在现代智能制造体系中,MES承担着承上启下的关键角色。而上承ERP计划、下接车间设备执行的,正是生产工艺路线。它定义了产品制造的精确蓝图,是实现生产过程精细化、标准化与可追溯性的基石。
1、 工序管理
1.1 工序与工步的两级分解
工艺路线的基石是精细化的基础数据管理。我们的架构采用工序 -> 工步的两级分解模式。
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工序:指一个相对独立、在特定工作中心完成的主要生产阶段,如“车削”、“铣槽”、“热处理”、“装配”。
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工步:是构成工序的最小、不可再分的操作单元。例如,在“装配”工序下,可细分为“安装主板”、“紧固螺丝”、“粘贴标签”等工步。
这种分级管理的优势在于:
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精细化调度:资源分配和能力核算可以精确到工步级别。
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标准化作业:为每个工步制定标准的操作指南(SOP)、工时和所需工具,指导工人规范操作。
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精准数据采集:生产进度和工时数据可以采集到工步级,实现极致透明化。
2、工艺路线
2.1 工艺路线的核心定位:串行流程的精准控制
本系统工艺路线是串行的。这意味着产品在生产过程中,必须严格按照工序A→工序B→工序C的顺序依次流转,不能有多节点同时并行加工。这种模式广泛应用于装配线、顺序加工等离散制造场景,它确保了生产过程的逻辑清晰、资源分配明确以及质量追溯的单向性。
工序可通过拖拽方式调整顺序。
2.2 节点流转逻辑:定义工序间的衔接规则
S-to-S, F-to-F, S-to-F, F-to-S是控制生产订单在工序间移动的精髓所在,它定义了“前道”与“后道”的触发关系。
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S-to-S (开始到开始):后道工序的开始必须等待前道工序开始。适用于紧耦合的流水线,前道一开始,后道就必须准备。
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F-to-F (结束到结束):后道工序的结束必须等待前道工序结束。确保前后两道工序的产出物在时间上完全同步。
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S-to-F (开始到结束):后道工序的结束必须等待前道工序开始。此规则较少见,可用于特定约束场景。
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F-to-S (结束到开始):这是最常见的逻辑,即前道工序全部完成后,后道工序才能开始。保证了物料的齐套性和生产的顺序性。
在我们的串行模型中,系统将严格依据这些规则来控制生产订单的状态跃迁,防止逻辑混乱。
2.3 关键节点与质量控制点配置
1. 关键工序
系统允许将工艺路线中的任何一个节点标记为关键工序,但根据您的需求,有且只能有一个。此设计旨在聚焦核心制程,集中管理资源与关注度。
- 功能体现:系统会对关键工序进行重点监控,如生产看板高亮显示、任何异常(如超时、质量报警)都会触发更高级别的预警通知,确保核心环节万无一失。
2. 检验节点
任何节点都可以被配置为检验点。
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自动化工单生成:当生产流转至检验节点时,系统会自动生成一张检验单,并分配给指定的质检人员或质检岗位。
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数据关联:该检验单与当前的生产订单、产品序列号、工序信息完全绑定。质检员可通过移动终端录入检验结果(合格/不合格、实测数据等),结果将直接决定生产订单是否允许流向下一道工序,实现质量门控。
2.4 时间管理与效率优化
为了精确进行排产和效率分析,每个工序节点都允许配置两类时间:
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准备时间:指在加工前所需花费的时间,如设备预热、工装夹具安装、图纸领取等。此时间不计入标准加工工时。
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等待时间:指本工序完成后,在转入下道工序前,可能存在的自然等待(如冷却、时效)或非计划性等待(如物料搬运延迟)。系统会监控实际等待时间与标准的偏差,用于发现瓶颈。
通过量化这些时间,MES可以计算出更精确的订单交付周期,并助力于工业工程(IE)的持续改善。
2.5 工艺路线与产品的柔性关联
一个成熟的工艺路线模块必须具备高度的柔性。因此,我们设计的系统支持:
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一对多关联:一条标准工艺路线可以配置给多个产品使用。这适用于产品族或系列化产品,它们具有相似或相同的加工路径,极大减少了基础数据的冗余。
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版本管理:当产品工艺发生变更时,系统会启用版本管理,确保历史订单按旧版工艺执行,新订单按新版工艺执行,实现工艺的可追溯与无痛切换。
总结
综上所述,一个架构精良的MES工艺路线模块,通过串行流程控制、工序工步分解、灵活的流转逻辑、关键点与质检点的智能配置、精细化时间管理以及与产品的柔性关联,共同构筑了智能制造执行的坚实基础。
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