效率科技MES生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)是一種實時、集成化的生產(chǎn)管理平臺，能夠?qū)崟r監(jiān)控生產(chǎn)狀態(tài)，采集關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)，對品質(zhì)進行控制，服務(wù)于廠內(nèi)制造、物流及質(zhì)量等。
在發(fā)動機裝配線上需要對質(zhì)量數(shù)據(jù)進行采集，而一些關(guān)鍵的工位需要MES的參與運行才能保證生產(chǎn)線的自動化和數(shù)據(jù)采集的完整性，對于防錯和返修等問題也需要MES提供相應(yīng)的控制策略。本文結(jié)合某發(fā)動機公司實際在MES開發(fā)實施過程遇到的關(guān)鍵問題的解決方法進行總結(jié)，提出相應(yīng)的控制策略。
一、數(shù)據(jù)采集控制
(一)產(chǎn)品隊列跟蹤策略
由于裝配線部分工位沒有配備RFID讀寫頭，MES無法根據(jù)每個工位的電子標簽中的發(fā)動機號實現(xiàn)整個裝配線發(fā)動機隊列的完整再現(xiàn)，針對該問題，可通過以下方案解決：
1、MES系統(tǒng)可將整條裝配線劃分為n個隊列跟蹤區(qū)域，每個裝配區(qū)域配置一個起始隊列跟蹤點和一個終止隊列跟蹤點(RFID控制點)。
2、當(dāng)發(fā)動機經(jīng)過第i個隊列跟蹤區(qū)域終止隊列控制點時刷新第i個和第i+1個隊列跟蹤區(qū)域，根據(jù)信號檢錯出對應(yīng)的工位，并將獲得的工位、產(chǎn)品ID、產(chǎn)品狀態(tài)等寫入數(shù)據(jù)庫對應(yīng)數(shù)據(jù)表中，更新隊列序號，監(jiān)控畫面中實時顯示出裝配線的生產(chǎn)狀態(tài)、在制品隊列、在制品所處位置等信息。
(二)取決前道工序的裝配工位數(shù)據(jù)采集方案
對于需要經(jīng)過電子標簽向下一個工位傳送計算數(shù)據(jù)的工位，設(shè)備對于自治性要求非常高，不允許存在較多的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)。
1、對于工位的參數(shù)計算和工位測量等需要前道工位的計算參數(shù)，設(shè)備廠商一般選擇的傳遞方式是電子標簽，讀寫頭控制和線體控制由設(shè)備廠商自行控制，避免傳輸過程中數(shù)據(jù)的誤傳導(dǎo)致選配和測量的不準。
2、對于完全依靠PC設(shè)備的工位，且其測量值直接判定發(fā)動機是否合格。托盤到位，MES發(fā)送發(fā)動機號給設(shè)備，設(shè)備將測量結(jié)果與發(fā)動機號綁定存入本地及MES系統(tǒng)，MES系統(tǒng)將結(jié)果反饋給線體后寫入電子標簽合格位，并將檢查值和發(fā)動機號綁定存儲，流經(jīng)合格判定位可直接判定是否需要下線返修。
(三)基于數(shù)據(jù)庫的采集方式
對于檢查數(shù)據(jù)較多的設(shè)備，如冷試設(shè)備、熱試設(shè)備等，MES系統(tǒng)PLC無法將檢測值全部保存到PLC中進行實時采集，因此可通過本地數(shù)據(jù)庫存儲解決該問題。
1、托盤到位，設(shè)備讀取托盤電子標簽發(fā)動機信息，自動選擇相應(yīng)程序。
2、測量結(jié)束后，將設(shè)備檢查值與發(fā)動機ID號綁定存入設(shè)備數(shù)據(jù)庫中。
3、MES系統(tǒng)讀取設(shè)備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中檢測數(shù)據(jù)，并將已抓取的檢測數(shù)據(jù)進行標識，防止重復(fù)抓取。
(四)基于PLC的質(zhì)量數(shù)據(jù)采集。
對于整機加油、泄漏量檢測等一次性檢查數(shù)據(jù)較小的工位，采用基于PLC的檢測數(shù)據(jù)實時采集方案。該方式需配置PLC檢測數(shù)據(jù)采集項配置工位檢測值參數(shù)為依據(jù)，應(yīng)具備一次性全配置和基于配置參數(shù)的柔性組態(tài)，根據(jù)工藝需求選擇需要采集的質(zhì)量數(shù)據(jù)，通過MES系統(tǒng)PLC與設(shè)備PLC的實時交互，完成基于PLC的質(zhì)量數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)實時采集。
二、防錯及返修控制策略
(一)擰緊機重復(fù)擰緊解決方案
由于發(fā)動機返修下線或者再上線后到達擰緊機工位時經(jīng)常出現(xiàn)重復(fù)擰緊的現(xiàn)象，該問題導(dǎo)致發(fā)動機二次擰緊，影響裝配質(zhì)量，可通過MES防止該問題發(fā)生：
1、電子標簽中規(guī)劃擰緊機操作位，用以標識當(dāng)前發(fā)動機在該工位已經(jīng)進行了擰緊操作;
2、當(dāng)發(fā)動機在擰緊結(jié)束后，MES系統(tǒng)根據(jù)所傳送的信息將當(dāng)前發(fā)動機所對應(yīng)的托盤TAG中的工位擰緊機操作狀態(tài)修改為1;
3、當(dāng)發(fā)動機下線返修時，MES系統(tǒng)對當(dāng)前發(fā)動機所對應(yīng)的電子標簽中所有發(fā)動機數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)移，返修合格上線時，MES系統(tǒng)根據(jù)員工手動輸入的發(fā)動機號，將當(dāng)前返修發(fā)動機對應(yīng)的數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn)移到托盤TAG中。
4、當(dāng)返修發(fā)動機流經(jīng)擰緊機，擰緊機判斷本工位是否已操作，如果為1，擰緊機停止并報警和提示，在手動模式下，人員可以進行操作，操作結(jié)束后也要寫入合格到電子標簽中。
(二)電動擰緊工具數(shù)據(jù)采集及防錯方案
相同套筒針對不同機型所要求的擰緊參數(shù)不同是電動擰緊工具采集和防錯的難點，通過在MES中設(shè)定機型與程序的對應(yīng)關(guān)系，在上線時將相應(yīng)工位的電動擰緊工具的程序號寫入到TAG，托盤到位后，線體將發(fā)動機ID和程序號發(fā)送給電動工具，擰緊結(jié)束后，將擰緊值和ID號綁定存儲到數(shù)據(jù)庫，MES到數(shù)據(jù)庫中取數(shù)據(jù)。
(三)產(chǎn)品補號及補號上線策略
在裝配過程中因各種原因?qū)е掳l(fā)動機需要重新上線進行二次拆卸和裝配，為了不影響現(xiàn)有正在執(zhí)行任務(wù)單執(zhí)行情況，MES系統(tǒng)采用如下方案：
1、對于正在執(zhí)行任務(wù)單的發(fā)動機需要重新補號上線，直接進行補號即可，MES系統(tǒng)可根據(jù)發(fā)動機序列小號原則對已經(jīng)補號的發(fā)動機進行操作。
2、對于不屬于正在執(zhí)行任務(wù)單的發(fā)動機需要補號時，MES系統(tǒng)在缸體上線模塊提供“補號模式”操作功能，員工只需要一鍵切換界面，在“補號模式”下操作即可。
3、補號結(jié)束后，一鍵切換至“正常模式”MES系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動機序列小號原則對已經(jīng)補號的發(fā)動機進行上線操作。
(四)售后機處理流程
發(fā)動機號是發(fā)動機裝配過程和出廠的唯一標識，售后機信息和發(fā)動機第一次裝配信息屬于重復(fù)，如何區(qū)分發(fā)動機售后機信息和發(fā)動機第一次裝配是關(guān)鍵所在。
1、售后機數(shù)據(jù)采集方案，從電子標簽中獲取發(fā)動機號和售后機標識，如果當(dāng)前發(fā)動機是售后機，則將該售后機在不同工位的裝配數(shù)據(jù)用售后機標識位區(qū)分。
2、掃碼槍或手動錄入發(fā)動機號，MES系統(tǒng)需要判斷數(shù)據(jù)庫中同一個發(fā)動機號是否存在多條記錄，如果有多條，以序號大原則判斷發(fā)動機號為售后機，并將所裝配的關(guān)鍵件標識為售后機關(guān)鍵件。
3、售后機質(zhì)量數(shù)據(jù)采集，由于質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集方式采用同一發(fā)動機號不同狀態(tài)下的全部質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)全保存的方式，并使用新舊對檢測數(shù)據(jù)進行標識，系統(tǒng)提供同一發(fā)動機號檢測數(shù)據(jù)按新數(shù)據(jù)和全部數(shù)據(jù)的顯示方式，方便查詢。
三、總結(jié)
本文結(jié)合實際的MES項目在發(fā)動機裝配線上的實施過程中遇到數(shù)據(jù)采集控制問題、防錯控制問題、返修控制問題等進行總結(jié)分析并提出相應(yīng)的解決方案，對MES實施具有指導(dǎo)性建議。效率科技作為智能制造工業(yè)4.0整體解決方案提供商，對MES系統(tǒng)項目的實施有豐富經(jīng)驗積累。針對目前制造企業(yè)在MES系統(tǒng)項目實施中遇到的問題，我們有較為成熟的行業(yè)經(jīng)驗和技術(shù)研發(fā)團隊。另外，我們一直堅持從企業(yè)的戰(zhàn)略驅(qū)動因素著手，結(jié)合企業(yè)目前的現(xiàn)狀，來確定企業(yè)智能制造的戰(zhàn)略，從而設(shè)計詳細的MES解決方案助力企業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。
