智能自動化組裝生產線建設案例
智能工廠建設不是純軟件的事情，其基礎是兩化融合，以機器人技術為代表的新一代自動化設備和產線作為生產運行的載體，發(fā)揮著重要且不可替代的作用，可以說沒有自動化建設發(fā)揮工業(yè)骨骼的作用，作為工業(yè)神經的信息技術很難發(fā)揮出百分百作用。
一、項目背景
5G技術的高速發(fā)展，其配套硬件設備的需求也隨著快速上升，Z企業(yè)作為國內通信設備領域的巨頭，緊跟國家政策步伐，在某省會城市新建規(guī)模宏大的5G配套設備生產中心。精易會作為軟件服務商與T自動化設備和產線建設服務商共同為Z企業(yè)提供多條智能自動化產線的建設服務。
l Z企業(yè)的智能自動化產線主要包括：組裝車間和包裝車間。
l A企業(yè)主要有以下生產相關的信息管理系統(tǒng)：SAP ERP、MES。
l A企業(yè)的生產組織形式：MTO（manufactory to order）按單生產，對供應鏈系統(tǒng)和物流運輸系統(tǒng)有很高的要求。??
二、項目需求
通過T-MES系統(tǒng)作為自動化產線上位機系統(tǒng)的支持，建立起透明、實時、受控、管理有效的智能化產線級別MES管理系統(tǒng)，同時擔任信息流中樞，打通與工廠級別MES以及產線DCS控制管理系統(tǒng)的數據實時交互與指令協(xié)調任務。支持企業(yè)智能控制中心設計的實現(xiàn)。在具體的產線上包含自動化和半自動組裝線、包裝線、時間預警、管理報表、管理看板等控制與分析功能。
三、項目設計
項目方案設計與傳統(tǒng)的離散型和流程型制造業(yè)涉及的偏軟件的WMS、MES、QMS等設計有很大不同，主要體現(xiàn)在架構、交互方式、思考方式、自動化和信息化的合作方式、技術要點等部分。以服務于企業(yè)戰(zhàn)略部署為最高準則，確保滿足設計要求，篩選在未來一定時間內具有領先型的自動化和信息化技術，形成設計方案。（自動化設計部分方案不在此次復盤中分享）
工廠級別MES、T-MES、自動化生產線三層信息交互的關系如上圖所示。縱向交互上通下達的同時，還要保證組裝車間MES與包裝車間MES之間的信息實時穩(wěn)定交互。交互包括不限于生產計劃、工單信息、物料信息、節(jié)拍信息、報工信息等等。
方案設計采用經典的MES與PLC交互方式，如上圖所示，在此次方案中使用的技術包括了CCD、OPC UA、邊緣計算等，如何在毫秒的時間間隙內完成工廠級MES與PLC的交互，同時獲取PLC動作完成或異常的信號，在返回給工廠級MES，同時獲取下一個工作指令，形成一個循環(huán)，看似簡單的邏輯，對T-MES方案設計同事的思維和經驗都要較高的要求。
通過上述簡要的敘述，相信大家可以看出來，T-MES系統(tǒng)設計的關鍵點和技術要點。一言以蔽之，多方協(xié)同、邊緣計算、信息中樞。
在自動化方案設計初步完成的基礎上T-MES系統(tǒng)加入協(xié)同設計，逐步的確認每一個工站的信息，如上圖所示，確保每一個動作都師出有名、有始有終。
四、項目實施
如上所述在項目方案設計階段，在設計上與傳統(tǒng)系統(tǒng)有很大的區(qū)別，理所當然在實施階段相較于傳統(tǒng)系統(tǒng)必然也有很大的不同，可以說整個項目管理方式都有很大的不同，在此不做詳述。
在多方同仁高效的協(xié)作下，二個月內完成了從現(xiàn)場安裝、測試、協(xié)調、微調和上線部署、逐步驗收的工作。項目實施的過程，相較于傳統(tǒng)MES系統(tǒng)有很更多的不確定。發(fā)生頻率最高是自動化設計變更。
檢驗智能自動化產線建設成果的一個重要指標是生產過程中異常處理的方式和能力。
目前的產線和系統(tǒng)在設計之初就可以滿足混流生產、SMED等條件，因此異常監(jiān)控、發(fā)現(xiàn)、提報、處理、反饋的能力尤其重要。我們的處理經驗如下圖供參考：
產線管理看板是監(jiān)控智能自動化產線運行的可視化的有效工具，能實時反應產線作業(yè)運行的實時狀態(tài)，是生產現(xiàn)場信息化的重要展示手段，看板內容包括：標準產能、累計達成生產數量、計劃數量、稼動率、設備狀態(tài)、異常信息提醒、隨時間推移的參數統(tǒng)計信息等。
五、項目收益
T-MES的項目收益衡量相較于之前介紹的傳統(tǒng)軟件的方式也有很大的不同，主要體現(xiàn)在T-MES軟件的ROI計算，依賴于自動化產線的整體投入成本核算，以整條產線的最終ROI指標作為核算結果，一般不單獨計算。下圖依舊使用與全生命周期過程。
以上簡要的敘述一個典型的5G主機裝配工廠，其組裝、包裝車間智能自動化生產產線的建設案例，著重介紹T-MES系統(tǒng)從設計、開發(fā)、實施、驗收、收益計算的簡要流程，已經過程中使用的方法和遇到的一些問題。篇幅有限，很多細節(jié)未能詳盡，歡迎留言交流！
推薦閱讀：mes行業(yè)解決方案
掃碼關注：精易會智造
