MES系统在钣金加工行业中的应用

发布时间:2023-5-4作者:浏览次数:324次

钣金加工行业具有多品种、小批量的特点,是典型的离散制造行业。钣金零件应用广泛,几乎所有的制造业都需要用到钣金加工工艺,因此,钣金加工行业的发展对国内动车高铁、通讯电子和汽车造船等重要行业具有重要意义。目前,数控技术在钣金加工行业已得到广泛应用,保证了钣金件的质量与产量,但国内大部分钣金加工企业还没实现数字化生产向智能化生产的转变。

钣金加工行业除了具有传统离散制造业的特点外,又具有其行业所决定的特点,主要表现在以下几个方面:

1、不同工序组的设备生产负荷差距较大

企业的钣金加工单元包括切割、冲压和折弯三个工序。切割和冲压工序均可实现单台设备的多订单多工件同时加工,而折弯设备只能进行单订单单工件加工。折弯工序的单次加工时间普遍比其他两个工序长,导致钣金加工单元的折弯设备数虽然比切割和冲压工序多,但折弯工序的生产负荷大,故折弯工序的生产效率影响整个钣金加工单元的生产进度;

2、零件出入库频繁

企业钣金加工单元在布局上以立体库为中心,原料、半成品和成品都通过立体库与各设备的单独出入库通道传输。由于钣金加工行业具备离散制造业典型的多品种,小批量特点,负责加工设备与立体库之间零件运送任务的小车的工作量较大。

3、车间资源管控复杂

由于钣金加工单元的立体库没有实现自动化,在一次加工操作中,车间管理人员需要选择订单工序加工所需的零件的多个库位的位置并安排出入库顺序和时间,工作量较大。钣金加工单元的生产订单更新迅速,车间管理人员根据各订单的交货日期合理安排加工时间并保证立体库的合理负荷和周转率,难度较大。

钣金加工行业的订单零件种类繁多,为节省板材原料,部分工序需将一块板材原料加工生成多个订单的零件,且钣金加工的生产管理需平衡设备、库存和订单等多种资源,人工管理方式难以实现多个生产目标均衡,影响订单交货率和生产进度。如何实现钣金加工的全过程管理、节约资源成本并加快生产进度是当前钣金加工行业亟待解决的问题。

制造执行系统(MES)是近年来在制造业发展迅速的实时信息系统,作为上层信息层与下层车间执行层之间的信息桥梁,MES系统主要负责车间生产过程的详细计划制定、生产信息的实时反馈以及对车间突发事件的反应和处理等。

钣金加工单元 MES 系统是在生产前通过收集车间的设备数据、订单数据和工艺数据等基础数据规划生产任务,在生产过程中实时监控生产状况和进度并记录,在生产完成后整理生产过程数据并生成图表文件的软件,使加工单元节约成本的同时按时完成订单交货任务,实现生产规范化和透明化。其主要功能模块如下:

1、库存管理

库存管理是管理钣金加工单元立体库的模块,立体库作为钣金加工单元的核心设备,其运行效率对生产进度影响较大,本模块主要功能是管理立体库的出入库任务和库存量,减少加工设备的等料时间,实现立体库自动化。

2、生产任务管理

生产任务管理根据ERP系统的客户订单或生产计划大纲生成钣金加工车间日生产任务,或手工录入钣金日生产任务,并进行生产任务的及时下发,同时能够根据车间实际情况进行生产任务的动态调整。其主要包括钣金生产任务制定、下达、接收、调整和查询等功能模块。

3、进度管理

通过上层信息系统传输或人工录入的方式获取订单详细信息并执行计划排程操作,根据底层加工设备层反馈的设备实时信息对排程结果进行调整,以上操作需由有权限的用户确认后执行。用户可在进度管理模块实时查看各订单加工进度信息。

4、生产现场管理

依据每个人的岗位职责与权限而不同。例如库房人员主要进行日常发料信息与材料库存状态的管理:调度人员则可通过相应型号看板及现场问题统计等功能,宏观上考察当前生产现场的生产进度与问题存在缘由。统计出当前急需人员解决的技术问题。

5、基础数据统计与管理

MES系统从上级接收到生产计划后,必须对完成计划的实现进行评估。正如以前手工纸面记录和统计一样。但是以前是凭借经验,现在则是用数据说话。工艺人员可以利用此板块进行各类序列号的申请与管理、零件制造记录的查询、现场屏幕的管理等电子化办公内容,减少了无序的纸面登记账记录和人文操作的偏差情况发生。

6、资源与设备管理

设备维护管理者和操作者都可以通过当前设备的使用情况来监管设备的当前状态,是否存在操作隐患和对生产进度产生影响;同时也可以发布设备维修通知、大修计划、厂区区域改造、定时限水电等。也可以为工作单元分配具体的生产工人及设备维护者,从而建立起工作单元、生产操作和加工设备三者之间的对应关系。也可以进行工具、标准刀量具等的库存计划管理等。

钣金加工企业通过MES系统的实施和应用,实现了钣金加工制造过程的无纸化、透明化和实时化,以及与生产计划、钣金设计、物资采购等环节的集成优化运行,从而大大提升企业钣金加工车间制造过程管理水平。