MES在汽車制造中的應用：料架防錯

在汽車、發(fā)動機、變速器的裝配車間里，需要執(zhí)行大量的裝配作業(yè)，由于生產(chǎn)現(xiàn)場擁擠、柔性、快速，所以也給我們帶來了很多管理上的難題：

- 工人忘記裝配某個零件怎么辦？

- 工人裝錯零件怎么辦？

- 輸送線怎么知道工人的裝配完成、可以放行了？

為了應對這些難題，我們可以在MES中設計一個料架防錯模塊，并通過傳感器、PLC等和自動化設備結合，從而實現(xiàn)自動、柔性的防錯過程。

下面我們以發(fā)動機工廠的例子說明整個料架防錯的過程。

首先我們要對BOM進行擴展。

通常研發(fā)部門在發(fā)布一個產(chǎn)品時，會一起發(fā)布產(chǎn)品的工程BOM和制造BOM。

工程BOM主要體現(xiàn)產(chǎn)品的成品和半成品、零件的關系。

如產(chǎn)品A由半成品A11、A12組成，而這2個半成品又包含了零件A21、A22若干：



從工程BOM中我們可以看到裝配關系和數(shù)量比例。

但是對于制造過程來說，BOM還不夠細致，通常我們會進一步設計制造BOM。

制造BOM區(qū)分了哪些半成品是外購件，哪些半成品是自制件，同時對于零件，進一步指定了裝配工位和數(shù)量，如下圖所示，我們可以看到半成品A11下面的零件A22被拆分到1002、1003這2個工位進行裝配：



制造BOM已足以指導普通的采購、生產(chǎn)作業(yè)，但對于料架防錯來說信息還不夠充分：我們還需要知道每個料的存儲位置，因此需要對制造BOM進行進一步的擴展，從而得到工藝BOM：



MES拆解工藝BOM，得到各工位的料架防錯信息(料架編號和數(shù)量)，通過OPC下載到工位PLC上，因而PLC在邏輯上就知道了本工位要裝配的零件放在第幾號料架上、數(shù)量是多少，從而形成了料架防錯的依據(jù)。

接下來由PLC負責執(zhí)行具體的防錯過程。

首先我們要在料架上加裝燈和傳感器，此傳感器能夠偵測到光線在近距離內是否被遮擋，并反饋信息給PLC，詳細結構如圖2.10-1：



圖2.10-1 料架防錯過程

具體過程為：

1) 發(fā)動機進入工位，PLC通過RFID獲取發(fā)動機編號，并發(fā)送給MES。

2) MES解析工藝BOM，得到此工位的料架防錯指令，并通過OPC將指令下發(fā)給PLC；PLC解析指令后，點亮對應的料架燈。

3) 當工人從料架上取料時，工人的手臂遮住了傳感器，因而傳感器向PLC發(fā)送信號，PLC會理解成一次有效的取料動作；當某個零件的取料次數(shù)達到工藝配置數(shù)量時，該料的防錯完成，對應的料架燈熄滅；當本工位所有零件的防錯完成時，PLC向MES發(fā)送防錯完成信號，并允許發(fā)動機放行。