■ 概述

廣東某家具定制有限公司是中國(guó)實(shí)木定制行業(yè)的領(lǐng)先品牌企業(yè)，在東莞、廣州、北京、天津建立了四個(gè)大型現(xiàn)代化生產(chǎn)基地。2018年在江西省宜春市建設(shè)高端家具定制智能化工廠，生產(chǎn)的產(chǎn)品有衣柜、櫥柜、木門等，涉及實(shí)木及板式家具定制。本項(xiàng)目主要圍繞江西工廠整廠的生產(chǎn)信息化建設(shè)，同時(shí)包含整個(gè)集團(tuán)公司的生產(chǎn)計(jì)劃排產(chǎn)功能。

客戶的產(chǎn)品生產(chǎn)模式是大批量多品種個(gè)性化，訂單包含的產(chǎn)品生產(chǎn)周期相差大，產(chǎn)品外購(gòu)等復(fù)雜因素導(dǎo)致制造部門不能向業(yè)務(wù)部門回答何時(shí)準(zhǔn)時(shí)交貨、以及制造部門難準(zhǔn)時(shí)交貨；各個(gè)生產(chǎn)子系統(tǒng)孤立，數(shù)據(jù)未實(shí)現(xiàn)共享與交互，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)信息化系統(tǒng)如何與相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行全面的信息集成，有效地解決與ERP系統(tǒng)、拆單系統(tǒng)、排版優(yōu)化系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)、產(chǎn)線自動(dòng)化系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互問(wèn)題。

■ 項(xiàng)目目標(biāo)

系統(tǒng)具體要實(shí)現(xiàn)的功能：

-  基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)

a、訂單數(shù)據(jù)管理

b、產(chǎn)線設(shè)備產(chǎn)能維護(hù)

c、物料數(shù)據(jù)管理

包括板材庫(kù)存、封邊帶庫(kù)存、五金庫(kù)存數(shù)據(jù)維護(hù)等

d、工廠生產(chǎn)日歷管理

e、產(chǎn)品BOM數(shù)據(jù)管理等

-  排產(chǎn)排程

a、銷售訂單詢期

b、主生產(chǎn)計(jì)劃

主生產(chǎn)計(jì)劃包括制定集團(tuán)訂單生產(chǎn)計(jì)劃和工廠級(jí)揉單批次計(jì)劃。

集團(tuán)訂單生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)現(xiàn)的功能是根據(jù)訂單區(qū)域及工廠產(chǎn)能分配訂單及訂單生產(chǎn)次序到具體工廠。

揉單批次計(jì)劃是針對(duì)分派到具體工廠的訂單進(jìn)行揉單生成作業(yè)計(jì)劃，細(xì)分功能有訂單篩選、訂單組批優(yōu)化、生成揉單批次、批次重揉、物料庫(kù)存預(yù)警、機(jī)臺(tái)物料配送計(jì)劃、產(chǎn)品包裝計(jì)劃等。

c、重調(diào)度功能等

細(xì)分功能有訂單插單、工單重揉、計(jì)劃重排、計(jì)劃調(diào)整等。

-  生產(chǎn)進(jìn)度管理

a、生產(chǎn)進(jìn)度追蹤

細(xì)分功能有訂單進(jìn)度追蹤、工單進(jìn)度追蹤、工位進(jìn)度追蹤、在制品追蹤等。

b、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)

細(xì)分功能有訂單齊套統(tǒng)計(jì)、工位/工序班、日、月生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)等

c、產(chǎn)品追溯

-  物料管理

a、物料拉動(dòng)

細(xì)分功能有物料缺料叫料、配送、校驗(yàn)、回流等。

b、補(bǔ)料管理

c、開(kāi)料余料管理

d、成品入庫(kù)管理等

- 設(shè)備管理

a、設(shè)備臺(tái)賬

b、設(shè)備維修管理

c、設(shè)備保養(yǎng)管理

d、設(shè)備OEE

e、刀具管理等

-  質(zhì)量管理

a、產(chǎn)品維修管理

b、產(chǎn)品報(bào)廢管理

c、產(chǎn)線直通率等

-  人員管理

a、人員上下崗管理

b、生產(chǎn)班、日、月工時(shí)、計(jì)件統(tǒng)計(jì)等

■ 解決方案

· 系統(tǒng)架構(gòu)

新型五級(jí)架構(gòu)中，KingFusion3.5產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)SCADA、MES、ALS、APS功能，其中APS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集團(tuán)訂單排產(chǎn)及分廠揉單批次排產(chǎn)功能，ALS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線作業(yè)排序，MES系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、物料、質(zhì)量、設(shè)備、人員、生產(chǎn)執(zhí)行管理，SCADA系統(tǒng)負(fù)責(zé)產(chǎn)線監(jiān)控執(zhí)行，需要對(duì)接的系統(tǒng)包含有ERP系統(tǒng)、拆單系統(tǒng)、排版優(yōu)化系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)等。

 <圖例> 五級(jí)架構(gòu)

· 系統(tǒng)軟硬件部署

系統(tǒng)硬件主要由二臺(tái)主機(jī)、多臺(tái)顯示器和一個(gè)交換機(jī)組成，并連接在一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)。系統(tǒng)軟件部署：在一臺(tái)主機(jī)上部署KingFusion3.5工程服務(wù)、庫(kù)服務(wù)；第二臺(tái)主機(jī)上部署KingFusion3.5數(shù)據(jù)計(jì)算引擎、采集引擎以及WEB服務(wù)；產(chǎn)線看板數(shù)量若干個(gè)，KingSCADA負(fù)責(zé)產(chǎn)線生產(chǎn)監(jiān)控；KingIOServer負(fù)責(zé)采集工廠產(chǎn)線數(shù)據(jù)。

<圖例> 系統(tǒng)軟硬件部署

· 方案亮點(diǎn)

- 準(zhǔn)確答復(fù)訂單交貨期。

- 制定行之有效的生產(chǎn)計(jì)劃，系統(tǒng)能夠及時(shí)響應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的插單，訂單取消，設(shè)備故障等異常狀況，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃。

- 產(chǎn)線作業(yè)排序，保證設(shè)備產(chǎn)能負(fù)荷均衡，協(xié)同生產(chǎn)，縮短訂單齊套等待時(shí)長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)訂單產(chǎn)品同時(shí)出貨。

- 制定合理的物料需求計(jì)劃及機(jī)臺(tái)物料配送計(jì)劃，及時(shí)物料庫(kù)存預(yù)警，實(shí)現(xiàn)物料的高效供應(yīng)。

- 根據(jù)產(chǎn)品包裝規(guī)則，在系統(tǒng)內(nèi)制定合理的預(yù)包裝計(jì)劃，提高包裝箱的利用率，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高效包裝。

- 實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，提高處理生產(chǎn)事件的反應(yīng)速度。生產(chǎn)調(diào)度人員及時(shí)了解生產(chǎn)中的細(xì)節(jié)，監(jiān)視生產(chǎn)活動(dòng)，第一時(shí)間處理生產(chǎn)中發(fā)生的問(wèn)題，提高生產(chǎn)管理的效率。

· 軟件平臺(tái)具備以下特性

- 可靠性：保證分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完整性、一致性以及與相關(guān)系統(tǒng)信息交互的安全性。

- 安全性：系統(tǒng)中提供了安全區(qū)、操作、級(jí)別、單位和用戶等安全配置內(nèi)容。所有模型、數(shù)據(jù)對(duì)象、可視化圖形對(duì)象等都需要配置安全屬性，只有授權(quán)用戶才能訪問(wèn)相關(guān)內(nèi)容。

- 可集成性：實(shí)現(xiàn)與不同廠商之間系統(tǒng)的集成以及對(duì)企業(yè)現(xiàn)有系統(tǒng)的保護(hù)。

- 可擴(kuò)展性：不但可在一個(gè)工廠內(nèi)擴(kuò)展其功能，而且可擴(kuò)展到其它制造工廠以及產(chǎn)品制造生命周期的其它階段，從而滿足各種復(fù)雜的制造需求。

■ 典型功能

· 生產(chǎn)可視化

生產(chǎn)可視化展示內(nèi)容有日計(jì)劃批次進(jìn)度、日計(jì)劃訂單進(jìn)度、批次計(jì)劃生產(chǎn)最近TOP10進(jìn)度、訂單交期最近TOP10進(jìn)度,產(chǎn)線產(chǎn)品一次合格率情況、物料配送計(jì)劃執(zhí)行情況等。

 “批次進(jìn)度詳情”展示產(chǎn)線正在進(jìn)行的批次信息，以及產(chǎn)線線平衡率。

“訂單進(jìn)度詳情”展示產(chǎn)線已完成訂單信息、未完成訂單信息以及未完成訂單產(chǎn)品在產(chǎn)線的具體位置信息。

<圖例> 生產(chǎn)可視化界面

<圖例> 批次進(jìn)度詳情界面

<圖例> 訂單進(jìn)度詳情界面

· 計(jì)劃排程模塊

該工廠在計(jì)劃排程方面的需求有評(píng)估銷售訂單交期、制定揉單批次計(jì)劃、制定物料需求計(jì)劃、制定機(jī)臺(tái)物料配送計(jì)劃、制定產(chǎn)品包裝計(jì)劃。

- 訂單詢期計(jì)算

根據(jù)詢期訂單的板材規(guī)格對(duì)訂單進(jìn)行分解，得到需要在工廠主線生產(chǎn)和輔線生產(chǎn)的板材數(shù)量，再根據(jù)主線、輔線生產(chǎn)能力以及工廠日歷，在不影響已接訂單交貨期的情況下，將詢期訂單分別插入到主線和輔線產(chǎn)能未飽和的時(shí)間段，得到詢期訂單最早可以完成生產(chǎn)的時(shí)間。

- 揉單

包括訂單挑選，訂單組批，批次的生成。批次生成后，排版優(yōu)化軟件對(duì)批次優(yōu)化后，得到每個(gè)批次的優(yōu)化率，人工審核優(yōu)化率，對(duì)優(yōu)化率不通過(guò)的批次進(jìn)行批次重揉計(jì)算，對(duì)批次進(jìn)行更新，重新計(jì)算并審核優(yōu)化率，直至所有開(kāi)料批次的優(yōu)化率審核通過(guò)，得到滿足優(yōu)化率的所有開(kāi)料批次。

- 包裝算法計(jì)算

根據(jù)計(jì)劃周期內(nèi)的生產(chǎn)任務(wù)給出具體的包裝計(jì)劃，包裝計(jì)劃的生成需要考慮按訂單號(hào)同種產(chǎn)品同種規(guī)格的板材優(yōu)先放在一包，具有包重量跟包高度限制，以及板材疊放約束，包括大板件在下，小板件在上，除頂層外同層板材高度一致等約束，包裝算法在滿足上述約束的條件下需提高板材包裝裝載率，最終得到每個(gè)包裝號(hào)具體裝載的訂單號(hào)、板材規(guī)格以及每塊板材具體的空間坐標(biāo)。

- 插單計(jì)算

當(dāng)有緊急訂單出現(xiàn)需要進(jìn)行優(yōu)先生產(chǎn)時(shí)，所有正在加工的作業(yè)不能被中止，緊急訂單插入的時(shí)間點(diǎn)只能安排在已生產(chǎn)的任務(wù)之后，等待生產(chǎn)的任務(wù)之前，這樣訂單的插入會(huì)導(dǎo)致其他訂單可能不能按照已安排的時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，因此對(duì)交期也會(huì)造成影響，所以在執(zhí)行插單之前，首先得對(duì)插單的影響進(jìn)行評(píng)估，調(diào)度員再根據(jù)訂單評(píng)估結(jié)果來(lái)確定是否執(zhí)行插單。

<圖例> 訂單詢期界面

<圖例> 揉單管理界面

<圖例> 包裝計(jì)劃界面

<圖例> 插單管理界面

· 生產(chǎn)進(jìn)度模塊

該工廠在進(jìn)度管控方面的需求是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)情況的實(shí)時(shí)追蹤、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)及產(chǎn)品追溯。生產(chǎn)進(jìn)度實(shí)現(xiàn)的功能有訂單進(jìn)度、工單/批次進(jìn)度、在制品追蹤、工位/序統(tǒng)計(jì)、訂單齊套統(tǒng)計(jì)、開(kāi)料統(tǒng)計(jì)、包裝統(tǒng)計(jì)、產(chǎn)品追溯等。

- 生產(chǎn)看板

生產(chǎn)看板用于指導(dǎo)車間生產(chǎn)，其中開(kāi)料看板用于監(jiān)控開(kāi)料生產(chǎn)實(shí)時(shí)進(jìn)度與開(kāi)料生產(chǎn)所需的輔助操作，包括物料叫料，物料回流，工單計(jì)劃與配送計(jì)劃查詢。

- 訂單進(jìn)度

對(duì)訂單結(jié)構(gòu)各層級(jí)進(jìn)行進(jìn)度的統(tǒng)計(jì)分析，追蹤訂單未完成部分信息。

- 生產(chǎn)線工單

生產(chǎn)線工單追蹤是追蹤工單在產(chǎn)線上的完成情況。

- 開(kāi)料進(jìn)度

以甘特圖的形式實(shí)時(shí)展示開(kāi)料計(jì)劃與實(shí)際完成情況，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃追蹤的直觀視覺(jué)體驗(yàn)。

- 工位統(tǒng)計(jì)

用于統(tǒng)計(jì)工位班、日、月生產(chǎn)完成情況。

<圖例> 開(kāi)料看板界面

<圖例> 訂單進(jìn)度界面

<圖例> 生產(chǎn)線工單界面

<圖例> 開(kāi)料進(jìn)度界面

<圖例> 工位統(tǒng)計(jì)界面

· 物料管理模塊

物料拉動(dòng)，包括堆垛物料盤點(diǎn)追蹤與生產(chǎn)叫料、物料配送與校驗(yàn)追蹤、物料回流追蹤和生產(chǎn)補(bǔ)料追蹤等；工廠產(chǎn)品實(shí)時(shí)追蹤，包括工廠在制半成品追蹤、開(kāi)料余料追蹤、包裝號(hào)生成追蹤、成品堆垛完成追蹤等；物料統(tǒng)計(jì)分析與追溯，包括原材料物料回流記錄、產(chǎn)品包裝完成記錄、成品入成品庫(kù)記錄等。

- 補(bǔ)料信息

補(bǔ)料信息用于指導(dǎo)產(chǎn)線生產(chǎn)對(duì)報(bào)廢產(chǎn)品的補(bǔ)料。

<圖例> 補(bǔ)料信息界面

· 質(zhì)量管理模塊

產(chǎn)品維修記錄、產(chǎn)品報(bào)廢記錄、產(chǎn)線產(chǎn)品直通率統(tǒng)計(jì)。

- 產(chǎn)品直通率

產(chǎn)品直通率統(tǒng)計(jì)產(chǎn)線產(chǎn)品從首工序至末工序一次合格到底（未進(jìn)入返修）的概率。

<圖例> 產(chǎn)品直通率界面

· 設(shè)備管理模塊

設(shè)備管理部分功能有設(shè)備維修、設(shè)備保養(yǎng)、設(shè)備OEE、刀具管理等。

- 設(shè)備OEE

<圖例> 設(shè)備OEE界面

- 刀具管理

<圖例> 刀具管理界面

■ 項(xiàng)目總結(jié)

- 評(píng)估訂單交貨期，準(zhǔn)確答復(fù)客戶訂單交期。制定有效的集團(tuán)級(jí)和分廠的的排產(chǎn)排程計(jì)劃，使客戶訂單準(zhǔn)時(shí)交貨。

- 進(jìn)行合理的產(chǎn)線作業(yè)排序，協(xié)同生產(chǎn)，縮短訂單齊套等待時(shí)長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)訂單產(chǎn)品同時(shí)出貨。

- 制定合理的物料需求計(jì)劃及機(jī)臺(tái)物料配送計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)物料的高效供應(yīng)。根據(jù)產(chǎn)品包裝規(guī)則，在系統(tǒng)內(nèi)制定合理的預(yù)包裝計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高效包裝。

- 實(shí)現(xiàn)訂單、批次、物料狀態(tài)、生產(chǎn)進(jìn)度、生產(chǎn)效率、質(zhì)量信息、物流信息、設(shè)備運(yùn)行等管理過(guò)程的可視化、數(shù)字化、智能化改善，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。

- 打通底層設(shè)備數(shù)據(jù)通訊，實(shí)現(xiàn)與豪邁、比雅斯、謝林、南興等行業(yè)各種設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。

- 生產(chǎn)相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行全面的信息集成，MES系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)、拆單系統(tǒng)、排版優(yōu)化系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)、產(chǎn)線自動(dòng)化等系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互準(zhǔn)確而高效。