压力变送器
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压力变送器制造车间MES的功能模块与系统模块设计

作时间:2018-01-18  来源:  作者:
   

        压力变送器制造车间具有品种多、小批量生产等特点。车间排好生产计划后,往往根据经验制定物料需求计划和领料单,这样就可能导致物料不够或浪费。在制品跟踪过程中,采用纸质卡片形式,无法做到流程实时共享;插单现象也容易造成生产管理混乱等。传统方法缺乏生产执行数据的广度和深度。

 
        制造 执行系 统 ( manufacturing execution system,MES)的突出特点是优化生产过程,协调生产任务。将 MES 引入企业压力变送器的制造车间,可实现制造自动化,从而提高生产力和竞争力。
 
1 压力变送器车间工艺流程
        首先进行半杯体加工、零件清洗、玻璃烧结、球面磨削、再清洗、真空镀膜、膜片处理、膜片张紧等,这些工序统称为电容传感组件制作;然后对膜盒进行焊接、在膜盒中心位置进行灌油;最后进行膜盒封装,并贴上二维码作为标志。压力变送器的生产工艺流程如图 1 所示。
生产工艺流程图
        电路板用于三防处理和温度测试等。在机械构件加工并且检测合格前提下,进行整机装配。整机根据量程范围进行温度补偿、整机调试,在所有工序完成后包装出厂。生产过程中,在每一道工序完成后都会进行半成品检验,对不合格品进行统一报废处置。
 
2 MES 功能模块设计
2. 1 系统模块架构
        基于压力变送器车间生产特点设计的 MES 主要包括基础信息管理、生产过程管理、生产调度管理、查询和报表管理、可扩展接口等五部分。基础信息管理主要用于对登录系统的用户进行管理、跟踪车间设备信息、对车间内物料移动进行计划监视、记录每天系统数据更新情况等。
 
        MES 架构如图 2 所示。
MES 架构图
        生产过程管理中,电容膜盒是智能压力变送器重要的检测元件,相应关键工艺参数都要分步记录在 MES中。温度补偿是保证变送器数据准确测量的前提。为准确得到各个点的补偿值,需要进行装配、校验、包装、统计、质量检测等工作,实时记录每一批次产品的最终采集信息,严把产品质量关。
 
        按照生产计划或订单需求,生产调度管理用于对生产运营的整个过程进行协调和管理,并对每一环节进行更优化的排产,控制生产过程中的物料流和库存。有偏差时,系统及时响应和报警。
 
        当压力变送器出现返修时,系统能在尽量不影响当前生产任务的同时,在对应生产环节进行插入式排产,并对返修过程进行记录。膜盒的制作周期较长,可以作为半成品进行出入库管理。通过看板实时显示车间的生产过程,从而提高加工效率。查询和报表管理便于管理员进行记录追踪和存档工作。生产过程中的任一环节可作任意级对应的关联查询,并且在一些必要的环节设定报表查询功能,以便产品跟踪,实现半成品、成品从原材料、生产加工、装箱全流程的质量信息管控。
 
2. 2 系统模块流程
        MES 生产规划运行流程如图 3 所示。通过企业资源计划(enterprise resource planning,ERP)或管理员调度产生订单和料号,保证订单数据的准确性,同时防止产生重复的号码。采用统一的流程管理,防止生产过程顺序错误。每个制作环节都有相应的半成品系列号条码,方便进行相关联的数据追踪,防止因产品不合格造成后续成本的浪费。
MES 生产规划运行流程图
        系统流程精确到每个环节的作业过程。系统流程如图 4 所示。
系统流程图
        通过统一的生产工序管理,在数据采集端,利用无线射频识别(radio frequency identification,RFID)和条形码技术选择生产任务,降低输入错误率。每个产品零件上都有唯一条码,以便系统作关联记录和统计。
 
        MES 能对车间在制品、库存等全程进行动态管理和监控;能将正在加工的产品名称、工序号、批次号、编号等信息直接显示于工位看板。这样大大减少了工人的工作量。工人完成自己相应工序后,相关数据随即被输入数据库中并加以保存。当车间现场发生意外情况时,相关部门迅速得到信息,及时作出调整,排除事故,使后续生产顺利进行。
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