MES在汽车制造中的应用:料架防错

2017-11-28 13:33:48·  来源:MES交流  作者:tallrain
 
为了应对这些难题,我们可以在MES中设计一个料架防错模块,并通过传感器、PLC等和自动化设备结合,从而实现自动、柔性的防错过程。
在汽车、发动机、变速器的装配车间里,需要执行大量的装配作业,由于生产现场拥挤、柔性、快速,所以也给我们带来了很多管理上的难题:

- 工人忘记装配某个零件怎么办?

- 工人装错零件怎么办?

- 输送线怎么知道工人的装配完成、可以放行了?

为了应对这些难题,我们可以在MES中设计一个料架防错模块,并通过传感器、PLC等和自动化设备结合,从而实现自动、柔性的防错过程。

下面我们以发动机工厂的例子说明整个料架防错的过程。

首先我们要对BOM进行扩展。

通常研发部门在发布一个产品时,会一起发布产品的工程BOM和制造BOM。

工程BOM主要体现产品的成品和半成品、零件的关系。

如产品A由半成品A11、A12组成,而这2个半成品又包含了零件A21、A22若干:



从工程BOM中我们可以看到装配关系和数量比例。

但是对于制造过程来说,BOM还不够细致,通常我们会进一步设计制造BOM。

制造BOM区分了哪些半成品是外购件,哪些半成品是自制件,同时对于零件,进一步指定了装配工位和数量,如下图所示,我们可以看到半成品A11下面的零件A22被拆分到1002、1003这2个工位进行装配:



制造BOM已足以指导普通的采购、生产作业,但对于料架防错来说信息还不够充分:我们还需要知道每个料的存储位置,因此需要对制造BOM进行进一步的扩展,从而得到工艺BOM:



MES拆解工艺BOM,得到各工位的料架防错信息(料架编号和数量),通过OPC下载到工位PLC上,因而PLC在逻辑上就知道了本工位要装配的零件放在第几号料架上、数量是多少,从而形成了料架防错的依据。

接下来由PLC负责执行具体的防错过程。

首先我们要在料架上加装灯和传感器,此传感器能够侦测到光线在近距离内是否被遮挡,并反馈信息给PLC,详细结构如图2.10-1:



图2.10-1 料架防错过程

具体过程为:

1) 发动机进入工位,PLC通过RFID获取发动机编号,并发送给MES。

2) MES解析工艺BOM,得到此工位的料架防错指令,并通过OPC将指令下发给PLC;PLC解析指令后,点亮对应的料架灯。

3) 当工人从料架上取料时,工人的手臂遮住了传感器,因而传感器向PLC发送信号,PLC会理解成一次有效的取料动作;当某个零件的取料次数达到工艺配置数量时,该料的防错完成,对应的料架灯熄灭;当本工位所有零件的防错完成时,PLC向MES发送防错完成信号,并允许发动机放行。