近些年來,隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代化加工設(shè)備的廣泛應(yīng)用,使傳統(tǒng)的機(jī)械加工的制造方法發(fā)生了重大變革,夾具的功能已經(jīng)從過去的裝夾、定位、引導(dǎo)刀具,轉(zhuǎn)變?yōu)檠b夾、定位。而數(shù)字化的設(shè)備加工功能的擴(kuò)大化,給今后夾具的快速定位、快速裝夾提出了更高的要求。

在機(jī)械加工制造過程中,用來固定加工對象,使其占有正確的位置,以便接受施工、檢測的裝置,都可統(tǒng)稱為“夾具”。

夾具的發(fā)展歷程,大約可以分為三個階段:D一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上,這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具,使得加工過程進(jìn)一步提高效率和趨于完善;第二階段,夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁,夾具的機(jī)能發(fā)生變化,它主要用于工件的定位和夾緊;第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合,夾具作為機(jī)床的一部分,成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。

任務(wù)的加工設(shè)備,而任務(wù)單的開工時間則根據(jù)定單下達(dá)日期、任務(wù)單計劃入庫日期、相關(guān)的工藝信息以及各加工單元的當(dāng)前加工計劃來統(tǒng)一決定。在編制出理論計劃以后,就形成了對各加工單元的負(fù)荷。接著,要在各加工設(shè)備上進(jìn)行加工能力與工作負(fù)荷的平衡,制訂派工計劃和相關(guān)物料準(zhǔn)備計劃等。同時,根據(jù)物料、工裝等條件及各加工單元的反饋信息,制訂出正式作業(yè)計劃,并開始派工。計劃下達(dá)后,在實際生產(chǎn)過程中,還要不斷根據(jù)各個參數(shù)的變化,進(jìn)行實時的調(diào)度,確保主生產(chǎn)計劃的順利實現(xiàn)。

現(xiàn)行的傳統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中,生產(chǎn)決策層與車間執(zhí)行層,計劃層、調(diào)度層與控制層是獨(dú)立分開的,信息采集大多只能通過人工錄入的方式進(jìn)行,車間生產(chǎn)信息的反饋周期較長。造成在生產(chǎn)調(diào)度與控制過程中缺乏必要的現(xiàn)場信息,不能及時根據(jù)實際生產(chǎn)情況的變化進(jìn)行重新調(diào)度,更談不上實時修訂生產(chǎn)計劃了。并且當(dāng)實際生產(chǎn)情況無法實現(xiàn)原有生產(chǎn)計劃時,傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)也往往不能及時發(fā)

現(xiàn)這些問題并加以解決,Z終導(dǎo)致企業(yè)產(chǎn)品的交貨期延誤。

基于APS和MES集成的車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度

通過前面兩部分的闡述可以發(fā)現(xiàn),在比較復(fù)雜的車間生產(chǎn)活動中,MES系統(tǒng)中的詳細(xì)生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)調(diào)度模塊的功能有限,而且不能根據(jù)實際生產(chǎn)情況的變化進(jìn)行重新調(diào)度。我們以企業(yè)的ERP系統(tǒng)作為信息基礎(chǔ),采用APS和MES集成的方法,由MES提供實時的車間生產(chǎn)進(jìn)度、在制品信息和現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況等,然后利用APS的先進(jìn)優(yōu)化算法,可以初步解決現(xiàn)行車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度的優(yōu)化問題。

APS和MES集成的體系結(jié)構(gòu)分析

現(xiàn)代制造企業(yè)中,ERP已經(jīng)成為必備的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)平臺,無論是APS,還是MES,都需要與ERP系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和信息共享,獲得系統(tǒng)自身運(yùn)行必需的相關(guān)數(shù)據(jù)。當(dāng)將APS和MES集成時,也必須將ERP系統(tǒng)考慮在內(nèi),也就是將ERP、APS、MES三個系統(tǒng)進(jìn)行集成,這其中不可避免地出現(xiàn)交叉和重疊的現(xiàn)象。因此基于ERP的APS與MES集成系統(tǒng)的框架確定,主要考慮企業(yè)的產(chǎn)品、生產(chǎn)模式、計劃模式、已有系統(tǒng)與新構(gòu)建系統(tǒng)的差異等因素。

目前,國內(nèi)外已經(jīng)有學(xué)者提出了APS、MES與ERP集成的框架,但是現(xiàn)有的集成框架結(jié)構(gòu)仍以供應(yīng)鏈管理平臺為界面,其中APS的應(yīng)用偏重于供應(yīng)鏈計劃的管理,主要面向物料復(fù)雜、外協(xié)外購較多的企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。針對原材料供應(yīng)相對簡單、穩(wěn)定的企業(yè),可以把精力放在以車間生產(chǎn)計劃與調(diào)度管理為重點的系統(tǒng)集成框架。該框架以APS和ERP的閉環(huán)系統(tǒng)集成為核心,通過MES系統(tǒng)控制車間生產(chǎn)活動,達(dá)到企業(yè)內(nèi)部車間生產(chǎn)計劃和調(diào)度的優(yōu)化。

隨著市場競爭日漸激烈,制造企業(yè)受到了前所未有的挑戰(zhàn)。為快速適應(yīng)內(nèi)、外部環(huán)境的快速變化,利用APS和MES等先進(jìn)的企業(yè)生產(chǎn)管理模式和先進(jìn)信息系統(tǒng),充分利用企業(yè)的制造資源,優(yōu)化企業(yè)車間生產(chǎn)的計劃和調(diào)度算法,通過改變企業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式來提高生產(chǎn)率,進(jìn)而快速響應(yīng)客戶需求,是提高企業(yè)競爭力的重要手段。