汽車制造業(yè)MES科學(xué)應(yīng)用案例

1、汽車制造業(yè)MES科學(xué)應(yīng)用案例一、華中科技大學(xué)MES研發(fā)情況簡(jiǎn)介MES研發(fā)團(tuán)隊(duì)MES研發(fā)概況承擔(dān)有關(guān)MES的科研工程MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用 MES 研 發(fā) 團(tuán) 隊(duì)華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院MES研發(fā)團(tuán)隊(duì)李培根院士、邵新宇院長(zhǎng)是該團(tuán)隊(duì)的學(xué)科帶頭人 MES 研 發(fā) 概 況1995年開(kāi)始從事MES相關(guān)研究先后承擔(dān)近20項(xiàng)有關(guān)MES的國(guó)家級(jí)工程(863/國(guó)家自然科學(xué)基金/973)獲得MES方面的軟件著作權(quán)登記 3 項(xiàng)涉及應(yīng)用領(lǐng)域：汽車、飛機(jī)、船舶、軍工、工程機(jī)械、模具等制造行業(yè)。承擔(dān)有關(guān)MES的科研工程1998年：“基于Multi-Agent車間管理控制系統(tǒng)的建模與實(shí)現(xiàn)2001年：“敏捷化MES假設(shè)干關(guān)鍵技術(shù)

2、及其應(yīng)用系統(tǒng)2003年：“支持網(wǎng)絡(luò)化制造的車間制造資源集成及制造管理系統(tǒng)2005年：“自主品牌汽車數(shù)字化設(shè)計(jì)制造管理集成應(yīng)用平臺(tái)開(kāi)發(fā)與實(shí)施 (863重大專項(xiàng)，參加單位，負(fù)責(zé)MES研發(fā))2005年：“數(shù)字化制造管理與執(zhí)行關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用 863重大專項(xiàng)2006年：“基于復(fù)雜性科學(xué)的車間動(dòng)態(tài)調(diào)度理論與方法研究主持國(guó)家863工程承擔(dān)有關(guān)MES的科研工程1998年：“現(xiàn)代制造系統(tǒng)的理論、建模與運(yùn)行試驗(yàn)研究 國(guó)家自然科學(xué)基金重大工程子課題2001年: “車間非常規(guī)信息條件下的決策機(jī)制及其MES應(yīng)用研究2003年：“群體智能理論與粒子群優(yōu)化算法在作業(yè)車間調(diào)度中的應(yīng)用研究2006年：“基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算試驗(yàn)

3、的制造系統(tǒng)行為預(yù)測(cè)理論與方法 國(guó)家自然科學(xué)基金工程承擔(dān)有關(guān)MES的科研工程2005年：“數(shù)字制造系統(tǒng)的復(fù)雜信息處理及執(zhí)行過(guò)程決策973工程子課題2006年：“自主品牌重型汽車數(shù)字化設(shè)計(jì)制造集成平臺(tái)研發(fā)與實(shí)施 國(guó)家科技支撐方案，負(fù)責(zé)MES研發(fā)2006年：“潛艇產(chǎn)品車間快速響應(yīng)制造支撐技術(shù)總裝預(yù)研工程2006年：“江南機(jī)器集團(tuán)工藝執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES)軍工工程其它重要工程MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用軟件名稱：“敏捷化車間制造執(zhí)行系統(tǒng) (AMES1.0) (軟件著作權(quán)登記號(hào):2003SR12564)軟件名稱：“支持網(wǎng)絡(luò)化制造的車間資源管理系統(tǒng) (SRMS1.0) (軟件著作權(quán)登記號(hào): 2005SR0978

4、9)軟件名稱：“支持網(wǎng)絡(luò)化制造的車間制造管理系統(tǒng) (SMMS1.0) (軟件著作權(quán)登記號(hào): 2006SR02093 )有關(guān)MES的軟件著作權(quán)登記 基于Agent的MES實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(AgentMES)MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用離散型作業(yè)車間制造執(zhí)行系統(tǒng)(AMES)MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用支持網(wǎng)絡(luò)化制造的車間資源管理系統(tǒng)(SRMS)MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用汽車裝配MES系統(tǒng)(JacMES)MES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用導(dǎo)彈裝配MES系統(tǒng)(A2MES)二、研發(fā)案例：江淮汽車裝配MES系統(tǒng)背景介紹現(xiàn)狀與需求分析JacMES方案設(shè)計(jì)JacMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用總結(jié) 背 景 介 紹安徽江淮汽車股份商務(wù)車

5、公司，按訂單混流裝配生產(chǎn)多種型號(hào)的商務(wù)車擁有完備的汽車裝配生產(chǎn)四大工藝車間：沖壓、焊裝、涂裝、總裝汽車裝配生產(chǎn)工藝流程焊裝涂裝總裝 現(xiàn)狀與需求分析該汽車廠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)(CAD/CAPP/CAM/CAE)和企業(yè)信息管理(OA/MIS/ERP/CRM)等方面具有良好的信息化根底在制造環(huán)節(jié)存在的主要問(wèn)題：信息孤島較為嚴(yán)重，不同部門(mén)通過(guò)EXCEL來(lái)傳遞信息上層方案與下層車間生產(chǎn)執(zhí)行脫節(jié)，導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)的可控性和靈活性較差缺乏有效的面向汽車混流裝配的生產(chǎn)方案與調(diào)度的理論方法和實(shí)用工具車間層的信息實(shí)時(shí)采集與處理能力缺乏 對(duì)生產(chǎn)中異常狀況的監(jiān)測(cè)與控制手段落后 所需要的物料不能按時(shí)按量配送，生產(chǎn)線經(jīng)常出現(xiàn)缺料待產(chǎn)

6、現(xiàn)象問(wèn)題總結(jié)：信息反響、信息集成、生產(chǎn)調(diào)度 現(xiàn)狀與需求分析現(xiàn)狀：目前信息的發(fā)布主要通過(guò)人工來(lái)通知各個(gè)崗位的員工，遇到緊急的變更時(shí)由生產(chǎn)人員口頭通知或者email到各個(gè)崗位來(lái)進(jìn)行變更，屬于多通道信息發(fā)布模式。主要缺點(diǎn)：信息發(fā)布不及時(shí)、容易出錯(cuò)、工作量大、通知不到位、信息反響不及時(shí)等。 解決方案：采用單道信息發(fā)布模式電子看板，以減少中間的流通環(huán)節(jié)和流通時(shí)間。信息反響與發(fā)布問(wèn)題 現(xiàn)狀與需求分析現(xiàn)狀：目前運(yùn)行兩個(gè)信息系統(tǒng)中控系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)。中控系統(tǒng)主要采集現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，ERP系統(tǒng)管理整個(gè)生產(chǎn)信息流。目前采用數(shù)據(jù)人工導(dǎo)入的方式來(lái)對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行集成。此外，總裝車間需求的裝配清單沒(méi)有得到ERP系統(tǒng)的支

7、持。 缺點(diǎn)：不能即時(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，只能滿足管理人員的查詢需求，不能滿足信息及時(shí)發(fā)布的要求。解決方案：采用中間件的集成方式。優(yōu)點(diǎn)：(1)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互使用；(2)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的即時(shí)更新。 信息系統(tǒng)的集成問(wèn)題 現(xiàn)狀與需求分析現(xiàn)狀：目前四大車間主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)安排生產(chǎn)，不夠優(yōu)化，增加了現(xiàn)場(chǎng)管理人員的工作量，影響生產(chǎn)效率。解決方案：通過(guò)理論研究和應(yīng)用工具開(kāi)發(fā)，解決沖壓車間的作業(yè)調(diào)度和焊裝、涂裝和總裝車間的生產(chǎn)排序問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)汽車制造多車間關(guān)聯(lián)生產(chǎn)方案的綜合優(yōu)化。 生產(chǎn)方案與調(diào)度問(wèn)題 現(xiàn)狀與需求分析訂單管理(含生產(chǎn)方案與調(diào)度)數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)跟蹤與監(jiān)控物流管理統(tǒng)計(jì)報(bào)表與性能分析系統(tǒng)集成JacM

8、ES功能需求JacMES方案設(shè)計(jì)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)JacMES方案設(shè)計(jì)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)JacMES方案設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)JacMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用JacMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用實(shí)施MES之前：靠ERP的HMI完成，操作不方便沒(méi)有斷線重發(fā)功能，數(shù)據(jù)容易喪失各車間按照不同的標(biāo)識(shí)管理在制品生產(chǎn)數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)反響到系統(tǒng)中實(shí)施MES之后：數(shù)據(jù)采集點(diǎn)管理焊裝車間白車身生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集涂裝車間空車身數(shù)據(jù)采集總裝車間物料及整車VIN碼采集一、實(shí)現(xiàn)了汽車裝配生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集點(diǎn)管理總裝車間VIN碼采集焊裝、涂裝車間RFID數(shù)據(jù)采集JacMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用二、實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的信息發(fā)布和車型配置清單以指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)施MES

9、之前：生產(chǎn)指令根本靠手工發(fā)布電子大屏看板完全依靠手工輸入關(guān)鍵件裝配信息僅憑操作工人經(jīng)驗(yàn)車型配置清單靠手工維護(hù)實(shí)施MES之后：生產(chǎn)指令在線發(fā)布電子大屏看板實(shí)時(shí)自動(dòng)更新自動(dòng)生成關(guān)鍵件裝配信息車型配置清單自動(dòng)維護(hù)生產(chǎn)指令在線發(fā)布電子大屏看板及時(shí)自動(dòng)更新自動(dòng)生成關(guān)鍵件裝配信息自動(dòng)生成車型配置清單JacMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用實(shí)施MES之前：各車間在制品分開(kāi)管理，管理部門(mén)無(wú)法全局控制生產(chǎn)狀況靠 溝通，不夠?qū)崟r(shí)和準(zhǔn)確生產(chǎn)過(guò)程不可視實(shí)施MES之后：生產(chǎn)訂單管理在制車輛狀態(tài)實(shí)時(shí)查詢訂單與完工狀態(tài)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)歷史數(shù)據(jù)查詢與制造性能分析三、實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車裝配全過(guò)程的過(guò)程監(jiān)控和管理生產(chǎn)訂單管理在制車輛狀態(tài)實(shí)時(shí)查詢訂單與完工狀

10、態(tài)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)JacMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用實(shí)施MES之前：完全手工生成配送清單，工作量大信息滯后，導(dǎo)致配送不夠及時(shí)無(wú)集成，容易出錯(cuò)無(wú)歷史紀(jì)錄，無(wú)法追溯實(shí)施MES之后：與ERP信息集成配送模板管理自動(dòng)生成物料配送清單和物料清單日?qǐng)?bào)表自動(dòng)生成和發(fā)布物料配送指令四、實(shí)現(xiàn)了物料配送功能，輔助生產(chǎn)指令的執(zhí)行總裝物料配送管理配送模板管理物料配送清單JacMES系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用五、實(shí)現(xiàn)了MES/方案管理層/過(guò)程監(jiān)控層的集成實(shí)施MES之前：各種系統(tǒng)，操作復(fù)雜，種類繁多，無(wú)法進(jìn)行有效數(shù)據(jù)交換ERP,條碼打印,焊裝打碼機(jī),總裝打碼機(jī),VIN碼打印機(jī),大洋軟件,電子大屏控制系統(tǒng),Word, Excel,.實(shí)施MES之后：系統(tǒng)集成方式 總 結(jié)：集成性：支持與ERP系統(tǒng)、底層控制系統(tǒng)集成易操作：C/S與B/S