案例背景:某知名汽車零部件企業“精益數字化車間”項目
公司簡介:
行業: 汽車零部件製造(精密機加、裝配)
產品: 發動機核心部件、轉向系統零部件
產線特點: 多條半自動化生產線,包含數控機牀、機器人、自動化檢測設備及人工裝配工位。生產節奏快,質量要求極高,需滿足主機廠的嚴格追溯標準。
項目動因(為什麼需要產線級MES?):
- 信息孤島嚴重: 設備獨立運行,生產數據依賴人工紙質記錄,效率低且易出錯。管理層無法實時掌握產線狀態。
- 過程不透明: 訂單進行到哪道工序?設備是否在運行?為何停機?良品率是多少?這些信息無法實時獲取,如同“黑盒”。
- 質量追溯困難: 發生客户投訴時,需要花費大量人力、時間翻閲紙質記錄來追溯問題批次,效率低下,且可能存在記錄不完整的問題。
- 生產效率瓶頸: 無法精確統計設備綜合效率(OEE),難以發現生產中的瓶頸(如設備等待、換模時間過長等)。
- 物料管理粗放: 線邊倉物料消耗情況不清晰,經常發生因缺料導致的停線等待。
項目目標
透明化: 實現從訂單下達到產品完工全過程的實時監控與可視化。
無紙化: 淘汰所有紙質工單、流程卡、檢驗記錄單。
精細化: 精確統計產線OEE,目標是將OEE從現有的65%提升至80%以上。
可追溯: 建立完善的全過程質量追溯體系(原料批次->加工參數->操作人員->檢測結果->成品序列號),實現一鍵式追溯。
實時化: 物料消耗實時上報,實現精益拉動式配送,減少線邊庫存20%。
萬界星空產線MES實施核心功能 - 資源分配與狀態管理:
設備聯網與數據採集: 通過PLC接口、傳感器、IO盒子等方式,實時採集設備狀態(運行、停機、故障)、轉速、報警代碼等。
人員管理: 操作員通過工位機刷卡/掃碼登錄,綁定人員與工序、設備、生產任務。 - 生產調度與派工:
接收上層ERP系統的生產訂單,自動分解為工序級任務。
通過工位終端向操作員下達電子工單,指導生產。 - 工序級詳細調度:
在電子看板上實時顯示生產計劃、實際進度、差異分析,指導班組長進行動態調度。 - 文檔管理:
電子化SOP(標準作業程序)、圖紙、工藝參數,推送到工位終端,確保操作員使用最新版本。 - 數據採集(Automated Data Collection):
自動採集:設備參數、產量、停機時間。
人工採集:通過掃描槍掃描物料條碼、設備條碼、工單條碼,記錄工時、檢驗數據、異常情況(如缺料、質量問題)。 - 質量管理:
首件檢驗/巡檢/末件檢驗: 在MES中觸發檢驗任務,檢驗員使用平板電腦錄入數據。
SPC統計過程控制: 對關鍵質量特性進行實時監控與分析,出現超差趨勢時自動報警。
不合格品管理: 記錄不良品信息,並觸發返工或報廢流程。 - 過程管理與追溯:
綁定關係建立: 為每個產品(或批次)生成唯一序列號,通過掃描將物料、設備、人員、工藝參數、檢測結果進行綁定。
正向追溯: 通過一個成品號,可追溯其所有的生產組件和過程信息。
反向追溯: 通過一個物料批次號,可追溯所有使用了該批料的成品。 - 績效分析:
實時看板: 在產線頭尾部署大型電子看板,實時顯示計劃達成率、產量、OEE、不良率等關鍵指標。
報表系統: 自動生成日報、週報,為管理決策提供數據支持。
實施過程
- 第一階段:規劃與基礎建設(2個月)
成立跨部門項目組(IT、生產、質量、設備)。
進行詳細的業務需求調研和流程梳理。
設計網絡架構、數據採集方案。
挑戰: 老舊設備協議多樣,聯網難度大。解決方案: 採用多功能網關,支持多種工業協議轉換。 - 第二階段:試點線實施與調試(4個月)
完成設備聯網和數據採集調試。
部署工位機、掃描槍、電子看板等硬件。
進行MES核心模塊(派工、數據採集、質量管理)的配置與開發。
與ERP系統進行接口聯調。
挑戰: 操作人員習慣改變,有牴觸情緒。解決方案: 進行充分的培訓,並讓一線班組長參與測試,收集反饋優化操作流程。 - 第三階段:試運行與優化(1個月)
系統並行運行(紙質+電子),驗證數據準確性。
根據實際使用情況優化界面和功能。
固化操作流程和管理制度。 - 第四階段:正式上線
試點線全面啓用MES,取消紙質單據。
實施效益與成果:項目上線6個月後,取得了顯著成效:
管理可視化: 生產狀態實時透明,管理人員可通過PC或手機App隨時查看產線動態,決策響應速度提升50%。
效率提升: 通過對停機原因的分析和改善,試點產線OEE從65%提升至78%。
質量改善: 質量問題得以快速暴露和定位,產品一次交驗合格率提升3%。
成本降低: 實現無紙化,節省了大量紙張和打印成本;通過精準的物料配送,線邊庫存降低18%。
通過項目的實施落地,該企業實現從傳統以人工為主的製造管理模式,向以數控裝備、自動化生產、信息化管理為主的智能製造模式轉變,從製造效率、用工成本、產品質量、工藝穩定性等方面帶來了良好的經濟效益。
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