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通讯行业智能化改造方案

发布时间:2017-06-08 来源:金属加工

一、企业痛点

1.生产线的生产过程信息不透明、没有监控设备运行状态

生产线的设备未进行联网管理,未采集设备运行过程中的关键参数,无法及时准确的监控设备运行状态,设备状态监视需要有人定时巡视,不能及时发现和处理设备故障,生产现场数据信息不能及时反馈,各级管理人员及时掌握生产的详细进度,并针对可能产生的问题进行预判。

2.报表不准确、无法进行大数据分析

在目前条件下,生产管理中所需的各种报表均通过人工方式进行统计,存在费时费力等现象,报表准确性也无法得到保障。由于未建设全面的信息化管理平台,不能进行生产数据的存储,将无法进行工业大数据分析,无法发现企业生产管理的深层次、瓶颈问题,不能为未来的战略决策提供数字化支撑。

3.生产数据未全面共享、缺乏完整的产品追溯体系

车间生产管理、设备管理、质量管理未实施信息化建设,各类生产数据分散存储于各个部门的电脑中,相关数据不能及时共享,统计分析需要花费大量的人力物力。质量管理采用手工方式进行管理,不能及时针对质量问题进行追溯与分析。

二、解决方案及特点

2.系统上线功能

2.1基于数据采集的设备全生命周期管理系统

企业进行设备数据采集,设备的运行状况监控与相关统计分析,让管理人员在第一时间了解设备的利用情况,以便及时进行管理的调整。

图1-综合管理平台

本系统主要实现以下功能:

(1)设备运行工艺参数采集监控,超限报警、报警信息推送

(2)生产设备报告及设备检测数据读取存储及备份归档,方便质量追溯和技术分析和技术人员随时查看和质量追溯,数控设备上的程序的归档;

(3)程序监控,设备上只保留当前作业单号所用的程序,预防工人调用错误程序导致不良;

(4)读取检测设备检测数据、自动判定是否合格,检测到不良及时报警,并且把报警推送到相关技术人员和生产作业人员;

(5)设备台账管理、设备保养管理、设备维修管理、设备备件管理。

(6)人员管理:把生产人员、设备、作业单一一对应起来,在统计人员工时时候有基础数据,在做质量追溯时候可以信息更详细;

(7)电子看板管理:设备状态监视、设备效率统计、设备运行参数监视、工艺参数曲线监视、报警提醒。

2.2设备采集范围

实现设备实时状态采集、测试报告存储及展示,采集电流、温度、速度实时数据,形成相应温度、速度曲线;设备的实时速度、上下轮温度目前有局域网络,底层为XP系统,可实现配方报告存储并系统查看功能;提前录好单号组,查询条件为其中任意一个单号。

2.3生产决策支持

生产决策支持系统就是设备状态数据查询、分析和统计系统,管理者在网络上任意计算机上登录进入本系统即可监视所有设备状态,对某一时间段内设备的运行状况进行快速统计分析。支持工厂局域网上的不同管理部门对当前设备运行状态进行查询,并可自动生成多种形式的统计报告和饼状图或柱状图等图表。详细功能如下:

设备布局电子看板:对于所有被采集设备的实时状态信息,在一个软件界面内全部体现;并且该界面内应对设备的状态加以不同颜色的信号灯以区别,方便管理人员及时发现设备关机、异常停工、故障等情况。

图2 设备布局电子看板模拟图

(2)设备甘特图:将设备在一个时间段内的各种状态以甘特图形式重现,通过此图形象展示了各设备在不同时间段的状态,由此可以快速判断设备在各个时间段内的忙闲状态,从而分析出各台设备的实际潜能。

图3 设备甘特图模拟

(3)设备实际循环加工记录查询,由此实际加工记录内容,我们可以考察单件实际加工时间、两件间的实际间隔时间(即两件间的准备工时),以及单件加工时间和间隔时间是否稳定,并且可以通过比较与零件标准工时、相同零件在不同设备和不同操作工及不同工作时段间的差异,并由此可以挖掘很多有意义的信息。此单件工时完全可以作为车间实际工时调整的重要依据。

(4)工时统计,统计设备生产零件的平均加工时间:

图4 设备工时统计模拟图

(5)设备综合效率统计:

图5 设备综合效率统计

(6)设备利用率、运转率率、完好率统计:

图6 设备三率统计

(7)设备待机原因查询、统计与分析,以此找出设备待机的主要原因,可以针对主要问题进行有效改进。

图7 设备待机原因统计

(8)设备故障原因统计与分析,以此找出设备故障的主要原因,可以针对主要问题进行有效改进,及时准备相关故障修复备件。

图8-设备故障统计

(9)对单台设备及工段(单个单元整体设备)可以按用户自定义的时间周期进行统计分析设备开机率、实际工作效率、设备负荷曲线、废品率统计,并能自动生成多种形式的统计报告和图表。

图9-废品率统计表

系统应能提供整个模块系统的维护、设备基础信息的维护及人员信息维护等功能。可以依据用户的具体需求,设计出用户个性化的报表并打印输出。 

2.4工艺参数查询分析

(1)设备工艺参数监控,实时查看设备的状态和工艺参数

(2)工艺参数曲线监视

(3)工艺参数标准值设定

(4)工艺参数监控报警

(5)工艺参数历史数据查询

2.5过程文档管理

数控程序是企业非常重要的资源,采用完全的数据库管理模式,对程序进行全寿命周期管理和版本管理,对于加工程序,从创建、编辑、校对、审核、试切、定型、归档、使用直到删除,均有详细的记录,进行严格的流程管理,并可进行逆向查询处理。

2.6程序流程管理

在本系统中将对程序的整个生命周期进行严格的管理,从程序的生成开始到程序的最终消亡都提供一套严格的管理手段。

2.7 智能查询及日志功能

智能查询功能,可以按照产品、作业单号、设备、创建者等进行组合查询。能查询程序加工信息,如零件编号、图纸号、工序号、创建者、创建时间、修改时间、工艺卡片、等信息并可以在一个界面查询。

文档创建、修改、流程审批、删除等操作,有详细的日志记录,以便后续查询文档的过程信息。

2.8程序通讯流程图

图11 程序通讯流程图

2.9生产过程采集

2.9.1作业号采集

操作工在扫描派工单的时候,获取派工单上的作业单号,同时获取作业单号里的设定工艺参数。

2.9.2不良采集及停机上报

系统通过实际测量值自动判定是否合格,不合格触发报警提醒操作工,同时形成异常单推送到质量部门和工艺技术部门。当生产环节出现停机时,操作工扫描停机原因条码和设备编号,系统自动采集停机信息和记录停机时间。

2.10电子看板

2.10.1设备状态监控

图12 设备状态监控

2.10.2工艺参数监控

图13 工艺参数监控

2.10.3工艺曲线监控

图14 工艺曲线监控

2.10.4工序状态监控

2.11报警管理

报警管理主要包括以下三个方面的内容:

(1)工艺参数报警:

报警管理包含工艺参数超差报警、温度、压力等超过阈值报警等功能。

图16 设备报警管理图模型

(2)设备故障报警

设备故障后,及时预警,提醒设备维护人员及时维修机床。

(3)设备安全报警

设备进行电流数据采集,进行设备安全报警管理,系统记录报警的详细信息,包括报警时间、报警设备、警报类型、处置时间等内容,并提供详细的查询与统计分析功能。

2.12人员管理

2.12.1人员基本信息

建立人员信息档案,该人员信息涉及各个生产部门,如主管领导,计划调度人员,设备操作工,检验员,库管员等。人员信息包括:工号、姓名、所属部门、岗位、班次等属性。

2.12.2人员培训信息

建立培训记录档案,档案内容包括人员的各项技能特点、适应工种以及培训记录等。

2.12.3班次信息

为工时的分析计算及统计提供基础数据,需建立班次信息的定义与维护功能。班次信息可对应到生产线及设备上。

2.13客户关系管理系统

图17 客户关系管理系统功能

客户信息管理的内容包括客户编号、客户名称、地址、账号、所需产品等基础信息、报价记录、客户历史交易记录、联系记录、售后服务情况反馈记录等全方位的信息,通过这些信息的整合和分析,使企业多角度的把握客户需求,全面透视客户情况。


2.14工程管理

2.14.1生产作业卡管理

生产作业卡是印制板生产加工过程中的核心文件,针对生产作业卡管理,系统实现作业的编制并进行一致性检测,保证作业卡的准确性。

2.14.2生产工艺流程管理

生产工艺流程是指生产记录卡上的加工工序,是现场必须完成加工、检验及流转的依据。系统根据印制板的大类不同,设置不同的关联实例,并能够以作业卡为基础,实现自动生成印制板加工工艺流程,并能够齐套工作完成之前,可以针对工艺流程的内容进行增加、修改、删除等操作。

2.15外协供应商管理、外协计划管理、外协订单综合管理

根据确定的外协计划,建立外协订单,并根据订单的执行情况,由外协人员负责维护订单相关信息,并在外协完成后进行完工汇报,主要包括外协、发货日期、接收日期、发货数量、、接收数量、合格数量、合格率等信息。

2.16生产排程与调度管理

2.16.1 生产人员及模拟排产管理

人员矩阵管理、工时统计(计件)、绩效统计,根据作业计划的交货期,结合工序的工时定额数据,以及工序的未完工数量,进行生产任务的自动排程,实现自动计算工序级任务的计划开始时间、计划完成时间等内容。由调度人员确认与修改排程结果,并进行生产任务的下发。

2.16.2调度管理

调度人员根据工序任务的加工状态,进行任务的暂停与恢复、取消、改派、时间调整等操作。同时具有现场作业管理、工序超期完工情况分析

2.17报表管理

图18 报表管理功能框架

(1)包含生产分析

实现每日总体产能统计,各工序产能统计,计划执行状况。

(2)在制分析

查询每个工序的在制数量,在制天数分析,实时掌握生产状况。

(3)不良分析

实现每天、每个工序、每个作业卡的不良数量和不良率统计分析。

(4)库存分析

统计原物料、库存天数,进行安全库存控制。

(5)销售分析

销售订单相关统计。

(6)采购分析

采购日报、月报、年报统计。

(7)生产准备分析

分析生成准备的相关数据。

关于报表管理的功能,可以根据用户需求,进行个性化的定制开发。

2.18看板管理

图19 看板管理模型

根据看板类型的不同,将看板分为工序级看板、车间级看板、事业部级看板三类。

(1)工序级看板

图20 工序级看板示意图

(2)车间级看板

图21 车间级看板示意图

车间级看板采用60寸液晶电视加mini主机实现,用于显示车间多工序生产相关信息。

2.19集中监视与控制中心

建立符合要求的集中监视与控制中心,帮助各级管理人员随时掌控生产过程中原材料采购、生产进度、现场问题、质量问题、生产准备、生产执行过程监控、设备利用等各方面信息,为领导提供决策手段和分析工具,有效提高决策质量;对重点控制指标可以一查到底,为各级管理人员提供强有力的管理控制手段。

2.20生产过程质量管理

(1)质量控制方式管理:建立各个工序对应的首检、抽检规则,如抽检频率、抽检数量;当印制板经过某工序时,系统自动提示检查,未经过检验,不能进行下一工序的作业;

(2)检查项目管理:建立各个工序检验的关键点及描述,指导作业人员处理。

(3)进行首件检验管理,工序检验管理,提高一次交检合格率,减少返工,提高工作效率,最终确保产品合格率。

(4)合格证管理,合格证打印模板设定、未打印合格证的作业清单合格证编制与打印。

(5)产品检验报告管理、报废管理、各类实验报告管理,产品检验报告打印模板设定、未打印产品检验报告的作业清单、产品检验报告编制与打印

(6)不合格品审理、不合格品审理流程定义、不合格品审理过程管理

三、实施效果及示范意义

实现透明化的工厂环境,使工厂管理高效和精准; 

实现离散信息集成能力,使企业资源得到最优配置组合,实现浪费最小效率最高; 

实现设计、制造和管理的最优化,降低产品全生命周期成本,使用户在产品全生命周期中都很满意,最大程度节约资源,提高利益。

1.质量----提升10% 

•全过程、全集成的质量控制、数据采集与追溯:事前、事中、事后; 

•多业务归口对作业质量的共同约束:工艺、设备、计量、人力、物料; 

•不同类型单元的质量保障措施:自动、半自动、人工; 

•质量控制真正形成有效闭环:NCR、现场异常。 

2.效率----提升20%

•细化作业节点控制和反馈:工序、工步; 

•以现场为核心的可视化、准时化资源配给机制:转运、配送、质检; 

•现场异常事件闭环处理机制。 

3.成本----降低30%

•材料定额控制; 

•直接人工成本下降; 

•能源数据、工时数据、消耗数据的准确采集。 

4.透明化----提升50% 

•运行状态:设备运行状况、生产任务执行情况、在制品状态及分布; 

•多种方式:布局图、视频、声光、图表预警等; 

•企业协同:研发协同、制造协同、供应与需求协同。 

5.管理优化----提升30% 

•基础数据:材料定额、工时定额等; 

•关闭运行指标:OEE\计划完成率、NCR率等; 

决策支持报表等。 



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