MES在汽車製造中的應用之業務篇(5) -- 路由控制

路由控制指的是輸送線PLC根據MES下發的指令，決定車輛的後續輸送方向。

在2.4章節中，已經介紹了幾個重要的質量路由功能，本文主要介紹其它幾個重要的路由功能。

1. WBS路由

乘用車製造由沖、焊、塗、總四大工藝組成，在焊、塗之間有1個WBS緩存區，在塗、總之間有1個PBS緩存區。

WBS即Welded Body Store，已焊車身存儲區。

PBS即Painted Body Store，已塗車身存儲區。

在較舊的工藝條件下，如果在噴塗表面油漆工序需要換顏色，則需要設備停機、清洗、換油漆，因此為了減少停機時間和顏料浪費，通常會把同樣顏色的車輛安排集中噴塗。

因此在WBS區域，首先會根據車輛訂單的顏色，安排車輛成批次地出WBS進入塗裝車間。

但是近些年來，隨著噴塗工藝的進步，換顏色時無需停機清洗。此外，在噴塗表面油漆之前有一個較大的精排區域作為工序緩存區，因此WBS已不太關心精細的路由管理。

目前，WBS的功能主要是：

1) 提供一個較大的緩存區域。

2) 提供一個返回道，便於將車輛送回車輛維修。

3) 通過RFID識別，對WBS車輛進行位置監控。

2. PBS路由

PBS位於塗裝和總裝之間，提供強大的路由調度功能。

此路由功能的設計，主要是基於以下業務需求：

1) 由於生產訂單是按照銷售訂單的順序生成的，因此計劃員希望車輛在總裝車間的生產順序儘可能和訂單順序一致。

2) 物料部門希望某些零件按照一定的批次順序進行配送。

3) 某些工廠的生產部門希望不要頻率地換車型，以減少工人在裝配時的錯誤。

4) 某些工廠的工藝部門希望在裝配時穿插不同的配置，這樣工人在裝配時有快有慢，不容易疲勞。

通常PBS路由功能由MES及PLC、HMI、RFID等設備組成，並提供多種路由實現方式，如：

1) MES根據路由規則下發路由指令。

2) PLC根據路由規則自動實現調度。

3) 工人通過HMI手動實現調度。

圖2.5-1顯示了一個PBS路由實例，R圖標代表1個RFID閱讀站：

1) 車輛離開塗裝車間，MES採集過站信息，並廣播給ERP，用於實現生產監控和成本結算。

2) 車輛進入PBS入口，MES通知輸送線PLC入第幾號道。入道規則：基於車型入道。

3) PBS區域包含1個快速道、1個返回道、4個普通道。快速道需要手動控制，車輛直接出PBS。返回道也需要手動控制，用於扣留或押後特定的車輛。

4) MES提供最小序列號和同車型按批量出道等規則，通知PLC自動出車。如最小序列號的演算法：比較每個普通道的第1台車，將其中序列號最小的那台車出道。

5) 車輛離開PBS後，經過輸送線，進入拆車門工位，PBS出口和拆車門之間提供一段排序後的緩存區。

圖2.5-1：BPS路由

3. 安全門控制

在2.4章介紹質量門的時候，我們介紹了可以通過道閘和信號燈來實現在關鍵區域間移動車輛的系統控制。

這一控制在裝配完成後也得到體現，如圖2.5-2展示了一個完整的裝配後的安全門控制流程：

1) 裝配後，經檢查質量正常的車輛，經1號和2號交車門，將車輛駛入物流停車場，移交給第三方物流公司。

2) 對於需要路試的車輛，經3號門駛出工廠進行路試，完成後經4號門回到工廠。

3) 對於需要做工藝扣留(扣留一段時間做進一步質量觀察)的車輛，經5號門進入工藝停車場。扣留結束後，正常車輛出6號門並駛入物流停車場。

4) 在工藝停車場或物流停車場發現有問題的車，經5號門、7號門等返回總裝車輛維修。

圖2.5-2：安全門控制流程