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亞控定制家具行業生産信息化案例

一、項目概況

廣東某家具定制有限公司是中國實木定制行業的領先品牌企業,在東莞、廣州、北京、天津建立了四個大型現代化生産基地。2018年在江西省宜春市建設高端家具定制智能化工廠,生産的産品有衣櫃、櫥櫃、木門等,涉及實木及板式家具定制。本項目主要圍繞江西工廠整廠的生産信息化建設,同時包含整個集團公司的生産計劃排産功能。

客戶的産品生産模式是大批量多品種個性化,訂單包含的産品生産周期相差大,産品外購等複雜因素導致制造部門不能向業務部門回答何時准時交貨、以及制造部門難准時交貨;各個生産子系統孤立,數據未實現共享與交互,導致生産效率低下,生産信息化系統如何與相關系統進行全面的信息集成,有效地解決與ERP系統、拆單系統、排版優化系統、WMS系統、産線自動化系統之間的數據交互問題。

二、項目目標

    系统具体要实现的功能:

(1) 基础数据维护

a、訂單數據管理

b、産線設備産能維護

c、物料數據管理

包括板材庫存、封邊帶庫存、五金庫存數據維護等

d、工廠生産日曆管理

e、産品BOM數據管理等

(2) 排产排程

a、銷售訂單詢期

b、主生産計劃

主生産計劃包括制定集團訂單生産計劃和工廠級揉單批次計劃。

集團訂單生産計劃實現的功能是根據訂單區域及工廠産能分配訂單及訂單生産次序到具體工廠。

揉單批次計劃是針對分派到具體工廠的訂單進行揉單生成作業計劃,細分功能有訂單篩選、訂單組批優化、生成揉單批次、批次重揉、物料庫存預警、機台物料配送計劃、産品包裝計劃等。

c、重調度功能等

細分功能有訂單插單、工單重揉、計劃重排、計劃調整等。

    (3) 生产进度管理

a、生産進度追蹤

細分功能有訂單進度追蹤、工單進度追蹤、工位進度追蹤、在制品追蹤等。

b、生産統計

細分功能有訂單齊套統計、工位/工序班、日、月生産統計等

c、産品追溯

(4) 物料管理

a、物料拉動

細分功能有物料缺料叫料、配送、校驗、回流等。

b、補料管理

c、開料余料管理

d、成品入庫管理等

(5) 设备管理

a、設備台賬

b、設備維修管理

c、設備保養管理

d、設備OEE

e、刀具管理等

(6) 质量管理

a、産品維修管理

b、産品報廢管理

c、産線直通率等

(7) 人员管理

a、人員上下崗管理

b、生産班、日、月工時、計件統計等

三、解決方案

(1) 系统架构

新型五級架構中,KingFusion3.5産品實現SCADA、MES、ALS、APS功能,其中APS系統實現集團訂單排産及分廠揉單批次排産功能,ALS系統實現産線作業排序,MES系統實現進度、物料、質量、設備、人員、生産執行管理,SCADA系統負責産線監控執行,需要對接的系統包含有ERP系統、拆單系統、排版優化系統、WMS系統等。

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 <图例> 五级架构

(2)系統軟硬件部署

系統硬件主要由二台主機、多台顯示器和一個交換機組成,並連接在一個局域網內。系統軟件部署:在一台主機上部署KingFusion3.5工程服務、庫服務;第二台主機上部署KingFusion3.5數據計算引擎、采集引擎以及WEB服務;産線看板數量若幹個,KingSCADA負責産線生産監控;KingIOServer負責采集工廠産線數據。

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<图例> 系统软硬件部署

(3)方案亮點

1. 准确答复订单交货期。

2. 制定行之有效的生产计划,系统能够及时响应生产过程中出现的插单,订单取消,设备故障等异常状况,实现动态调整生产计划。

3.産線作業排序,保證設備産能負荷均衡,協同生産,縮短訂單齊套等待時長,實現訂單産品同時出貨。

4.制定合理的物料需求計劃及機台物料配送計劃,及時物料庫存預警,實現物料的高效供應。

5.根據産品包裝規則,在系統內制定合理的預包裝計劃,提高包裝箱的利用率,實現産品高效包裝。

6.實時掌握生産動態,提高處理生産事件的反應速度。生産調度人員及時了解生産中的細節,監視生産活動,第一時間處理生産中發生的問題,提高生産管理的效率。

(4)軟件平台具備以下特性

1.可靠性:保證分布式系統的數據完整性、一致性以及與相關系統信息交互的安全性。

2.安全性:系統中提供了安全區、操作、級別、單位和用戶等安全配置內容。所有模型、數據對象、可視化圖形對象等都需要配置安全屬性,只有授權用戶才能訪問相關內容。

3.可集成性:實現與不同廠商之間系統的集成以及對企業現有系統的保護。

4.可擴展性:不但可在一個工廠內擴展其功能,而且可擴展到其它制造工廠以及産品制造生命周期的其它階段,從而滿足各種複雜的制造需求。

四、典型功能

(1) 生产可视化

生産可視化展示內容有日計劃批次進度、日計劃訂單進度、批次計劃生産最近TOP10進度、訂單交期最近TOP10進度,産線産品一次合格率情況、物料配送計劃執行情況等。

 “批次進度詳情”展示産線正在進行的批次信息,以及産線線平衡率。

“訂單進度詳情”展示産線已完成訂單信息、未完成訂單信息以及未完成訂單産品在産線的具體位置信息。

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<图例> 生产可视化界面

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<图例> 批次进度详情界面

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<图例> 订单进度详情界面

(2) 计划排程模块

該工廠在計劃排程方面的需求有評估銷售訂單交期、制定揉單批次計劃、制定物料需求計劃、制定機台物料配送計劃、制定産品包裝計劃。

a、訂單詢期計算

根據詢期訂單的板材規格對訂單進行分解,得到需要在工廠主線生産和輔線生産的板材數量,再根據主線、輔線生産能力以及工廠日曆,在不影響已接訂單交貨期的情況下,將詢期訂單分別插入到主線和輔線産能未飽和的時間段,得到詢期訂單最早可以完成生産的時間。

b、揉單

包括訂單挑選,訂單組批,批次的生成。批次生成後,排版優化軟件對批次優化後,得到每個批次的優化率,人工審核優化率,對優化率不通過的批次進行批次重揉計算,對批次進行更新,重新計算並審核優化率,直至所有開料批次的優化率審核通過,得到滿足優化率的所有開料批次。

c、包裝算法計算

根據計劃周期內的生産任務給出具體的包裝計劃,包裝計劃的生成需要考慮按訂單號同種産品同種規格的板材優先放在一包,具有包重量跟包高度限制,以及板材疊放約束,包括大板件在下,小板件在上,除頂層外同層板材高度一致等約束,包裝算法在滿足上述約束的條件下需提高板材包裝裝載率,最終得到每個包裝號具體裝載的訂單號、板材規格以及每塊板材具體的空間坐標。

d、插單計算

當有緊急訂單出現需要進行優先生産時,所有正在加工的作業不能被中止,緊急訂單插入的時間點只能安排在已生産的任務之後,等待生産的任務之前,這樣訂單的插入會導致其他訂單可能不能按照已安排的時間節點進行,因此對交期也會造成影響,所以在執行插單之前,首先得對插單的影響進行評估,調度員再根據訂單評估結果來確定是否執行插單。

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<图例> 订单询期界面

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<图例> 揉单管理界面

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<图例> 包装计划界面

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<图例> 插单管理界面

(3) 生产进度模块

該工廠在進度管控方面的需求是實現生産情況的實時追蹤、生産統計及産品追溯。生産進度實現的功能有訂單進度、工單/批次進度、在制品追蹤、工位/序統計、訂單齊套統計、開料統計、包裝統計、産品追溯等。

a、生産看板

生産看板用于指導車間生産,其中開料看板用于監控開料生産實時進度與開料生産所需的輔助操作,包括物料叫料,物料回流,工單計劃與配送計劃查詢。

b、訂單進度

對訂單結構各層級進行進度的統計分析,追蹤訂單未完成部分信息。

c、生産線工單

生産線工單追蹤是追蹤工單在産線上的完成情況。

d、開料進度

以甘特圖的形式實時展示開料計劃與實際完成情況,實現計劃追蹤的直觀視覺體驗。

e、工位統計

用于統計工位班、日、月生産完成情況。

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<图例> 开料看板界面

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<图例> 订单进度界面

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<图例> 生产线工单界面

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<图例> 开料进度界面

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<图例> 工位统计界面

(4)物料管理模塊

物料拉動,包括堆垛物料盤點追蹤與生産叫料、物料配送與校驗追蹤、物料回流追蹤和生産補料追蹤等;工廠産品實時追蹤,包括工廠在制半成品追蹤、開料余料追蹤、包裝號生成追蹤、成品堆垛完成追蹤等;物料統計分析與追溯,包括原材料物料回流記錄、産品包裝完成記錄、成品入成品庫記錄等。

a、補料信息

補料信息用于指導産線生産對報廢産品的補料。

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<图例> 补料信息界面

(5)質量管理模塊

産品維修記錄、産品報廢記錄、産線産品直通率統計。

a、産品直通率

産品直通率統計産線産品從首工序至末工序一次合格到底(未進入返修)的概率。

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<图例> 产品直通率界面

(6)設備管理模塊

設備管理部分功能有設備維修、設備保養、設備OEE、刀具管理等。

a、設備OEE

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<图例> 设备OEE界面

b、刀具管理

 

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<图例> 刀具管理界面

五、項目總結

(1)評估訂單交貨期,准確答複客戶訂單交期。制定有效的集團級和分廠的的排産排程計劃,使客戶訂單准時交貨。

(2)進行合理的産線作業排序,協同生産,縮短訂單齊套等待時長,實現訂單産品同時出貨。

(3)制定合理的物料需求計劃及機台物料配送計劃,實現物料的高效供應。根據産品包裝規則,在系統內制定合理的預包裝計劃,實現産品高效包裝。

(4)實現訂單、批次、物料狀態、生産進度、生産效率、質量信息、物流信息、設備運行等管理過程的可視化、數字化、智能化改善,提高生産效率和産品質量、降低生産成本。

(5)打通底層設備數據通訊,實現與豪邁、比雅斯、謝林、南興等行業各種設備的生産數據的互聯互通。

(6)生産相關系統進行全面的信息集成,MES系統與ERP系統、拆單系統、排版優化系統、WMS系統、産線自動化等系統之間的數據交互准確而高效。