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專家簡介： 趙榕先生，2002年8月加入GE Fanuc智能設(shè)備公司，先后擔(dān)任過項目經(jīng)理，軟件解決方案經(jīng)理，現(xiàn)任GE Fanuc智能設(shè)備大中國區(qū)MES產(chǎn)品經(jīng)理，主要負(fù)責(zé)大中國區(qū)MES軟件的產(chǎn)品管理和應(yīng)用推廣。他擁有多年的行業(yè)MES軟件應(yīng)用和提供解決方案的經(jīng)驗。先后參與過多個MES項目的前期銷售、方案咨詢和項目執(zhí)行等工作。

如何幫助客車企業(yè)提高車輛生產(chǎn)的可視性

一、 客車行業(yè)需求 

　　雖然同屬汽車行業(yè)，但客車生產(chǎn)與轎車生產(chǎn)存在極大的不同?？蛙嚿a(chǎn)是一個人工密集、資金密集、技術(shù)密集的行業(yè)?？蛙嚿a(chǎn)以手工制造為主，自動化程度較低?？蛙嚿a(chǎn)定制化程度高，屬于多品種小批量的生產(chǎn)方式?？蛙嚿a(chǎn)工藝復(fù)雜，特別是涂裝生產(chǎn)。客車生產(chǎn)周期長，一般從焊裝開始到試交入庫，需要一周左右的時長。

　　在焊裝階段一般采用流水線的生產(chǎn)組織方式；但到了涂裝階段，一般則采用抽屜式的生產(chǎn)組織方式，車動人亦動；之后在總裝階段，采用流水線的生產(chǎn)組織方式；而之后的鋪椅、試交階段，則采用以生產(chǎn)工位為核心的組織方式，同樣車動人亦動?？傮w而言，客車生產(chǎn)，由于生產(chǎn)方式及生產(chǎn)工藝的特殊性，生產(chǎn)組織形式完全不同于轎車生產(chǎn)，是以流水線生產(chǎn)為輔，以工位生產(chǎn)為主的生產(chǎn)模式。

　　正是由于客車生產(chǎn)組織方式的特殊性，為客車生產(chǎn)管理增加了極大的復(fù)雜性，使得客車生產(chǎn)的MES系統(tǒng)，同轎車生產(chǎn)相比有了很大的不同。為客車生產(chǎn)過程追蹤，生產(chǎn)計劃編制，生產(chǎn)指揮調(diào)度等MES管理功能的實現(xiàn)，帶來了極大的挑戰(zhàn)。

　　在實際生產(chǎn)管理中，經(jīng)常出現(xiàn)：人找不到車，車找不到人；有車無盤，有盤無車；有位無車，有車無位；有車無料，有料無車等現(xiàn)象?，F(xiàn)場生產(chǎn)管理的混亂，使得客車生產(chǎn)指揮調(diào)度無準(zhǔn)確的依據(jù)，生產(chǎn)效率不高，交貨期延長，物料供給不及時，出現(xiàn)錯漏裝現(xiàn)象…… ，等等。

　　通過我們對客車企業(yè)深入仔細(xì)的分析，我們認(rèn)為，車輛的生產(chǎn)過程追蹤，是客車企業(yè)全面實施MES系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，也是生產(chǎn)管理人員最急迫得需求。

二、  解決方案

1、 總體思路

　　由于客車生產(chǎn)是一種開放式的、非流水線的生產(chǎn)方式，且生產(chǎn)工位與生產(chǎn)工藝階段不存在嚴(yán)格的一一對應(yīng)關(guān)系，因而若實施客車生產(chǎn)過程追蹤，必須首先實現(xiàn)客車生產(chǎn)中的車輛位置追蹤；在位置追蹤的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)生產(chǎn)工藝階段的追蹤；以及在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量追蹤，生產(chǎn)人員追蹤，物料追溯等MES功能。所以，客車生產(chǎn)追蹤的核心是車輛位置追蹤。

　　為了實現(xiàn)車輛位置追蹤，必須依據(jù)客車企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀，以及企業(yè)MES的總體規(guī)劃，一般客車企業(yè)的占地面積都較大，約百萬平米的生產(chǎn)場地可以劃分為四百個左右的位置區(qū)域，覆蓋了客車的焊裝、涂裝、承裝、鋪椅、試交、入庫等絕大部分生產(chǎn)過程。區(qū)域可分為兩大類，一類是工作區(qū)域，用于客車生產(chǎn)；另一類是輔助區(qū)域，用于車輛暫存及異常處理。在車輛位置追蹤的基礎(chǔ)上，我們定義了車輛每個工藝階段的標(biāo)準(zhǔn)操作，如開工、完工，異常等等。

2、 系統(tǒng)功能

2.1 與ERP集成
－接受ERP給出的車輛生產(chǎn)作業(yè)計劃，并將車輛生產(chǎn)作業(yè)完工情況回報給ERP。

2.2 車輛位置及作業(yè)進(jìn)度數(shù)據(jù)采集 
－焊裝車輛位置及作業(yè)進(jìn)度數(shù)據(jù)采集 
－涂裝車輛位置及作業(yè)進(jìn)度數(shù)據(jù)采集 
－承裝流水線位置及作業(yè)進(jìn)度數(shù)據(jù)采集 
－鋪椅位置及作業(yè)進(jìn)度數(shù)據(jù)采集 
－檢車位置及作業(yè)進(jìn)度數(shù)據(jù)采集 
－淋雨位置及作業(yè)進(jìn)度數(shù)據(jù)采集 
－路試位置及作業(yè)進(jìn)度數(shù)據(jù)采集 
－生產(chǎn)處維修組位置及作業(yè)進(jìn)度數(shù)據(jù)采集 
－底盤維修組位置及作業(yè)進(jìn)度數(shù)據(jù)采集 
－打阻尼膠位置及作業(yè)進(jìn)度數(shù)據(jù)采集 
－復(fù)檢交車位置及作業(yè)進(jìn)度數(shù)據(jù)采集
－交車入庫位置及作業(yè)進(jìn)度數(shù)據(jù)采集 

2.3條碼數(shù)據(jù)打印 
－車工號條碼標(biāo)簽打印
－位置條碼標(biāo)簽打印
－工藝條碼標(biāo)簽打印
－班組條碼打印
－人員條碼打印

2.4  PDA通訊服務(wù)

2.5  生產(chǎn)作業(yè)過程追蹤

2.6  車輛追蹤結(jié)果顯示 
－廠級車輛追蹤結(jié)果查詢顯示
－車間級車輛追蹤結(jié)果查詢顯示

2.7 生產(chǎn)統(tǒng)計
－廠級生產(chǎn)統(tǒng)計
－車間級生產(chǎn)統(tǒng)計

3、  實現(xiàn)技術(shù)方案

3.1 數(shù)據(jù)采集方案

　　在綜合比較了條碼、RFID等追蹤技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)、實施可行性、實用性的前提下，確定采用條碼追蹤技術(shù)。條碼標(biāo)簽采用普通的紙質(zhì)介質(zhì)。

　　考慮到客車生產(chǎn)的開放式特點(diǎn)，數(shù)據(jù)采集設(shè)備選定了無線手持PDA。為了降低投入，提高設(shè)備利用率，采用多個采集點(diǎn)復(fù)用設(shè)備的方案，最終配置了近百臺數(shù)據(jù)采集終端。

3.2 無線通訊方案

　　考慮到PDA與AP通訊的不可靠性，采用了微軟消息隊列的通訊機(jī)制。同時也保證了追蹤結(jié)果的一致性。

3.3 追蹤與結(jié)果顯示方案

　　追蹤與追蹤結(jié)果的查詢顯示，是本方案的技術(shù)核心。如何近可能實時準(zhǔn)確記錄下車輛的位置及生產(chǎn)狀況，并實時將結(jié)果反饋給現(xiàn)場管理人員，是我們重點(diǎn)要考慮的問題。特別地要考慮到數(shù)十個客戶端并發(fā)訪問的問題。系統(tǒng)建議采用GE Fanuc Proficy家族平臺軟件——Proficy CIMPLICITY 和Proficy Tracker。

　　Proficy CIMPLICITY是一個廣泛用于汽車行業(yè)的HMI/SCADA平臺軟件，其內(nèi)置的實時數(shù)據(jù)庫，確保了在大量并發(fā)訪問條件下客戶端的實時性。Proficy CIMPLICITY基于Windows 2003/2000/XP的平臺上，通過各種串行的、網(wǎng)絡(luò)的通訊方式采集控制器中的數(shù)據(jù)，并利用計算機(jī)的強(qiáng)大圖形功能動態(tài)地顯示生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

　　Proficy Tracker是一個專門用于離散制造業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程追蹤的MES平臺軟件。利用該軟件可以建立起企業(yè)的生產(chǎn)過程追蹤模型，確保了追蹤過程的可靠性及可擴(kuò)展性。Proficy Tracker同時提供了豐富的基于組件的、面向?qū)ο蟮腁PI接口，用于應(yīng)用工程的定制化開發(fā)工作。Proficy Tracker通過讀取安裝在生產(chǎn)線上的條碼掃描器或RF Tag讀寫頭的數(shù)據(jù)，在計算機(jī)里為每個通過加工點(diǎn)的加工對象建立數(shù)據(jù)記錄，從而跟蹤每個加工對象的當(dāng)前位置及加工狀況。除了對加工對象進(jìn)行跟蹤之外，Proficy Tracker還能根據(jù)當(dāng)前的生產(chǎn)形勢和條件，按照用戶預(yù)先設(shè)定的規(guī)則，對加工對象的下一個加工路徑進(jìn)行自動優(yōu)化選擇。Proficy Tracker作為Proficy軟件家族中的一個組件，跟蹤數(shù)據(jù)可以方便地通過CIMPLICITY HMI中的數(shù)據(jù)點(diǎn)（虛擬點(diǎn)）集成到監(jiān)控畫面中。用戶通過監(jiān)控畫面即可以了解到生產(chǎn)跟蹤信息。

3.4 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如下圖所示：

三、  實施舉例

　　在國內(nèi)某客車企業(yè)實施了以上車輛跟蹤系統(tǒng)，整個系統(tǒng)開發(fā)歷經(jīng)三個月左右，于2008年底順利上線運(yùn)行。

　　該客車企業(yè)通過近400個工作區(qū)及輔助區(qū)的劃分，跟蹤系統(tǒng)可以實時準(zhǔn)確地追蹤到每一輛車的位置，實時展示出每一輛客車的生產(chǎn)狀態(tài)。為生產(chǎn)管理人員的生產(chǎn)指揮工作提供了有力支撐；亦為物料配送人員的配送工作提供了準(zhǔn)確的依據(jù)；同時亦為生產(chǎn)過程的持續(xù)改進(jìn)，提供了數(shù)量化的客觀標(biāo)準(zhǔn)。追蹤系統(tǒng)的成功實施，為后續(xù)MES工程的實施工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

上圖為該客車企業(yè)公司級生產(chǎn)追蹤結(jié)果顯示畫面

四、 備注
       如您需進(jìn)一步了解客車企業(yè)MES系統(tǒng)及以上實際案例，請與GE Fanuc智能平臺聯(lián)系，聯(lián)系人趙榕（MES產(chǎn)品經(jīng)理），聯(lián)系方式：021-38771134，rong.zhao@ge.com。

以往文章回顧：

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