引言

    航天產(chǎn)品的工藝文件目前大多采用紙質(zhì)形式，按型號(hào)匯編成冊(cè)，在實(shí)踐中逐步細(xì)化后越來越厚。如慣性儀表裝配工藝規(guī)程通常厚達(dá)幾十頁甚至上百頁，不便在線查閱，導(dǎo)致過程跟蹤的有效性和實(shí)際操作的指導(dǎo)性都不高。

    通過工序分析，發(fā)現(xiàn)同類產(chǎn)品的生產(chǎn)過程存在太量的共性工藝，如各種電路板的硅橡膠同化．或者工藝基本相同，僅參數(shù)上存在微小差別，如印制板的三防涂敷，尤其是具有延續(xù)性的某些系列型號(hào)，工藝的繼承性更是明顯。

    本文探討通過提煉共性工藝，編制共性工序，并應(yīng)用MES系統(tǒng)創(chuàng)建典型工序庫，實(shí)現(xiàn)在型號(hào)研制過程中在線直接選用工序或選用工序后再經(jīng)參數(shù)匹配性調(diào)整即可指導(dǎo)操作的一種工藝管理方案，達(dá)到知識(shí)共享，減輕工藝人員的文件編制強(qiáng)度，顯著提高生產(chǎn)率和工藝標(biāo)準(zhǔn)化水平的效果。

1 MES系統(tǒng)在工藝管理中的作用

    1.1 MES基本原理與功能

    MES是Manufacturing Execution System的英文縮寫，中文意思是制造執(zhí)行系統(tǒng)。作為個(gè)面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，MES可以為用戶提供一個(gè)快速反應(yīng)、有彈性、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境，幫助企業(yè)降低成本、按期交貨、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。目前國(guó)外知名企業(yè)應(yīng)用MES系統(tǒng)已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)也逐漸開始采用這項(xiàng)技術(shù)來增強(qiáng)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

    在企業(yè)管理中，MES通過與企業(yè)的ERP、CAPP、SPC、AVIDM等軟件系統(tǒng)密切的關(guān)聯(lián)與接口，共同組成整個(gè)企業(yè)的信息化系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 生產(chǎn)管理平臺(tái)示意圖

    MES在其中的作用是承上啟下，使“計(jì)劃”與“生產(chǎn)”密切配合，生產(chǎn)活動(dòng)與管理活動(dòng)信息順利及時(shí)溝通，在產(chǎn)品從工單下發(fā)到生產(chǎn)成品的整個(gè)過程中，扮演著促進(jìn)生產(chǎn)活動(dòng)最佳化的信息傳遞者的角色，當(dāng)生產(chǎn)事件發(fā)生時(shí)、MES借著所收集的即時(shí)信息，做出快速反應(yīng)，以減少無附加價(jià)值的生產(chǎn)活動(dòng)，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。

    1.2 MES系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中的控制作用

    典型航天單機(jī)產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)過程是一個(gè)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)加工、電子裝聯(lián)、裝配、調(diào)試、測(cè)試直到交付的完整過程。MES以工藝管理、計(jì)劃管理、物料管理(包括物流)和質(zhì)量管理為核心，控制并指引生產(chǎn)制造的全過程。MES具備實(shí)時(shí)管理能力，通過對(duì)生產(chǎn)線、工位、人員、品質(zhì)等多方位的監(jiān)控、分析、改進(jìn)．實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、透明化、自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化、數(shù)據(jù)化、一體化管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)柔性化制造管理。

    在MES系統(tǒng)中，每個(gè)在制品都有個(gè)唯一的SN號(hào)，并使用條碼標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識(shí)在制品每經(jīng)過一個(gè)關(guān)鍵工位，由生產(chǎn)線作業(yè)人員掃描SN號(hào)標(biāo)簽，收集生產(chǎn)信息，MES系統(tǒng)自動(dòng)建立每個(gè)在制品的詳細(xì)生產(chǎn)信息檔案庫。不同產(chǎn)品定義相應(yīng)的工藝路線，工位人員接收存制品開始作業(yè)時(shí)掃描在制品SN號(hào)，MES系統(tǒng)根據(jù)在制品工藝狀態(tài)、工藝路線校驗(yàn)工序臺(tái)法性，提示作業(yè)人員并進(jìn)行控制，作業(yè)完成后，提示工位人員在制品的去向，在制品不符合要求時(shí)，MES標(biāo)識(shí)該SN號(hào)質(zhì)量狀態(tài)為不良。

2 共性工序庫創(chuàng)建思路和方法

    2.1 引入成組技術(shù)原理，提煉共性工藝

    共性工藝的提煉中引入了成組技術(shù)的原理。成組技術(shù)的主導(dǎo)思想是對(duì)企業(yè)所有產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)分析，提煉核心模塊、戰(zhàn)熟梗塊，利用相互之間的相似性，按照一定的準(zhǔn)則分類成組，同組產(chǎn)品能夠采用相同或類似的工藝方法，按模塊化組織生產(chǎn)。

    這樣可以減少設(shè)備工裝品種，減少重復(fù)性技術(shù)和管理工作，提高操作人員的技能專業(yè)化，減少重復(fù)性技術(shù)和管理工作可以使大部分共性產(chǎn)品具有適量?jī)?chǔ)備，少部分不同產(chǎn)品定制柔性生產(chǎn)，以提高生產(chǎn)效率和公司市場(chǎng)應(yīng)變能力。

    通過將共性工藝專業(yè)化，就可以達(dá)到此類工序的生產(chǎn)批量化。兩種某單機(jī)產(chǎn)品的工序如圖2所示。盡管這兩種產(chǎn)品屬于不同系列的型號(hào)，但從生產(chǎn)過程可以知道，相同或類似名稱的共性工序(包括光路裝配、電路裝配等)操作內(nèi)容及要求基本一致。將工藝技術(shù)和操作人員按此類共性工藝分工，固化工位，則將有更多的資源可以投入專業(yè)技能的研究與提高．并且不同產(chǎn)品到此工序均可以組成批組生產(chǎn)，將顯著提高生產(chǎn)效率。

圖2 兩種某產(chǎn)品生產(chǎn)工序示意圖

    2.2 共性工牟分析

    2.2.1從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)異同分析中篩選共性工藝

    結(jié)構(gòu)相同或相似的產(chǎn)品，工藝一般會(huì)趨于相同或相近。將產(chǎn)品(包括零部組件)根據(jù)配套關(guān)系逐級(jí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)異同性分析，從中篩選相同或相似的工藝，從而將生產(chǎn)工藝族化。

    以光纖熔接工藝族為例。光纖基本成份相同，都包括纖芯、包層、涂覆層等，但因其結(jié)構(gòu)存在明顯不同而分為單模光纖和保偏光纖，月保偏光纖存存多種截面規(guī)格，包括橢圓包層型、領(lǐng)結(jié)型、熊貓型、扃橢圓包層型等。由于國(guó)內(nèi)元器件性能的需要并受其制造水平的影響，往往在一個(gè)光纖陀螺設(shè)計(jì)中就使用了多種光纖。如圖3所示的混合光路技術(shù)方案中。就有單模(耦臺(tái)器光纖)、熊貓型或領(lǐng)結(jié)型(Y波導(dǎo)、光源、探測(cè)器光纖)、扁橢圓型(光纖環(huán)光纖)等，甚至可能還用到細(xì)徑光纖。

圖3 一種混合光路技術(shù)方案

    盡管不同光纖陀螺的光學(xué)器件排布可能存在較大差別，光學(xué)器件所用光纖的類別和結(jié)構(gòu)不盡相同，但所有光纖主問的熔接工藝，不論是同種光纖之間的熔接還是不同光纖的熔接都可以歸為族，都包括了涂敷層剝離、端頭清理、端面切割對(duì)軸燒結(jié)、熔接點(diǎn)保護(hù)等幾個(gè)步驟。

    2.2.2 從特性處理要求分析中提煉共性工序

    分析共性工藝的特性處理要求，找出關(guān)鍵技術(shù)特性，提煉出共性工序。

    同族工藝中，操作對(duì)象結(jié)構(gòu)相近，操作步驟相近，但產(chǎn)品性能要求和質(zhì)量控制點(diǎn)有偏重，技術(shù)處理上可能存在明顯差異，需進(jìn)一步提煉，分解工序或工步，技出完全相同或僅參數(shù)匹配不同的共性工序。如光纖熔接工藝族中，由于相互對(duì)接的光纖性能不同，在技術(shù)處理和設(shè)備選用上存在差異。可以根據(jù)涂敷層剝離手段等的不同，進(jìn)一步分解出若干道共性工序，包括機(jī)械式冷剝離熔接、機(jī)械式熱剝離熔接、化學(xué)浸泡式剝離熔接等。

3 通過MES系統(tǒng)創(chuàng)建典型工序庫

    利用MES系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的控制作用，將共性工序視同產(chǎn)品，并在其質(zhì)量踉蹤卡中細(xì)化操作步驟、要求等，類同產(chǎn)品數(shù)據(jù)包納入產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件(如AVIDM)中歸檔。從而實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中隨時(shí)查找、在線引用，實(shí)現(xiàn)共性工序庫。

    在MES系統(tǒng)中，所有產(chǎn)品均有唯一的產(chǎn)品代號(hào)(SN號(hào))，根據(jù)一定的規(guī)則由系統(tǒng)隨機(jī)分配，流水生成，如圖4所示，但產(chǎn)品名稱可以相同或相似，按有關(guān)設(shè)計(jì)文件執(zhí)行，可以另外指定。共性工序的SN號(hào)應(yīng)既符合常規(guī)產(chǎn)品代號(hào)分配規(guī)則，又有明顯專用特色，如將15位SN中的第2和第3位以字母GX替代阿拉伯?dāng)?shù)字，其“產(chǎn)品名稱”直接采用帶關(guān)鍵宇的工序名稱。利用產(chǎn)品借代規(guī)則。在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中即可將共性工序的具體操作指導(dǎo)和要求融入產(chǎn)品過程數(shù)據(jù)包，從而避免了重復(fù)性工序過程卡片的編制，如同5所示。

圖4 MES中的質(zhì)量跟蹤卡列表

圖5 MES中的質(zhì)量跟蹤狂示意圖

    MES系統(tǒng)中，每類崗位分配了嚴(yán)格的操作權(quán)限，產(chǎn)品借代只授權(quán)工藝人員操作，并允許在借代后修改質(zhì)量跟蹤卡，從而實(shí)現(xiàn)引用共性工藝后仍可以結(jié)合產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)過程，添加(新建)其他工序要求和實(shí)測(cè)記錄等，保證產(chǎn)品生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)包的完整性。

4 結(jié)論

    本文通過對(duì)典型航天單機(jī)產(chǎn)品共性工藝和MES系統(tǒng)基本原理與功能的分析，引人成組技術(shù)原理，提出了共性工藝的提煉方法和利用MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)共性工序庫的一種工藝管理方案。

    此方案中，工藝和操作人員分別按專業(yè)技術(shù)進(jìn)行分工．共性工序工藝卡片在線實(shí)時(shí)引用。各類產(chǎn)品在共性工序中成組生產(chǎn)，從而提高企業(yè)生產(chǎn)力負(fù)荷的均衡性。從整個(gè)企業(yè)看，這是實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率的有效途徑。

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本文標(biāo)題：用MES系統(tǒng)創(chuàng)建共性工序庫的方案探討

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