法士特齒輪有限公司變速箱組裝 AMES管理系統
（汽車）

應用

陜西法士特齒輪有限責任公司是中國最大的重型變速器生產基地和齒輪出口基地。2004年完成工業總產值37.34億元。法士特重型汽車變速器的年產銷量已突破20萬臺，躍居世界單廠年產量第一名。重型變速器為國內40多個廠家的上千種車型配套，在15噸以上重型汽車市場的占有率高達90%以上。為了適應高速發展的汽車行業需求， 法士特公司決定在投資新建一條變速箱組裝生產線，生產引進美國技術的多種變速器。在新生產線上，為了提高組裝管理的效率和可靠性，AMS （計算機組裝管理系統）將成為其唯一的組裝操作管理系統。

要求
整個新生產線的建造和組裝管理系統的構建均由國內著名的組裝線系統提供商中科院沈陽自動化所完成，其中的核心部分組裝管理系統要求實現對全廠 2000 多種產品和相關材料表的管理、計劃的下發、分解、跟蹤、統計和現場組作管理等多項制造執行系統 MES 的功能，同時工藝跟蹤、廢品管理、生產意外處理均成為其必需的要求。考慮到系統對靈活性、實時性、功能性等多方需求，沈陽自動化所在經過初期調研和討論后，在系統核心全面采用了 GE Proficy 生產管理暨 MES 軟件平臺，從數據采集到 MES 的核心應用開發均采用了 GE Proficy 的不同軟件模塊。

作為一個典型的 MES 系統，此組裝管理系統需要向上連接公司的 ERP Oracle 系統，獲得如生產計劃信息，橫向需要連接生產工藝系統信息如產品和材料表，工藝規格等；向下需要直接連接生產線的生產系統，包括了 PLC 、質量檢測、條碼系統和變速箱載體控制系統。在項目中，通過使用了 GE Proficy iFIX 則很好地完成了各種信息集成的工作。


解決方案

系統架構

通過對需求和工藝操作的過程分析， 沈陽自動化所的項目人員在GE 的資深 MES 顧問協助下設計了系統的詳細功能和實施辦法。其基本的解決方案包括下面的網絡架構：




上述系統中， 綠線部分是AMES 組裝管理系統的范圍，包括了20 幾臺在生產現場的操作站 PC ，在中心控制室的管理 PC 和 2 臺系統服務器承擔著應用服務和實時數據庫的功能， 服務器上分別運行有 Plant Applications MES 應用軟件和 Historian 生產數據庫等 GE Proficy 軟件。 通過 Proficy iFIX 的實時數據采集以工業標準的 OPC方式連接了質量檢測系統，負責變速箱載體的 AGV小車控制系統并直接連接防錯控制的 PLC。同時，系統在部分特定的功能點也配備了計算機操作站，如在車間物料管理點和包裝站。　在生產線的開始和結束點，系統均配備了條碼掃描設備，并可以將信息直接錄入到數據庫中。　
系統功能

系統實施的功能貫穿了生產計劃的接收、分解、執行、管理直至成品的全流程，主要功能面向于生產計劃、物料、現場操作指導、生產性能評估、工藝管理等多個功能區域。　

• 生產計劃：系統從外部導入主生產計劃，經過系統內部的處理和業務規則分解，將計劃分解為詳細的批次。 計劃在執行過程中，系統將自動對組裝產品進行統計，實時監視生產計劃的偏差和完成狀態。 實時監視的計劃信息包括了產品號， 計劃狀態，批次計劃和相關的主計劃號，時間，數量等多種信息。計劃管理員可以通過客戶端手工天加緊急插入計劃，對計劃量進行修改等操作。

• 物料配送：生產物料管理從物料準備開始，每種型號的產品材料表事先導入系統模型。 根據主計劃，系統產生物料需求單，由車間備料。 而通過批次計劃的生成， 系統可以打印物料配送單，讓車間的物料管理員根據每個工位的計劃和材料表清單進行送料。 系統在生產過程中實時進行物料消耗的統計。系統對每個組裝工位的料架物料均進行管理，當物料消耗低于安全庫存線時，系統將產生報警信息，提示車間物料管理人員進行物料配送。




• 廢品管理：系統同時提供廢品管理功能作為物料管理的一部分。 當發生廢品后，可以及時通知管理員補料。

• 生產現場管理：現場的每個組裝站均配備組裝計算機，不僅可進行 AMES 的生產管理功能，同時可以顯示各種報警信息，組裝指令， 組裝圖等。 通過操作員界面還可以進行組裝異常顯示，完工報告，裝配工藝指令顯示，生產班組和人員信息，計劃信息，組裝件零件信息等。



• 產品及工藝管理：整個 MES 生產管理功能的實現是建立在工廠模型和產品模型的基礎上。 所有的生產對象，包括各組裝工位，料架，質量檢測站，所有的產品型號，相關屬性，材料組成和工藝規格等均通過 GE Proficy Plant Applications MES 軟件建立數字化模型，通過內部的各種生產事件和模型進行實時管理。而這些產品和生產規格的定義正是質量跟蹤和報告的基礎。
• 防錯控制： 系統設計上通過物料管理中的位置信息結合當前的計劃和產品，將正確的產品和物料信息傳遞給 PLC，當操作員未能根據給定順序位置進行部件操作時，PLC 將控制智能料架進行報警和鎖定控制。

• 組裝歷史跟蹤：通過 GE Proficy 的譜系跟蹤模塊結合 AGV 車和條碼信息， 系統可以對每臺變速箱的組裝歷史，組裝過程，每個組裝工位的參數和檢測數據，部件信息進行全方位的跟蹤。 同時， 通過實時信息的采集，也可以明確在制品的信息。

• 生產報表： 通過 Proficy Historian 數據庫中的實時生產數據存儲， 系統可以對生產統計進行自動報告生成， 包括了班報表、日報表、月報表、產品組裝歷史等 。

益處

通過 AMES 的實施，法士特齒輪在新生產線的計算機管理水平達到了一個新的高度。同時，沈陽自動化所在系統實施和投運過程中顯示出來的技術水準和 GE Proficy 軟件系統的能力保證了系統的功能性和操作性。 此系統使法士特新線的生產執行準確性，物料管理的有效性，質量跟蹤，廢品管理和車間現場操作的管理均有了跨越性的提高。系統驗收后，多次受到國內外領導人物的參觀和好評， 這不僅鞏固了其國內重型變速箱生產的龍頭地位，同時其生產線的計算機組裝管理也達到了國際水平。

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