軍工數字化裝配生產線改造

針對軍工企業加工產品多品種,變批量,混線生產的特點,重點突破基于任務特性的生產智能調度,基于知識的機加,裝配過程模擬與仿真,虛實融合的生成過程可視化監控等關鍵術,

建立多品種變批量混線生產數字化集成制造模式;結合先進的MES技術理念和系統建設方法,建立覆蓋組成產品生產的零件機械加工,部件裝配,總裝總調等各環節的一體化數字生產線,實現資源全面整合,調度高度智能,數據實時采集,物料及時配送等,提升生產裝配線的柔性和混線生產的敏捷性.

1 軍工電子企業特點 軍工電子裝備幾乎都屬于復雜產品，其特點是軍事需求復雜、工作機理復雜、專業技術覆蓋廣、戰術技術指標高，配套關系復雜、產品生命周期長，由此導致產品的開發、試制、試驗、生產、維護等過程復雜、全生命周期管理難度大。另外，從供應鏈的角度看，軍工電子生產的瓶頸現象大多發生在零部件的管控上我國由于國情需要，軍工電子企業往往包含了研發、制造整個產品生命周期的生產工藝。從離散機加到電子裝配，到產品總裝測試等。軍工電子企業主要特點如下：

1)典型的機加與裝配并存的離散電子制造模式；

2)生產工藝復雜，包括：機加(車／鉗／銑／磨／刨／鈑金等)，表面處理(噴漆、噴塑、噴砂、電鍍、刻字、絲印)，裝配調試(SMT／回焊爐／手插／部裝／總裝／測試等)；

3)加工工序多，各車間與外協單位協作緊密；

4)產品研制為主，周期長，臨時任務多，屬于小批量多品種制造模式；

5)車間計劃排產粗放，車間在制品信息收集不及時，車間工序生產不透明；

6)產品質量信息收集要求高，需要全程完整收集。軍工電子制造包括了整機配套的通用、專用元器件、部件、材料等研制生產與批量生產。電子產品應用領域的高要求導致生產制造過程的精益管控要求。因此，需要一套完整的、能夠適應和滿足軍工電子制造要求的MES系統進行生產過程的管控。

2 軍工電子企業MES系統的選型要求
上世紀90年代美國先進制造研究中心(AMR)就已經提出了MES的概念。經過20多年的發展已經形成了一套標準的體系，國外軟件如西門子、GE、霍尼韋爾、蓋勒普、wonderware、卡斯達等。但這些軟件都偏向于流程行業，對于國內軍工企業的“離散+流程”特性不能完全滿足，且由于軍工保密要求軍工電子以選擇國內優秀自主研發的MES產品為佳。國內MES廠商經過多年的發展以及對國內企業的業務的熟悉與掌握，已經形成了成熟的產品線，完全能夠滿足國內軍工體系的系統要求。從保密要求、售后服務、訂制開發、價格以及國家對國內自主軟件的支持等角度考量，軍工電子企業應首選國內軟件供應商。

針對軍工電子企業科研與批產并重，多品種，小批量，生產變線快等特點。MES制造執行系統要以制造項目管理為基礎，以生產計劃和任務為核心，全面協調生產時間、人力、設備、物料、質量、成本等生產要素；同時要能夠以任務信息和物料資源為雙向線索來正反向追蹤整個加工和裝配過程，傲到信息流和物料資源流的同步有序流動，從而實現各環節能力平衡、高效運行的數字化柔性生產線。


3 建設目標
軍工電子MES系統要能夠將網絡化與信息化技術結合起來，實現生產過程的協同、集約管理，具體目標如下。


3．1 生產計劃科學化
生產計劃是生產制造的源頭，生產部門比較關注計劃的制訂和分解、下發、執行、進度反饋等，對超期未交付或缺件的任務能夠實時報警或提醒，同時對生產過程中發生的計劃變更和插單進行及時處理，通過對生產計劃的柔性調整來適應多品種小批量生產模式下的車間作業，從而提高設備和資源的利用率，為提高產能和保障產品按期交付提供支撐。計劃應通過對產品、設備、人員和總需求的分析和計算而得出，應全面、明確、透明、可執行，并可及時發現質量和配套問題。


3．2 物流供應準時性
物流是生產的基礎，生產齊套是生產開始之前重要的環節之一。MES系統應能夠清楚、正確、及時的顯示各產品的計劃配套和發放情況、動態正確顯示所有庫存物資情況，做好生產準備管控。

3．3 車同執行透明有序可控
MES系統應按照標準的工藝路線進行加工和工序流轉，同時支持離散工藝的彈性調整。并在過程中通過質量記載完成質檢信息的采集，通過采集設備運行狀態等參數信息，達到生產計劃、制造執行、質量記載與設備狀態等完整的制造過程追溯。正確反映車間人員和設備的運行狀態、正確反映計劃執行情況、及時反映由于加工裝配進度和質量等造成的配套問題。


3．4 質量管理量化可追溯
通過質量數據及質量流程在信息平臺的管理與控制，實現質量數據的準確、完整、及時的跟蹤與記錄，滿足質量的可追溯要求。能清楚顯示各零件、部件和產品的過程質量狀況，整機裝調記錄和質量問題可追溯，記錄質量問題歸零情況，顯示記錄元器件、原材料入廠驗收質量和出廠產品質量狀況，符合軍工質量管理體系要求。


3．5 成本控制集約化
軍工電子企業成本管控是重要內容之一，從元器件到成品成本普遍高于其它企業。因此MES系統應能夠全面統計和分析產品和項目的各種成本和費用。


4 系統應用架構

基于企業總體信息化規劃的制造執行系統總體結構圖

由上圖可以看出，軍工電子MES系統應以產品的設計、工藝數據管理為基礎，圍繞生產計劃管理、資源管理、車間執行管理三個核心，完整協同生產活動的各個環節，全面管控產品質量、制造成本和績效。

另外，由于國內軍工信息化建設的起步與發展均不統一，各單位在信息化建設中需考慮跨平臺整合。因此建議系統采用J2EE平臺、支持SOA架構和Web Service技術，采用B／S架構，具有良好的跨平臺特性和易于集成的開放性，易于實施、集成、升級和維護。


5 MES系統實施要求
5．1 實現全面的數據管理
MES系統應能夠支持常見的各種二維、三維的設計圖紙、模型，支持多版本工藝規程、工序、工步、工時定額、設備、工裝、質量標準、人員技能要求、虛擬裝配件、作業說明等全方位的生產規劃和作業指導等工藝信息。同時要具有完善的集成接口，能夠與企業的ERP、PDM、CAPP等系統集成，滿足軍工電子離散、流水、裝配等生產模式的數據管理。


5．2 科學規范的計劃管理
軍工電子企業一般科研與生產并重，生產計劃靈活多變。因此系統應能夠支持任意多級計劃和計劃間任務的拆分、合并；同時生產計劃制定過程需標準化、自動化、簡單化，并且精確、可行。各級計劃和任務能夠簡單明了的 進行可視化監控與預警。


5．3 方便實時的車間管理
車間制造是軍工電子企業的管理核心，從設計到采購，到生產準備等均是為生產做準備。因此MES系統要能夠實時的管控車間生產過程。通過規范化的車間調度，可以方便直觀的對生產進行科學的派工與調度；通過可視化資源負荷，有效的平衡工作負荷，提高設備利用率和生產效率；通過條碼將與掃描槍提高工藝流轉的效率，降低操作難度，建立車間統一工作臺，集成設計圖紙、三維模型、加工、裝配等工序信息、作業指導信息等，在線操作動畫演示與作業防錯，降低質量成本，并實現無紙化生產。


5．4 全面質量管理
質量是產品的生命，質量問題應杜絕防范，提前發現。最終質量問題造成的成本不可估量。質量預防需要從全面質量數據收集開始，系統應依據產品的加工、裝配質量標準，詳細記錄檢驗結果等信息。同時檢驗過程應便捷、無紙化；對不合格品進行歸零處理，并記錄過程和原因，以便分析處理。


5．5 生產資源的信息化管理
生產過程中人員、設備、工裝、刀具、材料、半成品、零部件、資料檔案等均是有效的生產資源；系統應通過條碼來聯系現實的資源和系統中的資源信息，使得資源使用可方便地全面管理，資源和信息在生產中同步流動，保持狀態一致；同時在生產過程中條碼替代輸入、簡化各種操作、并記錄跟蹤物料的流轉，做到生產資源的全面管理。

5．6 制遣成本管理
作為ERP的底層支撐系統，MES要能夠自動記錄生產過程中詳細的成本信息，包括人員、設備、工裝、材料、管理等全面的成本信息；根據記錄的成本信息計算產品和任務成本并生成統計報表，便于管理人進行成本分析與管控。


5．7 車間的績效管理
MES應真實記錄工時并自動進行統計和匯總，工時統計可詳細到每項工作，每天花多少時間。系統能夠依據記錄時間計算人員、設備、任務等多維度的績效分析對比。為管理層提供管理的**手資料。


5．8 簡便的車間庫存管理
車間倉庫類型多且分散，需要進行有效的集中管理。支持條碼化作業，包括倉庫、庫位、物料等。同時要做到統一庫房管理，各倉庫間能夠信息共享，便于進行生產物料的準備。同時提供多種庫存預警自動報警，提高倉庫作業效率。


5．9 解決信息孤島
信息孤島已然成為軍工電子信息化建設的“痛”。因此MES系統的實施必須避免信息孤島的問題。系統應采用SOA架構與Web service技術，支持任何復雜的系統及多系統集成；支持數據集成和功能集成，支持所有的關系數據庫和XML數據文件。運行穩定可靠；獨立于互相集成的系統，便于實施維護。

6 效益分析
成功實施MEs后企業在車間制造管理上將達到一個新的高度。通過系統能夠以計劃任務作為關鍵因素，將設計、工藝、計劃、物料資源、生產、質量、交付等各環節形成統一的有機整體，以制造信息流引領工作，以設計和工藝為基礎，以生成計劃的制訂和執行、資源的配套管理為核心，以質量、成本、績效為目標，在生產制造和實驗過程中實時獲取精確的數據，對隨時可能發生變化的狀態和條件做出快速反應，并將這些數據實時反饋給相關的管理決策者，運用于持續改善企業的制造過程。

MES將為企業管理、計劃調度、技術設計、物流配套、車間作業、檢測試驗人員提供綜合服務，通過資源的有效管理、信息的實時采集、生產過程的動態監控及預警、質量管理、統計分析與產品追溯、自動生成各種報告及報表以及靈活多樣的信息展現手段，幫助企業達到降低制造成本、保證質量穩定、提高管理效益、企業優勢有序傳承的目的，提高企業的綜合競爭力。


7 總結
軍工電子信息化是一個復雜的系統工程，要在企業完整信息化規劃的指引下，業務主導，突出重點，分步實施，重點先行，務實執行，以點帶面，并根據資源支持的可行性，需求的迫切程度，數字化技術應用程度和基礎條件分步實施。

MES非標自動化設備,醫療器械自動化設備,醫療器械非標自動化,蘇州自動化產線,蘇州非標自動化,產品自動化裝配,蘇州醫療器械自動化裝配線,蘇州非標自動化裝配,蘇州裝配自動化,機器人裝配自動化,自動化非標裝配，醫療器械自動化組裝，閥門裝配自動化生產線,軍工產品裝配自動化,蘇州裝配自動化檢測,非標裝配自動化生產線，汽車零部件裝配自動化,精密自動化裝配檢測,裝配檢測自動化,蘇州吻合器裝配自動化,裝配自動化生產線,產品自動化裝配,自動化裝配生產,自動裝配生產線,自動生產裝配線,裝配自動生產線,自動化裝配產品,自動生產線裝配,自動化裝配生產,裝配自動化產線,產品裝配自動化,產品自動化裝配,產品自動裝配線,制造執行系統的實施可以以重點產品型號為試點，取得示范效果后，再全面推廣。逐步提高產品的研發與生產速度；提升資源的利用率，降低生產成本，提高生成能力，提高產品質量，加快企業的運作效率，有效累積企業知識，為企業決策分析與創新提供支持依據。