汪小斐
摘 要:世界汽車發展的趨勢是由傳統制造轉向智能制造,世界各大汽車生產廠家都在推行汽車工業4.0概念,建立智能化工廠,以此來降低從設計到制造一系列產生的越來越高的人力以及其他成本,提高生產作業自動化率以及多樣化的高質量的產品,以此來適應汽車市場的激烈競爭。通過完善的倉庫管理系統和生產執行系統去消耗物料和物料補足,保證生產線有穩定的物料供應。但完善的倉庫管理并不完全涵蓋線邊物流倉儲的管理模式,這也就在物流管理層面上形成了缺失,線邊物流的管理從流程規劃到系統控制,規范化智能管理機制下減少人力,降低成本,提高生產裝配效率,以一個點的改善帶動一個面,這對提高汽車制造企業的核心競爭力尤為重要。
關鍵詞:汽車生產;JIT;配送模式
中圖分類號:U468.8 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2018)19-0028-02
1 RFID系統的基本原理以及分類
1.1 RFID系統基本原理
RFID運行的基本原理主要是通過空間電磁波耦合或者傳播來實現物體信息的非接觸性傳播,從而達到對于識別對象的自動識別,獲取相關的信息,通常情況下分為兩個部分,電子標簽和閱讀器部分。
射頻信號(交變磁場或電磁場)的空間耦合是通過電子標簽和閱讀器之間的耦合部件來實現的,耦合通道中,根據時序的關系,達到對能量的傳輸和數據的交換。在系統開啟時,首先先由毒區戲產生特定頻率的無線電波號,激發標簽內部晶片的程序,從而產生射頻電波,將記憶體的識別碼取傳回讀取器,完成計算機遠程代碼后的識別功能。
1.2 RFID系統的分類
利用電子標簽獲取能源的方法,RFID系統主要可以分為有源的系統和無源系統,通常情況下有源系統都是通過自帶電池供電來確保電池的電能充足,確保傳遞過程中工作的可靠性,使得信號傳輸更遠。但是它壽命較短而且價格昂貴;無源標簽既包含了電池,利用耦合的讀寫器,發射相應的電磁場作為自己的能量,電磁場的重量輕,體積小,可以在長時間內達到數據的傳輸和永久數據的使用,價格便宜,因此無源標簽是電子標簽的主流。
通過先進的RFID電子標簽識別技術,結合物流執行系統LES(Logistics Execution System),PTL(Pick To Light)智能揀選系統及生產執行系統MES(Manufacturing Execution System),各系統間的聯動,配合生產現場的實際生產節拍來實現按需配送拉動式生產。
2 RFID在汽車生產線中的應用
從目前來說,RFID技術主要是對零件的制造,或者是汽車產業中汽車的裝配進行應用,在汽車產業運用過程中,分為三個環節。第一個環節是對于零部件的制造,第二個環節是整車裝配,第三個環節是售后服務。
2.1 RFID在汽車焊接生產線的應用
RFID選擇汽車焊接,可以確保在耐高溫、防塵、耐金屬重復使用,確保活性的標簽可以通過自動識別作業來對于焊機生產線的作業進行監控。在操作的過程中,通過相應的指令,對于汽車信息焊接、信息程序等相關內容,可以儲存在目標托盤中,避開人和機器的影響,設置相應的焊接線,使得他的標簽的強抗污染能力更加持久,極大的減少了識別中存在的誤差,可以將誤差有效的轉化為內部供應可視化,取得更好的焊接管理效果。
2.2 RFID在汽車涂裝生產線的應用
對于汽車來說,汽車本身的車身都載有耐高溫240℃的RFlD無源標簽,使得整個汽車作業在生產過程中,都可以保證這個標簽隨工件運行,這使得工程做順利運行,形成一個隨車移動的一個數據,確保數據的智能體。根據相應的生產工具和管理的需求。可在涂裝車間出入13處,每一個工件物流的分岔處,重要的工藝過程中建立讀寫站,每個現場讀寫站可以完成滑撬、車身信息或者噴涂相應的顏色,這樣可以將數據信息所得出來的結果,及時的送入控制中心。
RFID技術結合光纖以太網以及現場總線能構成一個復雜的自動控制系統,來實現汽車涂裝生產線的柔性生產,要提高汽車車身生產的自動化水平和適應不同品種生產的靈活性,使系統具有良好的可靠性和容錯能力。
2.3 RFID在汽車總裝生產線的應用
總裝車間作為汽車整車生產的最后一道工序,涉及零部件過多、工序繁多。它在保證車輛質量和生產進度方面起著重要作用。采用RFID技術系統,可實時采集生產數據、質量監控數據等,然后及時傳送給物料管理、生產調度、質量保證及其他有關部門。這樣就可以同時實現對原材料的供應、生產調度、質量監控及整車質量跟蹤等功能。
3 JIT的運作
3.1 JIT實施條件
(1)生產均衡化。生產均衡是適時、適度生產的前提。所謂的生產均衡化,就是指總裝配線在向前一道工序領取零部件的時候,各部件的使用應平衡使用,混合生產出各種產品。因此,在擬定生產計劃的時候務必加以考慮,然后,將它體現在產品投產順序的計劃當中。在制造階段,要通過專用設備通用化和制定標準作業來實現均衡化。生產均衡化的好處是增加產量,提高質量,改進制造流程,從而縮短生產的周期,這種方法可以避免過高或過低的生產負荷。拉動式生產的前提是均衡生產,均衡不僅僅是數量的均衡,更包括品種、工時、設備負荷的全部均衡。(2)生產同步化。生產同步化,又叫拉動式生產(Pull System),是指在生產的系統之內,后工序拉動前工序的生產運作模式。就是工序間不設置倉庫,前一道工序的加工結束之后,它會立即轉到下一道工序去,裝配線與機器加工幾乎是平行的,一件一件、連續地生產出產品。通過“后工序領取”的方法來實現生產同步,最后一道制造工序,是總裝配線稱為生產的出發點,生產計劃只發給總裝配線,以裝配為起點,在需要時,向前一道工序領取需要的工件,而前一道工序提供該工件之后,為了補充取走的,必定會向更前一道工序去領取缺少的零部件。這樣一層一層向前一道工序領取,直至粗加工及原材料部門,連接各個工序,實現同步化生產。
3.2 看板管理
為了保證及時和適當的生產,務必優化和理順整個JIT的物流過程,看板管理正好能滿足這一需求。看板管理的主旨是逆向思維,它會要求企業以市場拉動生產,以總裝拉動零部件生產,以零部件生產拉動原材料、外協件供應,以前方生產拉動后方服務,真正實現了市場經濟體制下的市場為導向,以顧客要求為指令的市場觀念。
在JIT看板管理的系統中,上下道工序是顧客關系,下道工序是上道工序的顧客,下一道工序什么時候需要何種品種,上道工序必須保證顧客的質量和數量在規定的時間內生產。看板管理的實行不是一個人、一個部門的事情,這需要企業上到高層管理人員下到車間普通工人之間的合作。就是在這樣的要求和挑戰下,生產線才能不斷完善,生產效率才能不斷提高。
混線生產技術:為調整需求與生產之間在數量及時間上的差異,組織混線生產。即采取多車型,多品種,批量的流水生產體系。其混流生產的特點是,達到系統的產出總量與分量平衡,以及各環節的投入均衡,具體由裝配生產的混流計劃實施。
相對應的,為適應流水線的混線生產,物料的配送也需要同批次,同項目階段的多車型多品種的物料。
柔性生產技術:既在不發生成本或很少發生成本及消耗時間的前提下,改變系統的加工對象。其內容可以包括系統硬件的柔性和軟件柔性兩個方面:
(1)硬件的柔性:設備可以確保加工產品的能力,例如流水線和生產線加工多種產品系統可以支持硬件兼容性技術,或混合生產的裝配線小型,小批量的加工單元及中小批量加工專員主要靠快速換模技術的支持。(2)軟件的柔性:主要是生產和勞動組織之間產生的相應的適應性,確保多種產品產量的變化,關鍵是有技術的支持、布局和做工,多能工的培養。LES系統接收MES的物料需求進行備料,并通過PTL智能揀選,物料下架出庫的托盤及揀選料架均有RFID標簽,可進行智能識別及防錯,結合可視化的指示看板和料架上的指示燈警示系統,可指導揀料人員揀選操作,完成后將完成揀選的料架送到緩存區。
當生產工位的安裝零件不足,則會通過MES系統將配送請求發送給PTL系統,PTL系統匹配工位和料架信息后將PTL料架配送到所需工位,到達時間正好可讓裝配人員使用新的零件,實現準時的配送。利用系統間的聯動及智能揀選防錯,將極大的縮減人力資源,這也是在減少浪費,是實現全生產周期的JIT的不可或缺的一環。
3.3 物流集成
為滿足準時化柔性配送,在倉庫管理及物流配送的各環節也需要做好規劃。考慮的因素有:庫區規劃、庫位優化、入庫及分揀、線邊物流方案制定、配送策略及實時配送;在工位裝配上,也應考慮到線邊要料計劃及裝配的防錯。
4 智能化集成系統
4.1 JIT生產管理信息系統
ERP系統的主要目的是實現對整個供應鏈的有效管理,主要體現在三個方面對整個供應鏈資源進行管理;實現精益的生產、同步工程和敏捷制造;實現事先計劃與事中控制。
MES系統為企業其他管理信息系統提供實時有效的數據。比如SCM從MES中獲得當前的訂單狀態、生產換班之間是相互制約的,主要取決于MES生產時所提供的實時數據;PDM中產品的設計信息,也可基于MES的產品對于生產產出和數據進行一定的相應優化等等。
4.2 智能物流管理系統
LES物流執行系統。LES系統主要是對于企業在物流管理方面存在業務封閉、信息堵塞或漏洞缺失大,以及在生產過程中的難度系數較大的問題,可以通過通訊技術、軟件開發技術、或者是通過數據庫存的機制來提出相應的解決方案。在鋼鐵企業的五級架構設計過程中,設計主要涵蓋了供應采購、物資計量、銷售等多項業務,并且將軌道衡系統等多個系統之間相互交互。系統采用delphi開發,數據庫采用oracle11g。
5 結語
全球風云瞬息萬變,許多外部因素分分秒秒讓人措手不及。汽車制造商需要實施正常連續的物流,充分化解供應鏈的波動和風險,把過程和系統管理到位,這樣才能優于其競爭對手,立于不敗之地。
參考文獻
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