第一篇：奧迪汽車(Audi)公司Neckarsulm工廠APS系統(tǒng)導(dǎo)入應(yīng)用

在奧迪公司位于德國的Neckarsulm 工廠，每天約有800 輛A6 系列轎車出廠，銷往世界各地。高級計劃排產(chǎn)（Advanced Planning & Scheduling）解決方案供應(yīng)商永凱軟件公司為該工廠的車間生產(chǎn)線中提供了一套全自動高級計劃與排程系統(tǒng)，Neckarsulm 工廠期望通過使用永凱的高級計劃與排程系統(tǒng)用于獲取和跟蹤生產(chǎn)線上每部車輛的制造過程，實現(xiàn)精益生產(chǎn)的提升。

一、工廠面臨存在的問題

與永凱公司成為合作伙伴以前或?qū)胗绖PAPS之前，Neckarsulm工廠主要通過Excel人工排程，他們面臨如下問題：

1． 難以根據(jù)現(xiàn)有計劃準(zhǔn)確回答客戶交貨期；

2． 計劃確定以后，調(diào)整效率低；

3． 各種設(shè)備與資源制約，難以平衡生產(chǎn)過程；

4． 不同型號車型一起生產(chǎn)優(yōu)化程度低；

5． 總裝工序多與眾多前工序協(xié)調(diào)困難；

6． 無法對非程式化工作進行標(biāo)準(zhǔn)化，這成為提高產(chǎn)品品質(zhì)的重要障礙之一；

7． 很難在工序級別上精確控制產(chǎn)品的成本和利潤；

8． 一直被設(shè)備緊急故障和異常變更所困擾，工作任務(wù)排定后，調(diào)整很困難；

9． 無法與海外工廠更緊密聯(lián)系，構(gòu)成更嚴(yán)密的生產(chǎn)計劃管理體系。

二、采用高級計劃與排程系統(tǒng)（APS）的必要性

為了確保在市場競爭上的領(lǐng)先地位，適應(yīng)全球客戶日益多樣化和個性化的需求，實現(xiàn)傳統(tǒng)計劃排程方式的升級，決定導(dǎo)入永凱 APS。

汽車行業(yè)應(yīng)用高級計劃與排程（Advanced Planning & Scheduling）系統(tǒng)的必要性源于汽車行業(yè)自動化程度高，需要采用APS技術(shù)，用于生產(chǎn)計劃的流程控制與生產(chǎn)實績信息反饋，實現(xiàn)物流與信息流的同步。并且由于焊裝車間、涂裝車間等嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境，高等級的時間要求，因此，使永凱APS成為最適合的解決方案。概括來說，其必要性如下:

世界各地的用戶對產(chǎn)品期望值越來越高，汽車工業(yè)質(zhì)量法規(guī)的對產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格，競爭日益激烈，這些都要求汽車工業(yè)各領(lǐng)域都要采取高效的質(zhì)量和生產(chǎn)管理系統(tǒng)(QM系統(tǒng))。這也越來越多的體現(xiàn)在汽車工業(yè)質(zhì)量規(guī)范的要求中。必須符合ISO 9000 認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，符合相關(guān)的法律制度，同時，符合汽車制造商的利益。

符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式的發(fā)展需要。改善接受訂單之后的業(yè)務(wù)跟進，減少庫存不足和過量的風(fēng)險，實現(xiàn)柔性生產(chǎn)。

柔性化生產(chǎn)

汽車制造商為提高生產(chǎn)效率，越來越多地采用柔性化生產(chǎn)線。即一條線上生產(chǎn)多種車型，一種車型噴涂幾種顏色。這種情況下，需要把生產(chǎn)計劃和排產(chǎn)信息的寫入到MES中。在相應(yīng)的工序?qū)⑾嚓P(guān)的生產(chǎn)信息讀取出來，根據(jù)事先設(shè)定的計劃安排進行生產(chǎn)操作。在一條生產(chǎn)線上生產(chǎn)多種車型，如何來對它進行不同車型的識別、顏色控制、物料分配，這些過程全部都可以依靠APS來進行安排和控制，通過對安裝在滑橇上的標(biāo)簽的讀/ 寫操作，所有信息均通過PLC 上傳給車間生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對整個車間工件物流的跟蹤和生產(chǎn)過程控制。

實現(xiàn)提早的物料訂購和生產(chǎn)均衡，將來預(yù)計排程時間縮短為現(xiàn)在的一半。

APS能夠與MES一起對物料拉動進行控制

白車身從焊裝車間出來進入涂裝車間之前，會先貯存在WBS焊裝車間緩沖區(qū)中。WBS 中會有幾條線，分別貯存不同的車型。APS系統(tǒng)可以安排管理在任一時刻，各種車型車身的工序信息和生產(chǎn)進度狀況，根據(jù)已生成的生產(chǎn)計劃安排生產(chǎn)，并通知物料拉動系統(tǒng)補充相應(yīng)的物料，使得生產(chǎn)活動自動、高效、有序地進行。APS系統(tǒng)可以鏈接在吊具或滑橇上的感應(yīng)系統(tǒng)，在工件物流的分岔處、涂裝車間入口處等獲取車身生產(chǎn)實績等反饋信息，然后將通過APS系統(tǒng)的自動處理實現(xiàn)物料的控制和管理。同樣，涂裝后的車身從涂裝車間出來進入總裝車間之前，會先貯存在PBS 涂裝車間緩沖區(qū)中，同樣使用APS來控制生產(chǎn)流程、進行生產(chǎn)信息、狀態(tài)的反饋和管理。

為了及時掌握工廠的生產(chǎn)實績，滿足車身涂裝車間中嚴(yán)格苛刻的工序管理要求，實施并導(dǎo)入了高級計劃與排程系統(tǒng)永凱APS

涂裝車間嚴(yán)格的生產(chǎn)要求

涂裝車間生產(chǎn)環(huán)境不但惡劣而且嚴(yán)格，不但有金屬漆的飛濺，還有高溫接近+200 度的烘烤工序。因此，這種環(huán)境下必須用到APS來完成對整個生產(chǎn)流程工步的精確控制和生產(chǎn)信息的及時跟蹤。為適應(yīng)柔性化制造的需要，采用以APS為核心的生產(chǎn)管理技術(shù)，實現(xiàn)以下的功能:

– 實現(xiàn)涂裝車間內(nèi)所有工序的精確定位管理。由于涂裝的工藝過程中有前處理、電泳、噴漆等。進入涂裝車間的每一臺車體，APS系統(tǒng)通過反饋數(shù)據(jù)，均能跟蹤其當(dāng)前工序流動位置，了解生產(chǎn)進度情況，并可以攜帶該車車型、顏色、車身、型號等詳細(xì)信息。數(shù)據(jù)信息出現(xiàn)異常時，也能夠立刻反饋。

– 涂裝車身調(diào)配。在對各個暫存區(qū)的車輛進行調(diào)配和管理。

在生產(chǎn)信息的實時管理控制上，APS的應(yīng)用靈活性更大，完全能滿足自動化柔性生產(chǎn)線的要求。可根據(jù)工藝流程的需要進行選擇，因此，APS系統(tǒng)當(dāng)于一個小型的移動數(shù)據(jù)庫，可以存儲和反饋大量的生產(chǎn)信息。

采用永凱 APS的重要因素，計劃變動方便，處理速度快速高效，實現(xiàn)成本的低廉。

基于APS系統(tǒng)的合理設(shè)計，其他IT 系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，也不會影響到APS 系統(tǒng)的工作，因為永凱APS可以獨立運行。而容器或托盤中的原料、工件的信息是存儲在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的，通過內(nèi)部ID 編號和數(shù)據(jù)庫中的信息進行關(guān)聯(lián)。一旦出現(xiàn)IT 系統(tǒng)故障，也不會影響到生產(chǎn)過程中生產(chǎn)信息的管理。

永凱APS系統(tǒng)可以方便地集成或互聯(lián)到ERP 系統(tǒng)中，即實現(xiàn)管理層和執(zhí)行層之間的順暢溝通。而且該軟件對執(zhí)行層的信息進行采集操作也十分方便。因此，基于永凱APS可以與下層的MES系統(tǒng)一起構(gòu)成了一整套完整的自動化解決方案，而不需要額外的生產(chǎn)管理軟件的開發(fā)。

三、焊裝車間解決方案

在焊裝車間里，永凱APS能夠幫助工廠實現(xiàn)生產(chǎn)線上每一個加工單元精確設(shè)計、優(yōu)化組合，使工件加工效率得到提高，可充分滿足生產(chǎn)節(jié)拍的需求。這些單元可以是制造過程的關(guān)鍵節(jié)點，而永凱APS可以作為鏈接這些節(jié)點的一條高效通道，負(fù)責(zé)將這些加工單元串接起來的，貫穿整個生產(chǎn)車間的工藝流程，從而形成一個完整的制造系統(tǒng)。永凱APS通過合理地設(shè)置前準(zhǔn)備時間和后置時間，幫助車間實現(xiàn)物流輸送體系將沖壓件、分總成件等零部件準(zhǔn)時，適時地運送到工位，協(xié)助工位間采用氣、電葫蘆進行工件傳遞；在空中，白車身骨架總成則由EMS空中電動車自動從主焊裝線傳送。

實現(xiàn)了瓶頸工序和關(guān)鍵資源設(shè)備的最合適的投入批量，改善計劃執(zhí)行時資源負(fù)荷和追求柔性化的工作時間，實現(xiàn)效率化目標(biāo)。

永凱APS自動制定的生產(chǎn)計劃與物料控制方案，可以通過EMS(Electrical Motor System)空中電動車自動傳送系統(tǒng)，調(diào)整不同的傳輸速率。實現(xiàn)車身混線傳輸、柔性化生產(chǎn)。在傳送線上采用了LED顯示屏(電子看板)，可將生產(chǎn)信息和設(shè)備狀態(tài)進行實時顯示和報告。焊裝后的白車身骨架要通過一條總長120米的白車身總成調(diào)整線，該線以滑橇為車身載體與板式鏈構(gòu)成一條20個工位的車身調(diào)整線，在沿線工位上完成車門、機蓋、翼子板等分總成的安裝和車身調(diào)整、打磨等工序的操作。在這里，每一個車身都要經(jīng)過一系列精心的調(diào)試，保證各項工藝間隙的精確度，經(jīng)過檢驗合格后的白車身總成，通過舉升機回到空中的車身輸送線上，再通過車身識別系統(tǒng)，按照不同車型進行分類，有序地存放在車身儲存區(qū)內(nèi)。這些都可以依靠永凱APS系統(tǒng)的強大功能，進行控制和提前計劃，按照“一種車型存放在一條儲存線”原則進行車身存放。根據(jù)涂裝車間的生產(chǎn)安排，存儲區(qū)會自動將不同車型的白車身輸送至涂裝車間的入口，隨后空滑橇將按照已規(guī)劃的路線自動返回到車身調(diào)整線的開始端進入下一個生產(chǎn)循環(huán)。

四、涂裝生產(chǎn)線解決方案

同一條生產(chǎn)線上生產(chǎn)四種不同平臺的車型，通過永凱APS系統(tǒng)完成不同工藝段的自動管理和生產(chǎn)過程的控制。

永凱APS 系統(tǒng)可以方便地通過以太網(wǎng)連接到工廠局域網(wǎng)或數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。解決方案AVI 自動車身識別系統(tǒng)控制焊裝、車體分配中心、涂裝的車體直到車體運送到總裝。永凱APS 系統(tǒng)可以從AVI系統(tǒng)或FLEX/SFE 系統(tǒng)請求生產(chǎn)數(shù)據(jù)，獲得反饋信息。通過合理安排某輛特殊的車體的工序位置和生產(chǎn)進度，使得從車體分配中心過來的相同顏色的車體一起噴涂來提高生產(chǎn)效率。

實現(xiàn)工序級別的生產(chǎn)情況的跟蹤與工廠可視化，透明化管理，提升車間的生產(chǎn)效率和管理水平。

從焊裝車間過來的白車身通過車體分配中心BDC進入涂裝車間進行電泳、密封和噴涂。處理完后，車身通過車體分配中心送往總裝車間作進一步裝配。通過由永凱APS 系統(tǒng)組成的生產(chǎn)計劃和控制管理系統(tǒng)實現(xiàn)了對整個生產(chǎn)過程進行全程跟蹤。通過使用APS技術(shù)，可以很好的了解生產(chǎn)現(xiàn)場中的情況和某個訂單的執(zhí)行情況，其次可以與IT部門很好的進行信息交換，了解在涂裝車間對此車進行的工藝處理過程。

五、總裝車間解決方案

Neckarsulm 工廠的總裝生產(chǎn)線采用具有適合多車型柔性化混線生產(chǎn)的輸送鏈系統(tǒng)，總裝車間共有5條總裝生產(chǎn)線，每條流水線增加緩沖區(qū)，在出現(xiàn)小問題時，緩沖區(qū)可緩沖15 分鐘，使整個生產(chǎn)線不停止運轉(zhuǎn)；總裝線可同時組裝三種車型，采用了永凱的APS系統(tǒng)進行工序和流程排產(chǎn)，實現(xiàn)混線生產(chǎn)，生產(chǎn)效率大為提高。在總裝車間裝配線的起始工位，永凱的APS通過工業(yè)端子系統(tǒng)接收來自涂裝車間的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并進行分析，這樣就可以把每項工作步驟的過程數(shù)據(jù)(如螺絲釘自動裝配站的轉(zhuǎn)矩值或填充高度)合理分配到車輛上。

奧迪的IT項目運營管理負(fù)責(zé)人Frank Siefert 解釋說，“引進永凱APS之前，工作人員不得不一次又一次地掃描條形碼，條形碼只保存了車輛識別號，這不僅浪費時間，也可能因條形碼標(biāo)簽太臟等情況而導(dǎo)致錯誤的發(fā)生。”自動分配成效顯著。

導(dǎo)入永凱APS,工位時間控制管理精度縮短為秒級，實現(xiàn)計劃立案工時的縮減，工期也縮短了20%。

舉例來說，假設(shè)每個工作人員在每個工位僅用10秒鐘來掃描條碼，生產(chǎn)線上有250 個工位，那么每輛車則會花去20 多分鐘的非生產(chǎn)性工作時間做這項工作。在Neckarsulm，每天生產(chǎn)下線的車輛約有800 輛之多，所以，Siefert 說引進永凱APS 系統(tǒng)是英明之舉 —“它極大地提高了生產(chǎn)效率”。除此之外，永凱APS可以對流水線的具體生產(chǎn)步驟做出精準(zhǔn)的安排，這樣可以減少誤差。因此，永凱APS 適合應(yīng)用于嚴(yán)格的工業(yè)環(huán)境。

六、汽車行業(yè)導(dǎo)入永凱APS的價值

永凱的APS產(chǎn)品以其卓越的性能和穩(wěn)定性，在汽車制造行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。國外汽車整車廠商、在汽車整車制造的四大工藝段沖壓、焊裝、涂裝、總裝及發(fā)動機的裝配制造過程中，廣泛采用永凱的APS 產(chǎn)品。很多汽車零部件供應(yīng)商及OEM 設(shè)備商也都普遍采用永凱APS系統(tǒng)，用于生產(chǎn)制造過程的計劃控制和管理，顯著提高了生產(chǎn)效率。

奧迪精心選擇永凱APS，是因為它是唯一能可靠處理裝配線上車輛之間的工序時間間隔且確保生產(chǎn)車間正確運行的系統(tǒng)。特別是在預(yù)裝時，車輛的間隔只有1.5-2 米，走過頭可能會影響每輛車的特定工序的控制。排程器實現(xiàn)了對線上各種工序過程的自動排產(chǎn)和工時合理分配，這一技術(shù)已在世界各地的工業(yè)、科技和醫(yī)藥行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，并采用穩(wěn)健的調(diào)節(jié)方法和測試機制，確保了無差錯的數(shù)據(jù)傳輸和完整性。

奧迪通過采用以永凱APS為核心的生產(chǎn)計劃和排產(chǎn)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了多種車型共線生產(chǎn)的柔性化生產(chǎn)方式，提高了生產(chǎn)效率，縮短了新型號的生產(chǎn)周期。因此，采用永凱APS系統(tǒng)的根本原因源于它帶來的經(jīng)濟效益。