專家簡介： 趙榕先生，2002年8月加入GE Fanuc智能設備公司，先后擔任過項目經理，軟件解決方案經理，現任GE Fanuc智能設備大中國區MES產品經理，主要負責大中國區MES軟件的產品管理和應用推廣。他擁有多年的行業MES軟件應用和提供解決方案的經驗。先后參與過多個MES項目的前期銷售、方案咨詢和項目執行等工作。
如何幫助客車企業提高車輛生產的可視性
一、 客車行業需求
雖然同屬汽車行業，但客車生產與轎車生產存在極大的不同。客車生產是一個人工密集、資金密集、技術密集的行業。客車生產以手工制造為主，自動化程度較低。客車生產定制化程度高，屬于多品種小批量的生產方式。客車生產工藝復雜，特別是涂裝生產。客車生產周期長，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組織方式；但到了涂裝階段，一般則采用抽屜式的生產組織方式，車動人亦動；之后在總裝階段，采用流水線的生產組織方式；而之后的鋪椅、試交階段，則采用以生產工位為核心的組織方式，同樣車動人亦動。總體而言，客車生產，由于生產方式及生產工藝的特殊性，生產組織形式完全不同于轎車生產，是以流水線生產為輔，以工位生產為主的生產模式。
正是由于客車生產組織方式的特殊性，為客車生產管理增加了極大的復雜性，使得客車生產的MES系統，同轎車生產相比有了很大的不同。為客車生產過程追蹤，生產計劃編制，生產指揮調度等MES管理功能的實現，帶來了極大的挑戰。
在實際生產管理中，經常出現：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，有料無車等現象。現場生產管理的混亂，使得客車生產指揮調度無準確的依據，生產效率不高，交貨期延長，物料供給不及時，出現錯漏裝現象…… ，等等。
通過我們對客車企業深入仔細的分析，我們認為，車輛的生產過程追蹤，是客車企業全面實施MES系統的關鍵所在，也是生產管理人員最急迫得需求。
二、 解決方案
1、 總體思路
由于客車生產是一種開放式的、非流水線的生產方式，且生產工位與生產工藝階段不存在嚴格的一一對應關系，因而若實施客車生產過程追蹤，必須首先實現客車生產中的車輛位置追蹤；在位置追蹤的基礎上，實現生產工藝階段的追蹤；以及在此基礎上實現生產質量追蹤，生產人員追蹤，物料追溯等MES功能。所以，客車生產追蹤的核心是車輛位置追蹤。
為了實現車輛位置追蹤，必須依據客車企業的生產現狀，以及企業MES的總體規劃，一般客車企業的占地面積都較大，約百萬平米的生產場地可以劃分為四百個左右的位置區域，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過程。區域可分為兩大類，一類是工作區域，用于客車生產；另一類是輔助區域，用于車輛暫存及異常處理。在車輛位置追蹤的基礎上，我們定義了車輛每個工藝階段的標準操作，如開工、完工，異常等等。
2、 系統功能
2.1 與ERP集成
－接受ERP給出的車輛生產作業計劃，并將車輛生產作業完工情況回報給ERP。
2.2 車輛位置及作業進度數據采集
－焊裝車輛位置及作業進度數據采集
－涂裝車輛位置及作業進度數據采集
－承裝流水線位置及作業進度數據采集
－鋪椅位置及作業進度數據采集
－檢車位置及作業進度數據采集
－淋雨位置及作業進度數據采集
－路試位置及作業進度數據采集
－生產處維修組位置及作業進度數據采集
－底盤維修組位置及作業進度數據采集
－打阻尼膠位置及作業進度數據采集
－復檢交車位置及作業進度數據采集
－交車入庫位置及作業進度數據采集
2.3條碼數據打印
－車工號條碼標簽打印
－位置條碼標簽打印
－工藝條碼標簽打印
－班組條碼打印
－人員條碼打印
2.4 PDA通訊服務
2.5 生產作業過程追蹤
2.6 車輛追蹤結果顯示
－廠級車輛追蹤結果查詢顯示
－車間級車輛追蹤結果查詢顯示
2.7 生產統計
－廠級生產統計
－車間級生產統計
3、 實現技術方案
3.1 數據采集方案
在綜合比較了條碼、RFID等追蹤技術優缺點、實施可行性、實用性的前提下，確定采用條碼追蹤技術。條碼標簽采用普通的紙質介質。
考慮到客車生產的開放式特點，數據采集設備選定了無線手持PDA。為了降低投入，提高設備利用率，采用多個采集點復用設備的方案，最終配置了近百臺數據采集終端。
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制。同時也保證了追蹤結果的一致性。
3.3 追蹤與結果顯示方案
追蹤與追蹤結果的查詢顯示，是本方案的技術核心。如何近可能實時準確記錄下車輛的位置及生產狀況，并實時將結果反饋給現場管理人員，是我們重點要考慮的問題。特別地要考慮到數十個客戶端并發訪問的問題。系統建議采用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的HMI/SCADA平臺軟件，其內置的實時數據庫，確保了在大量并發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、網絡的通訊方式采集控制器中的數據，并利用計算機的強大圖形功能動態地顯示生產數據。
Proficy Tracker是一個專門用于離散制造業產品生產過程追蹤的MES平臺軟件。利用該軟件可以建立起企業的生產過程追蹤模型，確保了追蹤過程的可靠性及可擴展性。Proficy Tracker同時提供了豐富的基于組件的、面向對象的API接口，用于應用工程的定制化開發工作。Proficy Tracker通過讀取安裝在生產線上的條碼掃描器或RF Tag讀寫頭的數據，在計算機里為每個通過加工點的加工對象建立數據記錄，從而跟蹤每個加工對象的當前位置及加工狀況。除了對加工對象進行跟蹤之外，Proficy Tracker還能根據當前的生產形勢和條件，按照用戶預先設定的規則，對加工對象的下一個加工路徑進行自動優化選擇。Proficy Tracker作為Proficy軟件家族中的一個組件，跟蹤數據可以方便地通過CIMPLICITY HMI中的數據點（虛擬點）集成到監控畫面中。用戶通過監控畫面即可以了解到生產跟蹤信息。
3.4 系統總體結構
系統的總體結構如下圖所示：
三、 實施舉例
在國內某客車企業實施了以上車輛跟蹤系統，整個系統開發歷經三個月左右，于2008年底順利上線運行。
該客車企業通過近400個工作區及輔助區的劃分，跟蹤系統可以實時準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狀態。為生產管理人員的生產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確的依據；同時亦為生產過程的持續改進，提供了數量化的客觀標準。追蹤系統的成功實施，為后續MES工程的實施工作奠定了堅實的基礎。
上圖為該客車企業公司級生產追蹤結果顯示畫面
四、 備注
如您需進一步了解客車企業MES系統及以上實際案例，請與GE Fanuc智能平臺聯系，聯系人趙榕（MES產品經理），聯系方式：021-38771134，rong.zhao@ge.com。
以往文章回顧：
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