材工序以外,從焊裝開始就形成了車輛流水線組裝的制造模式,從汽車焊裝開始進入涂裝線再到顏色各異的車輛從涂裝生產線進入總裝車間形成一個整體生產鏈。隨著汽車需求向多樣化和個性化的趨勢發展,這一顧客需求的變化趨勢必然會反映到汽車制造生產線的變化之上,同時隨著自動化技術的發展,各種機器人和先進制造設備得以廣泛應用,使生產線得到優化的同時如何有效的利用和分配車間生產過程中的信息流成為管理者不得不思考的問題,特別是在精益生產方式下車輛按照混流生產模式,準時化的物流供貨體系以及全面質量管理體系都需要充分利用車輛生產的各項信息流,才能最終實現這些先進的制造理念。 汽車裝配線控制系統ALC(Assembly Line Control .SYS)是作為生產線信息采集載體以及信息管理和分流的一個重要工具,按照生產工序的特性充分結合現場以及生產運營各環節對信息量的需求進行采集,通過系統進行集中分析,然后分批次多途徑的得以呈現和應用,更準確的說是車間生產的一個調度指揮中心,信息的中轉和集散高地。結合(如下圖)將整車生產分為若干個過程,分別以不同的點來區分各個過程說明其管理思路。

微觀上講ALC具有以下幾個方面的功能: 一、 生產順序變換 ALC通過上層的計劃指令,接受按照車輛訂單號碼編排的車輛生產順序號進行生產布置,然而由于生產是由很多客觀因素所左右的,比如特性原材料的供給短缺、設備的突發性故障、人員配置的調換、計劃的變更等等因素,基于這些就需要對車輛生產順序進行靈活變換或者進行有意識的保留生產,使生產富有充分的靈活性,同時也補充了精益生產的靈活性。體現在上述圖中就是對發送A0點信息的控制之上,當然這其中還涉及到車間子系統的應用上,通過子系統對來自ALC系統的車輛生產信息進一步篩選,從而實現對車間生產相關設備進行管理。當然在整車生產的一些核心過程中,也一樣可以實現保留生產的功能,從而達到真正的柔性化生產。 二、 生產實績管理與虛擬線預測 ALC通過對整車生產各個管理點的信息采集管理,通過條形碼和電子數據交換技術取得生產通過的各項信息,通過系統自動計算的形式對生產實績進行管理。同時針對車間調度管理的需要,通過對某些管理點的信息采集,可以很輕松隨時把握整車線上庫存管理水平,根據整車生產過程中庫存水平,可以靈活分車間進行管理,當某一生產車間出現問題時,不至于馬上影響到前后工序,作為調節余量更豐富了精益生產的靈活機動性。如上圖中,通過對數據的處理,即能獲得A0至D0間的信息,從而判斷出基準在庫,以此類推,可以分析出各車間相互間的情況。 通過對生產實績的管理,大量生產數據的集中分析,可以準確把握工序間的生產周期,結合日、月內的生產計劃,將生產線進行延伸,作成虛擬生產線,這樣就可以預測出一定周期內車輛生產的準確時間,提供給物流系統進行準時化的物流調度。準確的說可以呈現出一定周期以后生產車輛每一個車輛通過以上A0/D0等各點的具體時刻,從而計算出相對此時刻下需要的零部件的訂單,這樣就形成的準時化物流的理論模型。 三、 生產指示 ALC通過對各終端的控制,利用條形碼電子數據交換技術觸發的形式,當車輛管理卡或其它信息載體通過某固定管理點時,ALC系統自動向所關聯的設備或系統終端發送生產指示相關信息,其中包括進行品質管理確認的各參數核查,當車輛以流水線運行到某一階段時,人、物均按照生產指令進行對應。一定程度上簡化了生產工序,規范了作業標準。例如,應用比較廣泛就是當車輛涂裝完備確定生產順序之后,當進入總裝通過圖中所示的C0時,通過系統向總裝各生產指示終端發送生產相關信息,這樣當車輛進入工序時按照對應的車輛生產信息執行生產相關的操作。 四、 顧客服務 由于ALC可以監控生產的全過程,可以隨時更新生產相關信息并進行自動預測,同時亦保存有車輛生產的歷史信息。這樣對顧客交貨期服務提供了極大的便利,可以隨時按訂單號跟蹤車輛生產的過程,同時提供車輛生產的相關信息,讓顧客很明確的知道自己的愛車處于什么樣的生產狀態。另外一個方面,通過對車輛歷史生產信息的管理,當車輛出現品質缺陷時,可以很容易查明缺陷對象車輛的范圍,同時對汽車售后服務也提供了極大的便利。 五、 生產平臺的優化 通過對一定時間內特定對象車輛生產過程的集中分析,結合生產現場人員、設備等等因素,針對產品缺陷或產品某一階段生產周期為調查對象,通過大量集中數據反映可以調查出生產平臺的局部問題所在,從而采取一定措施優化平臺上的各個“短板”。通過這樣的辦法來獲取生產平臺信息調整的第一手資料。 那么宏觀上,ALC系統又是如何與其它制造相關系統相連接的呢?首先需要接受來自類似于MPS的主生產計劃,當然主生產計劃需要有一定的提前量,通過對主生產計劃的排序確定生產順序,同時又需要從MBO系統提取車型生產相關數據,這時需要借助數據轉換的形式提供ALC以及下端的生產設備可識別的生產指示和生產信號,包括同步物流供給狀態下零部件供應商系統。從準時物流層面出發,ALC系統結合生產平臺的形態和生產計劃作成虛擬生產線,將虛擬生產線提供給準時物流體系下的物流計算系統,從而確定什么時候需要多少量的零部件。同時考慮到財務的需要,需要將生產實績數據傳送給財務相關系統,用來核算相關成本以及生產效益。總體而言,宏觀上主要考慮以上幾點。 總之,建立在車間執行層面的ALC整車生產線控制系統不管是從車間角度的微觀管理還是從宏觀上的計劃到供應鏈體系管理,它是MES應用典型范例,一定程度的延伸,通過廣泛的收集來自生產一線的生產信息,進行匯總,通過多種途徑結合管理的需要將數據以“可視化”的形式呈現出來,以便于更好的決策,來源于生產,卻能服務于企業經營的各個層面。

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