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RFID制造执行系统精细与宏观“双剑合璧”

2012/7/4    来源:万方数据    作者:孙棣华      
关键字:制造执行系统  RFID技术  MES系统  
一方面,RFID技术能够逐步打通企业的物流连,实现生产物流的全程跟踪;另一方面大部分企业的生产已经逐步过渡到实施企业级的RFID应用当中,如福特等汽车企业,电子产品企业,以及德国汉莎、波音、GE等航空国防类企业。

    随着技术的快速发展和应用的不断成熟,制造业产品的生命周期正越来越短产品更新换代速度在不断加快,而市场竞争的逐渐激烈,个性化和多样化的产品需求增多.多品种、小批量产品不断发展,传统的生产流水线同一个规格。同一个型号的刚性生产方式则正逐渐被替代。

系统断层需谨慎

    摩托车行业是典型的小批量(单一状态的品种少),多品种的劳动密集型产业且单台产品的利润很薄。在制造业ERP、MES以及PLM等系统存在着断裂的现象非常普遍,摩托车行业也面临着同样的问题。

    一是管理系统和控制系统的合成。传统生产管理与底层生产控制之间的衔接主要以人为主。随着生产线上自动化检测设备的不断增多,自动化的水平也在不断提高尤其是现场自动化。而由于ERP针对管理现场自动化系统主要针对控制系统中间的衔接部分往往存在断层和脱节,这部分依然要靠人工来实现。

    二是目前生产计划执行的进度难以精细管控。在批量比较大时,对精细化管控的需求并不迫切但当逐渐转变为多品种,小批量生产时这种粗放式管理的问题就随之凸显;由于每一个状态的批量都需要管理生产进行变化快速,多端,迫切需要加强生产进程的控制,以防生产的滞后。若依鞍人工生产管理模式效率非常低,且出错率高导致管理层对生产过程现场的掌控比较困难。

    三是生产线上的质量管控手段不足。手工装备依鞍于工人的熟练程度由于熟练程度参差不齐,加之人员流动性较大,失误往往难以杜绝,导致产品装质量的稳定性无法保证,且难以支撑问责机制。

    四是生产现场的变化很快,而生产的调度却相应滞后。生产现场调度,包括人员、订单、物料等其状态都需要实时信息的呈现,以实时作出相应调整。若缺乏实时的经验,依靠事后调整调度会严重滞后甚至可能与实际完全不相符合。此外,快节奏生产状态的变化,需要时时数据来支持生产,物料动态的调查和作业,因此在作业的管理上,需要加快响应速度。

精细与宏观“合璧”RFID满足企业需求

    针对企业存在的种种问题,摩托车企业主要存在以下需求。一是企业管理和控制的体系需要实现一体化。

    二是管控的反映要时时化。

    三是管控的力度要精细化。

    在目前工业化的大背景下国内外的文化,习惯导致了一些差异:中国人较为重视定性的事情,而国外则追求细致和精细,就如同国外精细化的美术作品,追求如同照片的真实,而中国的山水画则强调意境。中国的管理方式,从战略管理、宏观管理的角度来讲,有自己的优势,能够管理大局,值得发扬;对于底层管理,作业层面,以及大规模的作业管理,则应转为精细化管理,在管理上进行”中西合璧”,将能事半功倍。

    基于以上分析,RFID技术将能在底层管理发挥巨大作用,并配合宏观层面的决策。一方面,RFID技术能够逐步打通企业的物流连,实现生产物流的全程跟踪;另一方面大部分企业的生产已经逐步过渡到实施企业级的RFID应用当中,如福特等汽车企业,电子产品企业,以及德国汉莎,波音、GE等航空国防类企业。

    国内也已经开始了相关项目的研究。例如利用RFID重点突破生产管理一体化的关键问题,面向离散制造生产过程管理的RFID技术开发与应用等。RFID是实时获取数据的有效手段。而实时过程则是实现管控一体化基础和前提,将RFID管理系统和现场自动化系统。通过基于RFID的方式连成一体,就形成了生产过程管控一体化的方案。其中,RFID主要的作用,就是以RFID为实时的信息载体,来标识生产要素,包括在制品、物料、人等,创造一种生产要素和信息系统之间相互衔接的桥梁,为信息的自动交互提供有效手段。

    在此基础上,还可以构建基于RFID的制造执行系统,通过车间控制器,将传统ERP系统的状态与现场每一个工位的控制器沟通,并根据每一个工位情况的不同,配置相应的设备,如RFID读感器等附属设备,使生产线现场通过执行系统和管理系统形成了一个整体。

    这种一体化的体系结构可以概括为:用电子标签标识生产要素后,基于RFID的车间制造资源可以通过现场设备采集现场数据;这些数据通过实时的信息处理,使得管理层获得信息化后作出相应的决策和措施,支撑企业实现精细化管控。

上下游延伸实现全生命周期的一体化管理

    基于RFID的制造执行系统实现了生产过程的管理,但并非仅仅局限于此,未来可以向上下游不断延伸,不断扩大管理层面。例如,可以向下游延伸,对物料进行管理。目前,企业的ERP都有物料管理,然而很多仅仅停留在门径管理的层面,物料的位置,库存盘点以及精确定位非常困难。利用该技术,将能够实现物料在企业内部配送实时管理。还可以实现成车库的管理,摩托车产品不同状态3000多个,在成车库中进库、出库非常难,利用RFID将可以进行方便地管理,减少了人工管理所花费的时间,并保证了管理的准确性。

    此外,应建立一个面向行业的“云物流”管控一体化服务平台。零配件厂若按照各自的标准为不同的企业配货,管理将会十分混乱,因此需要对物料周转设备、物料的装备进行规格化和标准化,通过管控一体化服务平台来规范执行统一标准,将大大降低供应商物料成本。

    现在,重庆市已经建成了第三方供应链平台,主要整车厂都能够在该平台获取整车信息,与企业内部的物流联成一体。该平台能够实现从供应商到整车厂,物流企业之间的联通,实现物流及其作业过程的一体化。未来,这部分的工作将进一步推进,以期取得更好的结果。

    RFID还可以实现全生命周期的一体化管理。即让RFID标签跟随产品出厂,获取从生产到分销、维修等一系列的信息。把生产等相关系统集成起来,最后构建一个涵盖产品设计,零部件采购、生产、仓储、分销、使用、回收、销毁以及再利用的一体化的平台。这将是未来发展的一大趋势。

RFID制造执行系统在隆鑫的成功应用

    RFID生产执行管理系统已经成功在隆鑫摩托车生产线实现了运用。

    隆鑫的生产线采用了RFID技术来标识整车设备、物料、配套箱以及操作人员等。在关键的20多个管控点根据不同的配置采用了统一架构,部署了相应的工位控制器。

    其关键的应用功能包括以下几个方面。

    首先实现了信息的采集,包括成品跟踪信息、配料、质量、工人工作量等。实现了配料和装配的管理,能够对装备信息的供应商进行指导。

    其次,实现了生产质量的管理。工作人员能够统计下线的合格率,获取生产质量的故障信息和反修合格率等一系列,并进行现场录入和规范处理。

    第三,实现了派工计划的执行。派工计划下达后,能够快速实现全生产线的实行,并实时进行调整,让所有工位都及时了解生产线变化情况,且相关的通知和指令也可以通过这套系统来下达。在各部门互通的基础上,实现了管理层的远程监控管理。

    第四,实现了工位之间的协调。工作人员和决策人员能够实时地了解在制品的状态和分布,进行及时的调整和反馈。

责任编辑:卢玉琴
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