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MES应用前瞻——(ALC)汽车整车生产线控制系统

供稿:工控网 2007/7/12 14:58:00

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在汽车精益生产过程中,生产链上整车生产状态信息的把握是极其重要的,同时也具有多样性,更重要的是它作为一个核心桥梁沟通与之相关联的业务部门,使之各取所需最终服务于汽车生产平台开发、生产运营、销售,顾客服务等各环节。  不管是福特开辟的汽车大批量流水线生产,还是后来居上的丰田准时化生产方式,均是建立在汽车生产以流水线为前提的基础之上,汽车生产整体流程除去冲压板材工序以外,从焊装开始就形成了车辆流水线组装的制造模式,从汽车焊装开始进入涂装线再到颜色各异的车辆从涂装生产线进入总装车间形成一个整体生产链。随着汽车需求向多样化和个性化的趋势发展,这一顾客需求的变化趋势必然会反映到汽车制造生产线的变化之上,同时随着自动化技术的发展,各种机器人和先进制造设备得以广泛应用,使生产线得到优化的同时如何有效的利用和分配车间生产过程中的信息流成为管理者不得不思考的问题,特别是在精益生产方式下车辆按照混流生产模式,准时化的物流供货体系以及全面质量管理体系都需要充分利用车辆生产的各项信息流,才能最终实现这些先进的制造理念。  汽车装配线控制系统ALC(Assembly Line Control .SYS)是作为生产线信息采集载体以及信息管理和分流的一个重要工具,按照生产工序的特性充分结合现场以及生产运营各环节对信息量的需求进行采集,通过系统进行集中分析,然后分批次多途径的得以呈现和应用,更准确的说是车间生产的一个调度指挥中心,信息的中转和集散高地。结合(如下图)将整车生产分为若干个过程,分别以不同的点来区分各个过程说明其管理思路。  


  微观上讲ALC具有以下几个方面的功能: 一、 生产顺序变换  ALC通过上层的计划指令,接受按照车辆订单号码编排的车辆生产顺序号进行生产布置,然而由于生产是由很多客观因素所左右的,比如特性原材料的供给短缺、设备的突发性故障、人员配置的调换、计划的变更等等因素,基于这些就需要对车辆生产顺序进行灵活变换或者进行有意识的保留生产,使生产富有充分的灵活性,同时也补充了精益生产的灵活性。体现在上述图中就是对发送A0点信息的控制之上,当然这其中还涉及到车间子系统的应用上,通过子系统对来自ALC系统的车辆生产信息进一步筛选,从而实现对车间生产相关设备进行管理。当然在整车生产的一些核心过程中,也一样可以实现保留生产的功能,从而达到真正的柔性化生产。 二、 生产实绩管理与虚拟线预测  ALC通过对整车生产各个管理点的信息采集管理,通过条形码和电子数据交换技术取得生产通过的各项信息,通过系统自动计算的形式对生产实绩进行管理。同时针对车间调度管理的需要,通过对某些管理点的信息采集,可以很轻松随时把握整车线上库存管理水平,根据整车生产过程中库存水平,可以灵活分车间进行管理,当某一生产车间出现问题时,不至于马上影响到前后工序,作为调节余量更丰富了精益生产的灵活机动性。如上图中,通过对数据的处理,即能获得A0至D0间的信息,从而判断出基准在库,以此类推,可以分析出各车间相互间的情况。  通过对生产实绩的管理,大量生产数据的集中分析,可以准确把握工序间的生产周期,结合日、月内的生产计划,将生产线进行延伸,作成虚拟生产线,这样就可以预测出一定周期内车辆生产的准确时间,提供给物流系统进行准时化的物流调度。准确的说可以呈现出一定周期以后生产车辆每一个车辆通过以上A0/D0等各点的具体时刻,从而计算出相对此时刻下需要的零部件的订单,这样就形成的准时化物流的理论模型。 三、 生产指示  ALC通过对各终端的控制,利用条形码电子数据交换技术触发的形式,当车辆管理卡或其它信息载体通过某固定管理点时,ALC系统自动向所关联的设备或系统终端发送生产指示相关信息,其中包括进行品质管理确认的各参数核查,当车辆以流水线运行到某一阶段时,人、物均按照生产指令进行对应。一定程度上简化了生产工序,规范了作业标准。例如,应用比较广泛就是当车辆涂装完备确定生产顺序之后,当进入总装通过图中所示的C0时,通过系统向总装各生产指示终端发送生产相关信息,这样当车辆进入工序时按照对应的车辆生产信息执行生产相关的操作。 四、 顾客服务  由于ALC可以监控生产的全过程,可以随时更新生产相关信息并进行自动预测,同时亦保存有车辆生产的历史信息。这样对顾客交货期服务提供了极大的便利,可以随时按订单号跟踪车辆生产的过程,同时提供车辆生产的相关信息,让顾客很明确的知道自己的爱车处于什么样的生产状态。另外一个方面,通过对车辆历史生产信息的管理,当车辆出现品质缺陷时,可以很容易查明缺陷对象车辆的范围,同时对汽车售后服务也提供了极大的便利。 五、 生产平台的优化  通过对一定时间内特定对象车辆生产过程的集中分析,结合生产现场人员、设备等等因素,针对产品缺陷或产品某一阶段生产周期为调查对象,通过大量集中数据反映可以调查出生产平台的局部问题所在,从而采取一定措施优化平台上的各个“短板”。通过这样的办法来获取生产平台信息调整的第一手资料。  那么宏观上,ALC系统又是如何与其它制造相关系统相连接的呢?首先需要接受来自类似于MPS的主生产计划,当然主生产计划需要有一定的提前量,通过对主生产计划的排序确定生产顺序,同时又需要从MBO系统提取车型生产相关数据,这时需要借助数据转换的形式提供ALC以及下端的生产设备可识别的生产指示和生产信号,包括同步物流供给状态下零部件供应商系统。从准时物流层面出发,ALC系统结合生产平台的形态和生产计划作成虚拟生产线,将虚拟生产线提供给准时物流体系下的物流计算系统,从而确定什么时候需要多少量的零部件。同时考虑到财务的需要,需要将生产实绩数据传送给财务相关系统,用来核算相关成本以及生产效益。总体而言,宏观上主要考虑以上几点。  总之,建立在车间执行层面的ALC整车生产线控制系统不管是从车间角度的微观管理还是从宏观上的计划到供应链体系管理,它是MES应用典型范例,一定程度的延伸,通过广泛的收集来自生产一线的生产信息,进行汇总,通过多种途径结合管理的需要将数据以“可视化”的形式呈现出来,以便于更好的决策,来源于生产,却能服务于企业经营的各个层面。

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