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基于MES 的板式家具制造车间数字化计划排产研究
摘要:根据传统家具制造车间现状及存在问题,分析数字化技术在板式家具制造车间的运用优势,介绍了 MES 系统的关键性技术、利用 MES 在板式家具制造车间进行数字化计划排产的必要性。通过该系统的排产,可合理安排生产、充分提高产能、提高产品品质和企业的生产效率,降低生产成本。MES 系统将有效地对板式家具制造车间进行管理优化,为企业的产业升级作出巨大贡献。
关键字:板式家具;制造车间;MES ;数字化技术;计划排产
1板式家具制造车间现状分析
1.1 设计端与生产端软件尚未完全打通
如今市面上的所有拆单软件还难以做到前后端的完美衔接,要么强在设计,要么强在生产,导致大多数定制家具企业同时使用两个甚至多个软件系统。且每个企业的生产模式和计划管理模式都有很大的区别,因此在设计端与生产端的软件处理上,效率不尽相同。使用多个软件来执行设计、生产两个维度的操作,没有达到高效统一。
1.2 板件复杂工厂排单难度大
定制板件的材质、尺寸和颜色都不尽相同,且施工工艺有不同的定制化需求,很难做到标准化生产。车间生产通常需要按照顾客的订单顺序进行逐个生产。庞大的订单量使得人工排产的难度变得越来越大,订单接收和排产过程不能及时有效地加以配合,从而导致家具生产的效率和产品的成品率大大降低,同时还增加了生产成本。
1.3 生产计划与生产状态反馈较差
传统的家具企业生产计划、生产数据、生产任务通过纸质文件传递到车间,使得重要信息传递方式落后。容易效率低下、易遗漏、混淆,人工跟进出错率较高。生产计划细化程度不够,生产车间无明确生产指令,出现突发状况,如紧急插单、补单,生产计划无法及时调整。现场生产状况无法向 ERP 反馈,因此计划人员无法得知生产现场状况,导致产能过剩或不足。同时生产计划、生产任务、订单进度等信息无法准确进行跟踪。
1.4 缺少信息化生产的管理人才
行业缺少将工艺、生产、软件融会贯通的信息化管理人才,而培养需要周期,是需一步一个脚印去牢固的软实力。
1.5 企业根深蒂固的传统思维
老牌家具企业在信息化改造的步伐中已落后于新型现代企业,其组织架构庞大、思维方式固化、对新生事物反应迟钝。
2制造中数字化技术应用优势
数字化设计,是指借助计算机、网络、CAD 及 CAE 软件、打印机、绘图仪等工具,根据客户对定制产品的需求,充分考虑整个产品的生命周期进行数字建模依托数字压缩、编码、解调和调制等处理技术,经过一定运算,通过几何模型建构和反复数据调试完成产品设计。目前,国内外关于家居产品的数字化设计的研究主要以产品的标准化、系列化设计为主;随着定制家居的快速发展,各类管控软件在家居企业的应用,数字化设计逐渐进入设计、制造和管理的一体化技术方向发展。
目前板式家具制造企业数字化还没在所有企业完全普及。要完成板式家具数字化,要经历以下的步骤:实现流水线生产、实现流水线的自动化生产、实现信息化层面的数据互通、实现生产端资源的有效配置、实现生产端和业务端的互通、实现整体管理效率的提升。
板式家具实现数字化设计,可中实现产品零部件的标准化和参数化,真正实现设计过程无纸化;并通过技术管控平台的搭建,将设计图信息准确地转换成加工数据,自订单的前端设计至终端生产的整个过程,数据可视和透明化,从而有效控制加工设备。MES 作为制造执行系统,可以对板式家具的制造车间进行数字化的排产,大大提高了企业效率。
3生产中MES 系统应用关键技术
3.1 系统化的层级关系
在整个信息化生产车间基本框架当中,一般包括三个部分:计划层、执行层、控制层。计划层主要是管理人员借助 MES 系统的支撑,将相关订单等信息传达给控制层,这可以将物料储备、设备启动、人工安排等内容有效的进行协同。对于计划层而言,技术实现方法主要是通过建立标准一致的物料编码,这样才能对整体产品以及不同类型的部件等进行系统化的管理。MES 系统与 ERP 系统在功能上可以实现有效衔接,这样可以使工作计划、工作指标等内容进行交互,进而形成现代化信息管理体系。
3.2MES 技术构成
MES 系统构成简述结合大规模定制家具的 MES 架构来看,SOA 耦合应用集成技术,是最为常用的服务技术,借助组件化的软件满足工作之间的协同需要,整体上会表现出非常好的伸缩性,可以满足生产制造的各种
及时性需要,很好地拓展系统规模以及应用范围。同时,依托网络 WEB能够将企业的优化软件等进行科学合理布置,进而形成 MES 系统并同时利用企业ERP 系统进行生产流程管控。
3.3实时共享生产信息
以往家具生产制造企业的管理模式很容易出现信息沟通联络不到位的情况,在信息化建设推动下,MES 能够将企业的各个环节进行有效联系,满足了不同部门之间沟通联络的实际需要。在订单落实好后,具体生产中,MES 系统可以针对 ERP 系统中导出的工艺 BOM 信息,对订单交货日期、工艺特点等内容进行整合,并通过其自身的生产计划模块自动生产加工单据与生产条码,能够推动车间生产制造的规范化。
4板式家具生产对MES 系统的运用
在板式家具的生产过程中,由于订单的多样性和离散型特点,MES 系统能有效地对车间生产进行管控,优化企业的管理模式,提高车间生产效率,对企业发展有着重要作用。而 MES 的具体效用主要体现在以下几个方面:
4.1 优化制造车间管理流程
通过对板式家具的研究,可以把握板式家具每一块板件的具体生产规则,能够结合不同的价格设备等做到分规范化批量化生产,以不同订单的相同预定单元着手,把相同颜色、规格、工艺的板件进行集中生产。从而满足产品对于尺寸、精度等方面的需求,产品种类繁多,优化分同批次生产可以很好解决生产难度大的问题。依托 MES 系统进行管控,可以发现具体管理当中的不足,从而进行有针对性的改善,推动生产制造管理的规范化。
4.2保障设备性能降低成本
通过 MES 系统,可以对车间的生产制造情况进行全面显示,可以发现各种资源浪费等问题,有助于资源利用效率的提高,尤其是改善设备闲置的状况。借助 MES 反馈出的相关数据,可以对生产制造工序流程等进行调整,将不同类型的设备进行整合优化,这样就提高了整体设备的利用效率。同时,生产管控的实时化,可以及时发现潜在的故障问题等,及时对生产制造进行调整,不仅充分利用了现有的设备资源,而且还减少了修复等待的时间。
4.3提高车间生产效率
以接收到的订单为指导,就对生产流程进行了有效管控,结合订单内容对生产设备资源等进行合理分配,这样不仅平衡了销售端与生产端,而且还有效提高了车间的生产制造效率。通过计划排产,能够从精细化层面对车间进行管理,提高人力物力的使用质量,减少各种内耗行为,车间的生产制造效率从根本上得到保障。
5. 小结
本文主要对传统家具企业管理模式不足进行了分析,进而指出应用数字化技术进行计划排产的优势所在,旨在使企业管理层充分认识 MES 系统对于家具生产制造车间管理的重要性,这不仅有助于提升家具生产制造的信息化水平,而且还有助于家具生产企业创造更多的经济效益。随着家具产业向定制化、智能化等方向发展,MES 系统的应用前景广阔。现阶段国内的 MES 使用还未到完全成熟的地步,需要不断进行实践,并根据不同车间的使用情况作出调整适配,从而不断提升其应用的效果。
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