MES在宇航创建公司中的应用,机械加工工艺知识

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  1. 引 言

产品零件设计图样下发前,首要先要进行产品零件图样的工艺性审查。所谓零件结构工艺性审查是指:所设计的零件在能满足使用要求的前提下,制造的可行性和经济性。如果公司设备能力不能进行加工,或者加工不经济,应向设计者提出修改意见和建议。当然前提条件是满足使用要求。产品设计质量并不是精度越高越好,应该是“适用”就好,现在公司部分设计人员,由于工作经验不足,设计的产品工艺性考虑不足,总是将设计精度无限提高,如在哈车电机设计时,前曲路环与轴承内盖部分配合尺寸是0.8mm间隙配合,但产品零件图样的尺寸公差却为六级精度,大大增加了加工成本和检查成本。更多365bet体育在线网址,塑料机械网络资讯,尽在中国德富塑料网!

在一般制造企业中,影响产品制造总工期的因素主要有两个,一个是生产准备时间,另一个是实际生产时间。产品生产过程中加工的时间占5%,另外95%的时间,产品处于工序周转、等待加工即管理的过程中。现今市场变化莫测,对制造要求越来越高。为达到精益生产的零切换,要尽量减少生产准备时间。

bet亚洲官方投注,随着国际形势的变化,“立足于打赢一场未来可能发生的高技术条件下的局部战争”,国防企业面临快速开发高新技术武器装备的紧迫要求。对军方需求的快速响应性已经成为完成国家重点任务的能力秘企业生存的一个重要标志。

检查员是按设计图样工艺文件标准进行检查,是“符合性”检查。如不符合就必须提出。当然在新产品试制期间,设计人员、工艺人员允许现场更改产品图样或工艺文件,但检查人员需要记录并督促技术人员正式更改技术文件。

在应用精益生产(LeanProduction,LP)思想的过程中,我们主要应用网络支持下的并行工程思想,实现加工过程与生产准备过程的并行,以缩短产品制造总工期;通过调度室、工艺室、工具室、工段、加工者对生产准备过程的“多面手互相替补”,最大限度地实现每个员工的增值,消灭浪费环节;通过全面质量管理TQC(TotalQualityControl),实现对生产准备环节的质量控制,从而保证产品的质量;通过细致、准时的生产准备工作,实现整个产品的适时生产JIT(JustinTimeProduction);通过成组技术GT(GroupTechnology),根据实际情况加大生产准备包件号数量,逐步由“小包”向“大包”过渡,以实现生产目标[3]。

中国空空导弹研究院隶属于航空一集团,是一个以科研为主,并具有批生产能力的空空导弹武器研究与发展的综合性院所,目前承担了雷达产品、红外产品、激光产品等多个型号导弹的研制与生产,技术难度大,任务重。传统的研制和生产组织模式已无法满足其繁重的生产任务。因此,从1995年起空导院开始引进AEPCS生产管理系统,成功的实现了以主生产计划、物料需求计划、库存管理为核心的ERP应用,保阵了生产物资的供应,改善了生产和物资库存控制的现状,提高了其生产和物资管理水平和经济效益。但是,任何一个ERP系统都是形成了一个企业内部的价值链与供应链,并进行有效地管理,而对于企业车间级的计划调度、生产过程控制、生产成本、质量及车间设备等方面的管理难以实现,在车间生产管理方面造成了以下问题:1.计划编制不科学。每季度生产部下达计划后车间计划人员大多数情况下根据车间以往的生产能力,及自身经验对该计划进行分解排产。这样制定出的计划可执行性差,并且在执行过程中可调整性也不好。2.由于计划编制就存在问题,从而容易引起生产过程的混乱。计划员对车间设备能力估计不足,导致能力的冲突,造成设备、人员闲忙不均。另外,由于没有很好的服踪机制,物料在加工传递过程中会出现丢失现象,从而也影响了生产的正常进行。3.目前,空导院的产品急需装备部队,上级领导随时随地都要清楚的了解当前各型号产品的生产情况,而对于车间主管领导他们不仅要对生产情况有总体上的把握,还要对本车间的关键件、关键设备重点监督,确保配套任务的完成。另外原有的AEPCS系统查询方式单一,很难满足多样化、灵活性的查询。因此,空导院急需一个适于产品快速开发和批生产的车间生产管理系统,以更好的管理和控制整个生产流程。通过长期调研,空导院决定利用先进的制造执行系统MES,结合已有的ERP系统探索出一套有空导院特色的“ERP+MES”的生产管理系统,进一步提升生产管理水平。于是,从2001年起空导院与北京航空航天大学联合开发并在两个机加车间实施了MES系统——中国空空导弹研究院制造执行系统,并取得了一定的效果。

产品设计一旦确定,下一步要进行的工作是进行工艺规程设计。

1、生产准备包介绍

  1. 中国空空导弹研究院制造执行系统的功能及解决方案

1、工艺方案:根据产品设计要求,生产类型和企业的生产能力,提出工艺技术准备工作具体任务和措施的指导性文件。

1.1定义

2.1 系统构成

2、工艺路线:产品和零部件在生产过程中,由毛坯准备到成品包装入库,经过企业各有关部门或工序的先后顺序。

“生产准备包”管理是车间生产技术准备部门提前做好各项工具及技术准备,即根据工段工序生产进

车间接受中心ERP系统的MPS/MRP产生主生产计划和项目系统产生的试制任务,将这些任务进行详细的计划与生产排序后,下达到工作中心或生产线,然后释放、跟踪确认生产计划;同时车间将生产制造过程中的任务执行、设备、制造资源等状态信息实时反馈给上层系统,完成车间制造计划信息系统的闭环。最终通过实施车间级集成系统,与ERP系统构成闭环生产控制环节。

3、工艺规程:规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。

度安排的要求,以加工工序工艺规程为依据,提前把所需的工具和资料配套并集中在“生产准备包”内,按照指定的时间、地点送到生产现场的过程管理,并对工具终身进行管理。

2.2 解决方案

工艺规程主要作用:是组织生产的主要技术文件,有了机械加工工艺规程,就可以制订生产产品的进度计划和相应的调度计划,使生产均衡、顺利进行。

1.2生产准备包实施方案

江苏MES 系统是企业计划管理和车间生产控制的桥粱,在功能上是ERP系统的延伸。为了弥补ERP系统在车间现场管理功能较弱的不足,该系统主要提供了以下解决方案:

365bet亚洲官方投注,结合工艺方案、工艺路线、工艺规程特点,联诚集团项目管理部编制的工艺流程,是用于指导集团公司内部生产所编制的工艺文件,更接近于工艺路线方案设计,但经各分公司细化的工艺流程,又兼有工艺过程卡的特点。

生产准备包的实施方案如图1所示。工段计划员根据每天各台设备的计划安排及其生产进展情况,将三天后要开工的零件号及工序按要求在线填写《工序生产准备通知单》,通过网络发布。通知单应注明将要加工的零件号、到达工序号及工具和资料要求送达的时间和地点。

2.2.1 有限能力计划与调度技术的应用

4、机械加工工艺过程卡:用机械加工的方法,改变毛坯的形状、尺寸和表面质量,使其成为零件的过程工艺文件。

图1生产准备包的流程

车间计划/调度模块根据中心的生产计划和试制任务及车间的生产能力制定出生产计划(月、旬计划等)。由于采用有限能力计划技术,可以针对当前车间生产任务和能力的具体情况制定详细的作业计划,协调批生产与试制任务的组织与安排,及时的发现如能力不足、提前期不够等因素将引起的任务拖延和可能出现的生产问题。对己经下达但尚未开工的车间任务、按工艺路线编制工序计划,了解每个任务的最早(晚)开工时间及最早(晚)完工时间,对由系统生成的工序计划,允许车间计划员进行修改。在确定工序计划后,允许计划员按照最早开工时间法,最晚完工时间法和临界比法计算各工序的优先级,把某工作中心最早开工时间落在派工时间段上的工序。按优先级的高低进行派工排产。

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生产准备工按通知单的要求将所需的工序工艺规程从资料室借出交给工具室计划员,必要时还应上网登记所需数控加工程序,同时要确保借出的图纸零件号、版次号、工序号与《工序生产准备通知单》一致无误。

2.2.2 报警与条码技术的应用

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工具室计划员根据生产准备通知单的要求按工序工艺规程和工装目录在线填写《配套工具目录清单》,待工具室主任审核后上网发布,随后将工序工艺规程转交工具保管员。《配套工具目录清单》应说明工具名称图号、数量、架位及其完好状态。

计划编制科学合理使得汁划根据有可执行性,从而有效地减少了能力冲突,但关键资源、关键设备的冲突在所难免。通过系统预警提高计划调度人员对该设备的关注度,及时进行协调,尽早将冲突化解。

零件的机械加工工艺过程是由许多工序组合而成。

工具保管员按照《工序生产准备通知单》和《配套工具目录清单》的要求,提取所需工具并擦净,必要时要进行清洗或除锈,确保文实相符。确认数量和检定期无误后,将工具、《配套工具目录清单》及工序工艺规程放入生产准备包内,然后与生产准备工进行生产准备包交接。

通过对物料条形码的应用,实现车间物料的管理和数据的自动采集(如在制品信息、任务状态信息等),便于车间生产整个过程中物料的管理与追踪。

工序是一个或一组工人,在一个工作场地或设备同时所完成的那一部分工艺过程。它是由单个或多个工步组成。

生产准备工将生产准备包送达生产现场后,生产工人必须根据工序工艺规程和5配套工具目录清单6检查工具项数、数量及其完好情况,然后在一份《配套工具目录清单》上签字作为收到的凭证,并由生产准备工交至工具保管员;另一份清单交给生产工人。如工装在使用中发现问题需要代用工装,必须由主管工艺员在清单“存在问题及建议”栏填写代用工装号,并签字方可借用。

2.2.3 B/S结构,灵活性查询和可定制报表的应用

工步是加工表面、加工刀具和切削用量中的转速和进给量保持不变的情况下完成的那部分工序。

生产工人必须按照工序工艺规程的要求正确、合理地使用工装,防止磕碰和划伤,不得任意拆卸零部件,不得改变原有形状尺寸,不得移动已校正的定位部分,不得改变工艺装备的使用性能,当工具使用完后,生产工人要在配套工具目录清单上反馈每项工具使用后的完好状态,并清理干净,然后通知工段计划员填写《配套工具目录清单》,由生产准备工清点后与配套工具目录清单一起返还工具室,并将工序工艺规程返回资料室。

系统采用B/S开发模式,减少了安装客户端的麻烦,使领导随时可以了解生产进度。

产品加工效率还与产品批量大小有直接关系。

当所有工装返还工具室后,保管员对其进行清查,确保工装的完好以及正常使用,如有损坏,上报工具室计划员或工具室主任及时处理。保管员需将带有反馈工具完好记录的配套工具清单交与工具室计划员,由计划员协同主管工艺员对该工装状态进行核查,完善工艺目录,及时派工修理,确保生产准备工作顺畅有序。

系统支持利用图号、批号、名称、任务开始时间、结束时间等条件的独立查询及多条件的组合查询和模糊查询。

一般在单件生产时,使用通用机床和通用夹具广泛和通用刀具和量具,只需编制工艺过程卡。

对不合格的工装,生产准备技术员根据工装使用反馈情况,对能自行修理的工装制订返修方案,由生产准备包负责人安排实施,对无能力修复的工装由工具室送有关单位返修。

系统根据生产计划、管理的要求生成各种统计、分析和报表,分配给具体的角色和用户。由专门的管理人员制定各种报表。并可根据要求添加、删除和更改,便于相关人员及时获取所需的信息。

中小批量生产时,一般使用通用机床和部分专用机床,广泛采用专用夹具,部分使用专用刀具和量具。要求编制工艺过程卡,关键工序要求有工序卡片。

对外转零件的工序,生产准备包仍按以上程序进行。

2.3 功能组成

大批量生产时,一般采用专用设备并按流水线布置,采用专用夹具、刀具和量具生产,要求有详细的工艺文件,包含工序卡、工步卡等。

1.3生产准备包的实施要求

2.3.1 车间作业管理

机加工检验员不但有对产品实物事后进行检查的职能,且在巡检过程中,还有检查督促工人严格执行工艺文件的职能。更多塑料机械网络资讯,尽在中国德富塑料网!

本次加工结束后,需注重结果的记录,发现问题及时整改,如一时无法整改,应做好记录,待条件具备时整改归零。开始量具检定日期要录入,对已录入数据应及时备份,根据实际情况加大生产准备包件号数量,逐步由“小包”向“大包”过渡。

车间级作业管理要解决零件订单驱动的制造计划制订问题,及计划中各工作中心任务在车间的具体实施问题,工作中心内的任务动态分配,资源日历的管理,人力资源的安排与管理.现场施工的其它辅助资谏(刀具、量具、夹具、NC程序和图纸)的管理,以及车间物料的暂存、周转和序号管理,生产计划的执行和车间的数据采集,以及组织出库、运输、加工、检验、入库的生产活动循环。

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1.4生产准备包的考核管理

车间生产的监控和管理,处理作业执行中出现的问题,如临时任务安排,工作中心间任务的调整。对车间中各工作中心,进行完全的有限能力的任务分析,仿真评估计划的可执行性,和预测计划执行的问题。

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为保证生产准备包工作的落实,必须建立相应的考核组织,运用一定的考核指标,对工作的绩效进行管理。其考核指标的定义如下:①计划准确率=实际派工项数/计划开工项数;②实际任务完成率=实际完成项数/实际开工项数;③问题整改完成率=整改问题数/发现问题数;④计划外任务完成率=计划外完成项数/计划开工项数。其中,计划开工项数是指生产准备处下发给各车间计划书中所包含件号的工序数。其余项目的定义依此类推。

2.3.2 计划编制及调整

2、生产准备包运行的结果及存在的问题

车间生产计划接受上级机关的多种任务安排,包括批产任务、科研试制任务和临时任务等。对这些任务系统赋予不同的优先级,支持正向及反向两种排产方法在有效资源约束下系统自动产生高可操作性的有限能力计划与调度。根据月份生产计划,考虑当前的车间在制品状态,确定当月的投料零件品种、数量及详细的交付计划。并根据物料生产的提前期排出物料的投产日期和交货日期。并根据工艺计划确定物料的加工路线。进行有限能力排产,按一定的调度规则进行排序。通过有限能力计划工具,确保需求与能力的平衡,校核计划的可行性。实现工作中心级或设备级的能力平衡;并能依据工艺定义,提供替代工作中心的建议;系统可根据需要产生季度、月、旬、周、日的生产安排;并可跟踪生产的实际执行情况,动态的产生新的计划。使计划人员可以在第一时刻发现和解决生产计划问题,掌握生产指挥的主动权。

以上述研究为基础,从2005年1月开始,我们在某航空制造企业的15个车间进行了生产准备包的实践。

由于科研试制任务的灵活性要求系统能方便的增加临时任务,能临时调整任务,支持任务的能力与质量分批,平行和交叉作业,以解决生产中的实际应用问题。以及及时处理工艺变更、返工和管理目标变化等生产任务和状态的改变。

2.1实施结果

2.3.3 发放工艺路线单和派工

生产准备包1-4月份的运行情况如图2、图3所示。从图中可以看出,1-4月份累计执行:1094个零件、2950道工序、16684项工装,共减少设备停工时间1442.6,达到了预期的目的。可以预言,随着运行时间

被下达的生产任务,系统均将发放一份加工单,这份加工路线单将随加工零件在车间中流动。在加工单中打印上条形码方便整个系统的物流跟踪工作。

的积累,准备过程中存在的问题会得到解决,生产准备包将逐步实现由“小包”到“大包”的过渡,压缩生产准备时间的效果必然会更加明显

系统按照车间现场加工情况.针对工作中心和具体的设备,对于不满足开工条件的任务生成物料、工模具、技术准备短缺清单,对于满足开工条件的任务进行派工;并打印派工单。

2.2运行中存在的问题及解决方法

对车间任务状态(包括待下达、已下达、预期开工、已开工、预期完工、已完工、拖期开工、拖期完工、委托外协和未结等)提供查询和打印功能,方便计划人员对车间任务的监督。

运行中发现下列问题:文文、文实不符(如工艺规程、工装目录、工装配套清单和现场使用的工装相互间不吻合)、代用工装、量具未定期检定、未填写“信息反馈单”、问题解决不及时。随着运行时间的积累,我们可以通过加强绩效管理,不断的细化工作将上述问题对生产的干扰降低到最校

2.3.4 任务反馈

根据生产准备包运行过程中提供的各种信息,我们可以在下列方向进一步发展:计算机管理/定期周检量具0、实现现场工装借用、建立刀具消耗定额等从而进一步推动精益生产方式的全面展开。

通过对车间任务完成情况的实时数据采集,系统动态显示出工作计划和完工情况。

3、结语

提供工件在任意时刻的位置及其状态信息。状态信息应包括:谁在加工工件;各组件原料的供应者、批最、批号、当前生产状态、生产苦报、质量情况以及与产品有关的其它信息。

“生产准备包”是现代企业全面提升生产管理水平的先进手段,它对缩短生产准备时间,组织有效生产,保证“周计划、日看板”顺利进行,提高劳动生产率和设备利用率,缩短生产周期,降低生产成本都有着不可低估的作用,是实现车间精益生产的新途径。

2.3.5 工装,夹具,刀具,量具和辅料管理

参考文献

对工装 、夹具、盆具和辅料进行需求计划,并管理工装、夹具、量具和辅料的有效性,实现在车间范围内的刀具参数和寿命管理和刀具的统一调配,缩短生产准备时间,降低车间刀具占有量,提高刀具的利用率,稳定产品质量。

[1]张根宝.先进制造技术.重庆:重庆大学出版社,1996.

2.3.6 MBOM管理

[2]周凯,陆启建.实现基层敏捷制造的新途径.组合机床与自动化加工技术,1998:26~30

根据制造过程的需要,建立和维护制造数据,包括MBOM、ROUTE、工时定额等,支持工艺临时调整。对零件的工艺数据、生产计划数据、物料项等基础数据进行有效地组织和进行统一维护管理。

[3]刘晓波.机械制造技术新发展及其在我国的研发和应用.机械设计与制造工程,2001,30:1~4

2.3.7 物料管理

[4]琼斯著,沈希瑾等译.精益思想:消灭浪费.创造财富.北京:商务印书馆,2002.

对车间任务,进行零组件的MRP运算,将上级下达的生产计划转化为具体物料清单(原材料、工具);管理与车间生产任务相关的物料短缺,对物料的有效性进行校核,并对物料超越事件进行管理;利用物料条码进行在制品的管理与追踪。

2.3.8 条码管理

针对空空导弹研究院的特点,通过对物料条形码的应用,实现车间物料的管理和数据的自动采集(如在制品信息、任务状态信息等),便于生产过程中任务的追踪。

2.3.9 设备人员管理

支持设备基础数据的管理。支持工作中心、工作中心日历和工作中心间替代关系的定义、维护;工作中心或设备的利用情况。提供人员基本信息的管理;可以方便的管理设备、工作中心、人员的关系;支持操作许可证的管理。

2.3.10 统计、分析、报表和查询管理

系统根据生产计划、管理的要求生成各种统汁、分析和报表,分配给具体的角色和用户。由专门的管理人员制定各种报表,并可根据要求添加、删除和更改;生产机关和车间主管领导可以相应的查询权限,实时监督和管理车间的生产任务进度。

  1. 系统在型号中的应用效果

3.1 应用情况

该系统在空导院11、12两个主要机加车间试用,取得了良好效果。其中11车间生产任务以批生产为主,研制为辅,生产零件涉及4个重点型号的机加关键件和重要件,平均年生产图号近3000个,零件平均工序12个;12 车间生产任务则是研制为主,批生产为辅,涉及3型号的国家重点型号的机加关键件和重要件研制,年投入零件图号数为1100个,零件平均工序数11个。目前,两个车间的零件任务和相应的作业任务已基本完全纳人中国空空导弹研究院制造执行系统的管理。通过该系统的实施,车间生产速度加快产品质量提高,废品率降低,加工制造费用减少,制造成本降低,车间综合管理效率显著提高。故即将在全院推广该系统。

3.2 产生的效益

在型号生产中产生的效益:

实现了生产进度日划编制和滚动,提高了研制与批生产混线模式下的生产综合计划能力,特别是系统提供的有限能力计划功能,可以第一时刻发现生产问题,及时有效的采用针对性的措施,提高了设备利用率。杜绝了漏项和漏排,较大提高了计划的有效性和生产的效率。

系统建立的按不同时段的计划下达、调度安排、工段派工的摸式,在提高生产什划有效性的同时,强化了生产进度计划的严肃性,筒化和改善了管理,使生产运行更平顺和高效。

信息的对称访问,使各级生产管理者可以了解生产情况,采取更有效的措施推进生产运作。

提高了日常业务工作自动化水平,各类生产文档(如签署卡、工票和各类统计报告)可自动生成,极大的提高了工作效率,改进了工作质量。

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