新造車勢(shì)力表現(xiàn)靚麗
經(jīng)過(guò)多年持續(xù)高速發(fā)展，汽車行業(yè)在2018年出現(xiàn)頹勢(shì)，根據(jù)工信部發(fā)布數(shù)據(jù)，2018年，全國(guó)汽車產(chǎn)銷分別完成2780.9萬(wàn)輛和2808.1萬(wàn)輛，同比分別下降4.2%和2.8% 。但同期，新能源乘用車表現(xiàn)靚麗，2018年全國(guó)銷量達(dá)到101萬(wàn)臺(tái)，占世界份額的50%。今年1至6月的全國(guó)新能源狹義乘用車零售銷量57萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)66%。其中，新能源車新造車勢(shì)力企業(yè)開始嶄露頭角，隨蔚來(lái)汽車、威馬汽車、小鵬汽車、合眾汽車、國(guó)能汽車、速達(dá)汽車、零跑汽車等逐步進(jìn)入量產(chǎn)周期，新能源車新造車勢(shì)力逐步成為市場(chǎng)重要參與力量。
挑戰(zhàn)和痛點(diǎn)
除了和傳統(tǒng)車企新能源汽車和國(guó)際巨頭特斯拉直接競(jìng)爭(zhēng)外，整個(gè)汽車市場(chǎng)容量下降以及國(guó)家對(duì)新能源汽車補(bǔ)貼門檻的逐步提高，給這些新造成勢(shì)力帶了不小的壓力。因此，差異化競(jìng)爭(zhēng)成了新造車勢(shì)力的共同選擇。具體表現(xiàn)在：
●更高的可定制化水平：新勢(shì)力車企通?？梢赃M(jìn)行在線定制和下單，可選擇定制化項(xiàng)目大大高于傳統(tǒng)車企(以往通常為幾個(gè)固定配置可供選擇)。
●更快的產(chǎn)品更新和迭代速度：3個(gè)月小改款，6個(gè)月大改款，每年新投放一款車型。對(duì)市場(chǎng)需求快速響應(yīng)，吸引年輕用戶的購(gòu)買意愿。
●更高的質(zhì)量管理水平：從電芯入廠檢測(cè)，到PACK組裝，從鈑料入廠到車身最終裝配下線，全流程質(zhì)量管理，更多的質(zhì)量采集控制點(diǎn)數(shù)和更多的可追溯零件數(shù)量保證產(chǎn)品的高質(zhì)量。
●更低的庫(kù)存和更高的資金流轉(zhuǎn)：按定單排產(chǎn)，減小經(jīng)濟(jì)批量，減少成品車庫(kù)存。對(duì)于中小件盡可能采用單套配送(SPS)和線邊智能料架，減少配套件庫(kù)存，減少對(duì)資金的占用。
以上這些需求，對(duì)企業(yè)精益智能生產(chǎn)水平提出了很高的要求，尤其作為其核心系統(tǒng)的MES系統(tǒng)，介于ERP，PLM，SCM和CRM等上層系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)底層控制和自動(dòng)化系統(tǒng)之間，是位于計(jì)劃層和控制層中間位置的功能執(zhí)行層。其架構(gòu)是否合理，功能是否完善并容易擴(kuò)展，運(yùn)行是否穩(wěn)定等對(duì)這些車企的生產(chǎn)運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。同時(shí)，在方案設(shè)計(jì)或項(xiàng)目實(shí)施階段，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的MES解決方案或功能模塊已不能滿足這些新的需求。因此，原有的MES軟件平臺(tái)是否有足夠的開放性以及國(guó)內(nèi)的項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)是否具有自主的二次開發(fā)能力，并能針對(duì)新的需求定制開發(fā)新的功能模塊是MES項(xiàng)目是否能成功落地的重要因素。
施耐德汽車行業(yè)MES
Wonderware是全球HMI/SCADA和企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理軟件領(lǐng)導(dǎo)者，開發(fā)了世界上第一個(gè)基于Windows操作系統(tǒng)的HMI軟件InTouch。Wonderware MES軟件是一款功能豐富的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)，包括生產(chǎn)操作管理(Operation)、設(shè)備績(jī)效管理(Performance)、產(chǎn)品質(zhì)量管理三大模塊。
除了已有的這三大模塊和Intouch Scada軟件外，施耐德針對(duì)國(guó)內(nèi)車企特定需求進(jìn)行相關(guān)功能定制開發(fā)，最終形成了施耐德汽車行業(yè)MES解決方案。見下圖：
其功能模塊囊括沖壓，焊接，涂裝，總裝四大工藝的主要應(yīng)用，并且有很好的開放性。從簡(jiǎn)單的圖標(biāo)以及配色修改(和車企其他信息系統(tǒng)風(fēng)格保持一致)到例如APS高級(jí)排產(chǎn)模塊的定制化適配甚至全新功能模塊的開發(fā)，例如動(dòng)力電池PACK裝配線MES功能模塊的擴(kuò)展等。中國(guó)項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)均能自主完成。這種基于成熟MES軟件平臺(tái)的穩(wěn)定性與基于客戶要求功能定制開發(fā)的靈活性為施耐德MES系統(tǒng)在眾多新勢(shì)力造車企業(yè)的順利實(shí)施并最終成功應(yīng)用提供了保證。
案例1：X汽車沖壓MES
X汽車是互聯(lián)網(wǎng)造車行業(yè)中率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的新能源車企之一，也是首家產(chǎn)品取得國(guó)家工信部產(chǎn)品公告的新能源車企之一。目前主流車企沖壓車間均具有較高的自動(dòng)化水平。但由于其基于庫(kù)存的生產(chǎn)方式，相對(duì)于其他三大工藝車間(焊裝，涂裝和總裝)，在信息化和智能化方面一直以來(lái)都處于被動(dòng)局面，尤其是在生產(chǎn)計(jì)劃、原料和成品庫(kù)存管理、數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)執(zhí)行等諸多方面存在一定的短板：
針對(duì)以上問(wèn)題，施耐德開發(fā)了沖壓MES套件并在X汽車實(shí)施。該套件包含板料管理，計(jì)劃管理，生產(chǎn)過(guò)程管理，質(zhì)量管理，模具管理，ANDON管理，電子看板，報(bào)表管理等12個(gè)功能模塊。使用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)板料以及沖壓件與料箱的綁定，使用移動(dòng)終端完成叉車路線指導(dǎo)和質(zhì)量等相關(guān)信息電子錄入，使用APS高級(jí)排產(chǎn)算法，根據(jù)焊裝排產(chǎn)計(jì)劃以及庫(kù)存和在制件等約束條件自動(dòng)生成板料供貨計(jì)劃和沖壓件生產(chǎn)計(jì)劃，總體實(shí)現(xiàn)了從板料入廠到?jīng)_壓件出車間全工藝鏈的管理以及模具和設(shè)備管理。
質(zhì)量：
●質(zhì)檢結(jié)果在線綁定，不良追溯時(shí)間由1小時(shí)縮短為5min。
●快速生產(chǎn)質(zhì)量統(tǒng)計(jì)報(bào)表，解析時(shí)間由8小時(shí)縮短為5min，且隨時(shí)可更新。
成本：
●MES對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)高頻采集預(yù)測(cè)，設(shè)備備件在庫(kù)數(shù)降低10%。
●通過(guò)MES實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分配庫(kù)位，提高坯料庫(kù)區(qū)利用率13%。
效率：
●基于沖壓生產(chǎn)原則，聯(lián)動(dòng)上下游系統(tǒng)，自動(dòng)排產(chǎn)，提高生產(chǎn)調(diào)度效率60%以上。
●MES對(duì)產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，通過(guò)預(yù)測(cè)維護(hù)，預(yù)計(jì)延長(zhǎng)部品壽命10%。
●通過(guò)LED屏幕、庫(kù)位指示等，預(yù)計(jì)提高叉車工效率30%以上。
●通過(guò)坯料防錯(cuò)綁定，預(yù)計(jì)減少不必要停機(jī)約40min/年。
管理：
●實(shí)時(shí)獲取生產(chǎn)狀況和產(chǎn)線信息，消除人工信息通報(bào)時(shí)間，提高管理效率10%以上。
安全/環(huán)境：
●生產(chǎn)前，設(shè)計(jì)工藝數(shù)據(jù)與設(shè)備實(shí)際配方數(shù)據(jù)自動(dòng)對(duì)比，防止因設(shè)備參數(shù)誤修改導(dǎo)致的設(shè)備、模具損壞和板料報(bào)廢。
●重要設(shè)備通過(guò)指紋進(jìn)行參數(shù)設(shè)置權(quán)限管理，避免誤修改。
●對(duì)高危作業(yè)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，提前消除安全隱患。
案例2：W汽車總裝線邊PTL
W汽車致力于通過(guò)提供高性能的智能電動(dòng)汽車與極致用戶體驗(yàn)，打造全球范圍內(nèi)的 “用戶品牌”。W汽車位于安徽的某工廠是W品牌的先進(jìn)制造基地，目前已有多款車型在此工廠生產(chǎn)。目前，隨著生產(chǎn)車型的日益增多以及極其靈活的客戶配置選擇，對(duì)工廠內(nèi)物料上線配送帶來(lái)了挑戰(zhàn)，也為裝配操作工帶來(lái)了很大的困擾。作業(yè)人員在分揀時(shí)不能做到防錯(cuò)、造成工時(shí)浪費(fèi)，而且，新進(jìn)作業(yè)人員需進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的培訓(xùn)，才能上崗作業(yè)。
因此，除了在總裝車間保持SPS配送方式外，對(duì)線邊的物料揀貨和上線進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)施線邊按燈揀選系統(tǒng)Pick To Light(PTL)，接收上游系統(tǒng)拉動(dòng)單，通過(guò)亮燈輔助操作工進(jìn)行零件的揀配上線。且業(yè)務(wù)流程如下：
PTL系統(tǒng)是總裝車間MES中常用子系統(tǒng)，施耐德?lián)碛谐墒斓慕鉀Q方案并且在多個(gè)主機(jī)廠順利實(shí)施。但由于W汽車產(chǎn)品特性和信息流有傳統(tǒng)車企有很大不同。已有的PTL功能模塊已不能完全滿足需要。針對(duì)這些新需求，施耐德對(duì)已有PTL功能模塊進(jìn)行適配，具體表現(xiàn)在：
●BOM匹配，W采用高度定制化生產(chǎn)，按不同配置生成的車型種類理論上可達(dá)上萬(wàn)種，且物料代碼，版本經(jīng)常進(jìn)行調(diào)整，其BOM系統(tǒng)不能直接提供單車BOM清單供PTL系統(tǒng)使用。在此情況下原有的BOM匹配方式已不能滿足要求。施耐德在原有BOM匹配子模塊基礎(chǔ)上開發(fā)了一套BOM快速匹配查詢系統(tǒng)，以滿足直接在XBOM(全BOM清單)中進(jìn)行車型匹配并自行生成單車BOM清單的需求。(待完善)
●線邊料架可配置式和標(biāo)準(zhǔn)化，方便后期擴(kuò)展。
由于其車型更新速度快同時(shí)零件版本升級(jí)頻繁，需要PTL系統(tǒng)有較強(qiáng)的可配置性，在新零件上線時(shí)能快速通過(guò)配置完成相關(guān)信息的匹配。并且在W汽車的PTL系統(tǒng)中，除了固定料架(3*3)外，還需要滿足移動(dòng)料架的揀選需求。
因此PTL系統(tǒng)需要本系統(tǒng)將具備良好的擴(kuò)展性，具體表現(xiàn)為：
硬件可擴(kuò)展性：在W的按燈揀選系統(tǒng)PTL中，按標(biāo)準(zhǔn)工位硬件進(jìn)行配置。根據(jù)W汽 車實(shí)際情況，標(biāo)準(zhǔn)固定料架為3*3。則一個(gè)揀選單元按最多9個(gè)零件考慮。移動(dòng)料架按最多一個(gè)工位5個(gè)零件考慮。
對(duì)于固定料架，每個(gè)料架配置1個(gè)16點(diǎn)輸入模塊，1個(gè)16點(diǎn)輸出模塊，2個(gè)集線器(每個(gè)集線器8個(gè)M12口，16個(gè)通道)。對(duì)于移動(dòng)料架，每個(gè)料架配置1個(gè)集線器(每個(gè)集線器8個(gè)M12口，16個(gè)通道)。輸入，輸出模塊每個(gè)點(diǎn)的定義在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段完成。保證每個(gè)揀選單元標(biāo)準(zhǔn)話和可擴(kuò)展性的要求。
軟件可擴(kuò)展性：工位管理，貨架管理，庫(kù)位管理，零件管理全部采用可配置方式進(jìn)行。在需要增加工位的PTL時(shí)，只需要增加(IO站，集線器，撿料燈，及相應(yīng)輔助材料)，不需要再配置CPU，PC站等。并且也不需要進(jìn)行軟件開發(fā)，只需要在揀選系統(tǒng)操作終端上上將相應(yīng)工位的信息配置好，激活就可使用。第一期按35個(gè)料架進(jìn)行實(shí)施，并按最大80個(gè)料架擴(kuò)展能力進(jìn)行設(shè)計(jì)。
案例3：H汽車全廠MES
H汽車在江西建造新能源汽車基地，由于生產(chǎn)所需，我方承接建設(shè)H汽車 MES信息系統(tǒng)的項(xiàng)目。通過(guò)項(xiàng)目建設(shè)，支持H汽車整車廠(沖壓、車身、油漆、總裝)少批量、多品種、多線生產(chǎn)的目標(biāo)。本次項(xiàng)目建設(shè)是生產(chǎn)控制、物料管理、質(zhì)量管理。并通過(guò)信息化、可視化的手段，進(jìn)一步提高整廠生產(chǎn)效率。通過(guò)制造系統(tǒng)的建設(shè)，使生產(chǎn)管理信息化、可視化、透明化。以質(zhì)量為導(dǎo)向，建立過(guò)程質(zhì)量管理體系，以及完整產(chǎn)品檔案追溯流程。自動(dòng)化、智能化制造，提高工廠效率，提升敏捷制造能力。提高生產(chǎn)資源的有效利用率，提升整個(gè)工廠的生產(chǎn)效率。建立供應(yīng)制造領(lǐng)域數(shù)據(jù)平臺(tái)，提供企業(yè)決策分析依據(jù)。
本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)與ERP、ILS等多個(gè)系統(tǒng)的對(duì)接，并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃、訂單執(zhí)行、AVI、RC、ANDON、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備管理、PMC報(bào)表、基礎(chǔ)信息等多個(gè)子功能模塊，構(gòu)成完整的全廠MES系統(tǒng)。
在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中，我們以傳統(tǒng)的MES為本，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)客戶的實(shí)際需要進(jìn)行部分模塊的優(yōu)化、提升，包含：
1、焊裝車型碼、總裝車型碼生成：H作為新型的汽車企業(yè)，編碼規(guī)則尚未成熟，我方因地制宜的與客戶探討、設(shè)計(jì)了編制焊裝車型碼、總裝車型碼，焊裝批量碼，焊裝選配碼等生成規(guī)則，并可以自定義配置，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)只需要將特征發(fā)給MES就能轉(zhuǎn)換出生產(chǎn)所需所有簡(jiǎn)短、易用的編碼，實(shí)現(xiàn)快速下發(fā)。
2、先進(jìn)的焊接排產(chǎn)：傳統(tǒng)排產(chǎn)往往按天為單位進(jìn)行排產(chǎn)，本項(xiàng)目中，我們實(shí)現(xiàn)了在焊接自動(dòng)系統(tǒng)生成的車型批量碼進(jìn)行批量集中排產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)最小批量的排產(chǎn)拉動(dòng)，最大限度的減少焊接計(jì)劃的鎖定周期，實(shí)現(xiàn)最小少批量排產(chǎn)。
3、擰緊、加注指導(dǎo)信息下發(fā)：本項(xiàng)目直接從BOM中提取擰緊、加注等工藝指導(dǎo)信息，避免有的MES系統(tǒng)的二次維護(hù)，減少了工作量。
4、沖壓排產(chǎn)：利用我方完整可靠的沖壓排產(chǎn)方案，幫助客戶捋清真實(shí)的需求，制定可靠的方案并執(zhí)行。
5、質(zhì)量管理：沖、焊、涂、總?cè)に嚨馁|(zhì)量管理功能，全面準(zhǔn)確的記錄質(zhì)量問(wèn)題，集成國(guó)家證書管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一車一證的打印和校驗(yàn)。
6、RC路由：多元的RC路由規(guī)則，用戶可以任意對(duì)出庫(kù)規(guī)則進(jìn)行全面定義，完整的緩沖區(qū)信息監(jiān)控，幫助客戶有效的管理緩沖區(qū)車身。
總結(jié)：
施耐德電氣提供從互聯(lián)互通的產(chǎn)品到能效管理和數(shù)字化解決方案、從工程實(shí)施到全生命周期服務(wù)，幫助新能源汽車工廠實(shí)現(xiàn)智能制造!
（轉(zhuǎn)載）
