一顆螺栓的旅程

本文試以螺栓的配送和裝配為例，說明物流管理系統WMS和製造執行系統MES在高級製造中的應用及實現原理。

我們知道螺栓是發動機的一類關鍵零件，數量眾多，其製造和裝配工藝對發動機的整體質量有非常大的影響。

下表列出了此螺栓的關鍵流程式控制制點：

下圖是流程示意圖：

下面我們從物料配送、裝配、物料拉動這3個層面進行分析。

1. 物料配送

螺栓的配送包括3個大的步驟：

1) 把螺栓從供應商的貨車上接收，拆包檢驗後用叉車送到倉庫的指定存儲區，庫位WM100。

2) 用叉車把螺栓從倉庫送到配送工位WM200，工人在此工位把螺栓和配套的彈簧、墊片裝在一起，放進周轉託盤箱。

3) 使用自動牽引車AGV把配套的螺栓組件送到裝配工位OP20。

為了實現這一配送目的，我們需要在WMS中針對此螺栓定義以下BOM：

2. 裝配

螺栓的裝配工藝包括3個工位：

1) 在OP20，工人把螺栓裝到對應的位置。假設有4組相同的螺栓，則使用數量為4。

2) 在OP30，工人使用擰緊槍對螺栓進行預擰緊操作。假設每個工位在MES系統中默認配置了8把槍，而此次操作應使用其中的1-4號槍，每把槍的扭矩區間都已事先校正。

3) 在OP40，機器人自動使用擰緊槍進行終擰緊操作，擰緊順序為1-4-3-2。

那麼MES中完整的物料配置信息為：

當發動機來到OP20時，螺栓對應的料架燈會常亮，一直到工人取了4次件後，防錯完成後熄滅。

MES中完整的擰緊防錯配置信息為：

在OP30工位，當1-4號槍進行有效擰緊後，對應槍的防錯完成，當4把槍都完成防錯後，則此工位的擰緊防錯完成，放行燈常亮。

在OP40工位，機器人根據配置信息，按照1-4-3-2的順序先以較小的扭矩進行擰緊，然後以較大的扭矩4把槍一起擰緊。

3. 物料拉動

這裡包含了兩級物料拉動方式：1) 裝配區拉動配料區；2) 配料區拉動倉庫。

其中，裝配區的拉動又分兩種：1) OP10工位的自動拉動；2) OP20工位的手動拉動。

當發動機完成OP10工位的裝配作業時，MES生成過站記錄，然後同步給WMS，WMS用看板或電子看板等提醒WM200工位的工人進行配料作業。

當發動機完成OP20工位的裝配作業時，如果工人發現物料不夠用了，可以用人工呼叫的方式進行拉動，呼叫信息通過WMS發送給配料區。

配料區拉動的邏輯是這樣的：每次當AGV小車向裝配區送料時，WMS自動扣除WM200的物料數量，當數量小於安全庫存時，則自動把拉動信息發送到倉庫配送人員的車載終端上，從而完成物料拉動的通知。