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染整的闭环信息管理(四)①

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-09-27  作者:陈立秋  浏览次数:51
核心提示:陈立秋,中国纺织工程学会染整专业委员会特聘首席专家,获得中国染整行业终身荣誉奖。现从事染整工程的创新工作。
同仁甲:设置企业管理计划层的ERP系统需要吗?
主持人:需要。
过去的若干年来,ERP在国内纺织印染企业中得到了较广泛的重视,一些企业花费了大量资金实施了ERP系统。但就实际使用情况而言,作为流程生产行业的纺织印染企业从ERP中获得的利益远没有离散型生产企业(如机械加工等)和商业流通型企业那么明显,甚至受到不同程度的损害。根据相关部门的调查结果显示;大部分的纺织印染企业认为他们的ERP系统是不成功的。因此就形成了人们常说的,不上ERP是等死,上了ERP是找死。这里反映出在ERP实施过程中确实存在一些不可忽视的问题,其中最主要的是作为具有鲜明行业特点的纺织印染企业,光有ERP并不能帮助和指导分析其工厂生产的瓶颈,改进和控制产品的质量,以及对具体的产品生产进行排产;ERP不但没有调动工厂管理人员的积极性,反而把他们降格为一种信息的收集者;ERP虽有生产控制模块,但难以真正在实际生产层中使用。如果不加分析和改进这些问题,其结果则是实施ERP系统的初衷与企业现实生产越走越远。
那么如何解决这一主要问题呢?根据我们对于实施纺织印染企业ERP的经验和对于行业自身特点的深入分析,尝试引入MES(制造执行系统)来将企业管理计划层的ERP系统和企业PCS(现场生产过程控制层)相结合。从而真正实现企业生产指令信息自上而下的传递,和车间生产数据自下而上的实时反馈跟踪。通过强调制造过程的整体优化来帮助企业建立一个覆盖全厂或者整个流水线的完整的闭环信息管理系统,即形成一体化和实时化的ERP/MES/PCS信息体系。
MES从现场设备中获取数据,完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能,且还包括控制组态的设计。制造执行系统的功能由计算机完成,它通过扩展槽中网络接口板与现场总线相连,协调网络节点之闸的数据通信,或者通过专门的现场总线接日(转换器)实现现场总线网段与以太网段的连接,这种方式使系统配置更加灵活。制造执行层处于以太网中,因此其关键技术是以太网与底层现场设备网络间的接口,主要负责现场总线协议与以太网协议的转换,保证数据包的正确解释和传输。制造执行系统还为实现先进控制和远程操作化提供支撑环境,如实时数据库、工艺流程监控、先进控制和设备管理等。图1是基于总线控制企业网络系统示意,已明示MES与ERP、PCS的集合。
同仁乙:纺织印染企业计划层与过程控制之间的信息“断层”问题如何解决?
主持人:现在我们纺织印染企业多年来采用的传统生产过程的特点是“由上而下”按计划生产。简单地说是从计划层到生产控制层:企业根据订单①制订生产计划;②生产计划到达生产现场;③组织生产;④产品派送。纺织印染企业的管理信息化建设的重点也大都放在计划层,以进行生产计划的制定、管理及一般事务处理。如ERP系统就是位于企业上层计划层,用于整合企业现有的生产资源,编制生产计划。在下层的生产控制层,企业主要采用自动化生产设备、自动化检测仪器、自动化物流搬运储存设备等解决具体生产(制程)的生产瓶颈,实现生产现场的自动化控制。如目前大多数的纺织印染企业都使用的是国际上最先进的纺机设备。从去年的第十一届国际纺机展看,全线的纺纱印染设备都配置了数据在线采集装置,并大多数配有计算机监测系统。企业通过这些系统来实现对生产现场的监督控制。
随着纺织品市场环境的不断变化和市场竟争的加剧,要求我们的纺织印染企业不断更新生产管理理念,一个纺织印染企业能否良性运营,关键是使“计划”与“生产”密切配合,企业和车间的管理人员可以在最短的时间内掌握生产现场的变化,做出准确的判断和快速的应对措施,保证生产计划得到合理而快速修正。虽然ERP和现场自动化系统已经发展到了非常成熟的程度,但是一方面由于ERP系统的服务对象是企业管理的上层,一般对车间层的管理流程不提供直接和详细的支持。生产计划下达后,计划在生产车间的执行情况,如订单所处生产流程中的位置、各工序的生产实时进度、质量情况等却无法掌握。另一方面现场自动化系统的功能主要在于现场设备和工艺参数的监控,它可以向管理人员提供现场检测和统计数据,但是本身并非真正意义上的管理系统。而且每个纺织印染企业所使用的机器设备不可能完全统一,采用同一品牌。因此,各种机台自带的数据采集装置和计算机监测系统必然五花八门,无法集中统一。从而导致各个机台的数据采集和监测系统独立运行,无法集中监控,更不可能将生产控制层(即生产一线)的数据反映给生产计划层(ERP系统),使之对生产计划的执行情况进行指导和跟踪。所以,ERP系统和现场自动化系统之间出现了管理信息方面的“断层”,这也就使我们企业所使用的ERP管理系统与具体生产实际情况相隔离。对于用户车间层面的调度和管理要求,它们往往显得束手无策或功能薄弱。比如面对以下车间管理的典型问题,它们就难以给出完善的解决手段:
●出现用户产品投诉的时候,能否根据订单编号追溯这批产品的所有生产过程信息?能否立即查明它的生产时间日期、经过的工序、经过的操作机台、操作人员、关键的工艺参数、所使用的坯布、染化料批次和供应商?
●能否自动校验和操作提示以防止工人生产工艺错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误?
●过去12h、24h、1周、1月之内生产线上出现最多的5种质量问题是什么?回修数量各是多少?
●目前仓库以及各工序的前道工序、后道工序线上的每种产品数量各是多少?要分别供应给哪些客户?何时能够及时交货?
●生产线上的各个机台有多少时间在生产,多少时间在空闲?影响设备生产潜能的最主要原因是,设备故障?调度失误?物料供应不及时?工人操作不当?还是工艺指标不合理?能否对产品的质量检测数据自动进行统计和分析,精确区分产品质量的随机波动与异常波动,将质量隐患消灭于萌芽之中?
●能否废除人工报表,自动统计每个过程的生产数量、合格率和回修率?
因此,尝试引入MES(现场生产自动化系统),在计划层(ERP系统)和现场生产过程控制系统(PCS)之间加入执行层,主要负责车间生产管理和调度执行。在统一平台上集成诸如生产调度、产晶跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能,使用统一的数据库和通过网络连接可以同时为计划部门、生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。系统通过强调制造过程的整体优化来帮助企业实施完整的闭环生产,协助业建立一体化和实时化的ERP/MES/PGS信息体系。
(1)生产流程作业指导
 首先,绘制出生产的总体流程图,如图2所示。
 
 
 
整个系统我们“以时间为关键”,利用“时间”的绝对客观性,来测量及优化流程。在分析清楚生产流程后,接着我们再根据各工序的实际生产要求将鞋个生产流程定位于一个具体的时间轴上,如图3所示。
可以看到,在时间铀上将一个订单的整个生产流程工序划分为备布、前处理、染色、后整理四个阶段。然后在每个阶段中,又根据不同的工艺及每道工艺操作人员所要执行的动作进行了细分。并详细标注了各个工艺及动作开始和结束的。具体时间,当然不同的布种根据加工工艺要求不同时间点也会不同,这就需要首先建立一个详细的布种工艺参数数据库。
在知道了每个工艺及动作开始和结束的具体时间后,就可以制订出一份详细的工艺操作指导书。通过该标准工艺指导书来要求各部门及各岗位操作员工严格根据指导书要求进行标准动作操作。同时,还要利用软件和硬件对指导书的执行情况进行调度和监控。例如:
①ERP系统中生产计划制定订单A在1时0分进人备布工序,在线采集系统系统就会自动在该时间向备布工发出提醒,并提示最迟在4时0分完成订单A备布。
②当备布工完成订单A备布后,向在线采集系统系统输人备布完成,由在线采集系统系统自动转入下道工厅缝头,并提示该工序操作工开始工作,并提示必须于4时26分前打印车卡,在5时0分完成缝头。
③当缝头完成后,操作工向在线采集系统系统输入缝头完成时间,由在线采集系统系统自动转人下道送布工序,并提示送布人员必须于5时40分前将该布车连同车卡送到制定的生产机台。当送布人员将布这到制定的前处理机台后,向在线采集系统系统输人送布到达指令,记录下布车到达时间。
④6时0分,在线采集系统系统提示前处理挡车工开始对订单A进行前处理操作,首先进布,并提示挡车工必须在6时25分完成进布操作。当处理挡车工,完成进布操作后,向MES系统输人完成指令。
⑤在订单A开始加工时,在线采集系统系统同时根据ERP系统提供的工艺配方数据,提示称料间在6时29分前必须完成前处理助剂的称量,并送至制定前处理机台。当前处理助剂送达机台,由操作工向在线采集系统系统输入送达指令,并记录下送达时间。
⑥当前处理挡车工完成进布后,在线采集系统系统提示进行前处理助剂添加动作,并提示需在6时40分添加完成(根据上面第5步操作,此时助剂已送至该机台)。
⑦当6时50分系统在线采集系统系统自动提示挡车工开始进入升温操作,并根据ERP系统提供的工艺配方及工艺操作数据,提示何时完成升温,何时加人其他助剂,直到前处理工艺完成,由挡车工向在线采集系统系统输入前处理完成时间(进入染色工艺)
⑧根据时问轴设定,在线采集系统系统对操作工迸行每道工艺及动作的操作提醒,指导操作工按时间和工艺要求进行操作。同时协调称料间在规定工艺要求时间配置好相应染化料并于制定时间内送达指定机台。
 
 
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