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制程自动化监管
作者:百盈系统科技股份有限公司    来源:PT现代塑料
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企业资源计划ERP展厅
企业资源计划ERP, 供应链管理SCM, 客户关系管理CRM...
遍布各行各业的ERP时代已来临,为设制于全球各地的工厂,串连成一起在总公司设管理中心统一管理,完成资讯一体化的美景已在各处开花结果。但身为工厂经营的管理者都有一相同的问题,就是生产过程的用料量、配料数据、机台操作状况、产品数量等重要资料皆无法即时自动产生及事后追溯查询,而是在事后再由人工收集登录,因此发生很多不实的数量与异常,而造成ERP系统的最大暇疵,实为美中不足。百盈从事自动化配方计量系统工程,开创出制程管理系统整合技术并已得到很多橡胶业者的肯定。

橡胶产品产业的竞争激烈,各厂家为提升品质、减少不良率、多线中央整合管理和产销一贯化目标,皆在追求制程的自动化监控和历史资料的追溯、过程资讯的分析判辨,进而达成制程技术的提升和品质研发改进,供经营者、管理者、客户等的即时生产资讯电脑化,得到管理上的透明化,给客户的保证和信赖。

现虽业界为使产业升级有此急迫的需求,但在国内外此行业中皆无相近和适用的设备和技术可使用。百盈公司在自行开发出原料配方计量磅秤及微量计量配方磅秤的新技术、新设备,在两年里经橡胶、塑胶、电子、化工等业者实际使用后,确实改善了以前原料配方计量“秤量精准度不稳定”造成的品质异常,和人为因素所造成的各种问题。前段的配方计量问题改善后,发现后段的捏合、压延、造粒、成品计量等后段制程的操作控制所造成的异常仍然层出不穷,且无法找到问题产生的原因。因此多家客户要求能再进一步将后段设备一并整合改善,真正达到全线自动化的技术改善。

多年来,百盈与众多业者不断的讨论,归纳出一可行的途径,即为将后段各种设备制程的作业参数,如温度、压力、时间、重量、转速、负载变速点和各种动作程序,连线侦测、分析、回馈,经机电整合成自动化操控系统,解决制程上遭遇的问题。并同时将业务、生管、仓储、采购、制造、品管、研发、财会各部门所需的即时数据和报表,全系列完整的整合于中央监控中心,以达到整厂生产管理即时化的境界,真正提升公司产品品质和效益,建立优良的公司形象。

因本微量配方磅秤与主原料配方磅秤结合对使用多种原料配制成品之行业有很大的效益。因此延伸出多种粉体配方微量计量机组的后续研发计划,导入全系统整合的创新、研发,为目前全世界业界未有之创举。将前后段的自动化制程与中央远端监控系统技术结合,真正进入全面电子资讯化的作业,完全将工厂自动化制程的资讯与企业资讯结合,提升管理体系自动化的效益。

◆ 业务订单、出货管制

生产制程自动化,由业务部门接单后,依销售产品分类再进入生产排程,由生管依生产产品的原料配方,建立产品配方档案储存于生产管理中央电脑中,再依销售数量计算出各种原料的使用量和消耗量的安全值,配合生产机台的设备能力去作生产排程规划,而排入生产时程,业务管理系统中建立有每张订单的生产时间,进度和完成时间,入库待出货等等,给业务提供一个生产进度表,方便业务对客户的承诺依据。达到最准确最快速的销售服务。

◆ 原料入料防呆管理

原料由仓库编专属条码贴于A原料包装袋上,指定装入原料之专属条码B贴于桶上。由入料时刷条码确认正确后开入料口并登入入料数量以统计用量。刷码错误时发警报入口无法开启,故不会有入错料产生。

◆ 各种原料的配方管理

每家公司皆生产很多的产品种类,相对的每种不同产品也都有独立的原料配方和操作条件。因此,如何将研究实验室开发出来的产品配方和操作条件建立一标准管理档案,再由实际生产过程产出的产品检验后,确认完全符合标准或应加以改进使其更优化,将每一达到公司品质要求的产品建立一标准产品编号,作为下一次生产的标准配方管理档案,以方便自动化制程生产的原料配方管理需求。在业界中每一家皆拥有数百组、数千组配方。

◆ 采购仓储物料管理

企业为了解确保营业利润,对成本控管皆最为重视,因各种产品的原物料占了绝大多数的成本,因此采购得宜,仓储的呆料少就是降低成本的最大要件。但一般企业对此皆存在不少问题。因此如何在每张订单制作时皆能准确掌握每种原料的耗用量,生产中的不良率和耗损量,避免生产过量的存货,就成了物料成本控管的第一要件,故此,要作好制程管理,采购、仓储的自动化即成了最主要因素之一。

◆ 加设资讯收集端自动监测器

全线的生产设备由数种到数十种单机所组成,原设计之单机只考虑本身必要的监测而已,甚至以人工目测调整,没有自动化所需的侦测器。因此要做整线的自动化监测,则必须由已设的可用侦测点或其单机的PLC控制器中的输出点,接取另一组可供使用的独立讯号,而不影响原机台的操作。免为产生责任不清的问题,将各机台必须监测的讯号,皆传输到另一PLC程式中作整合后,再传输给资料收集电脑,经结合各制程中各机台讯号后,由中控电脑取用并汇集运作。

◆ 各主机生产制程参数收集管制

★ 资料输入

业务订单资料的输入建档为一组生产制程组合的开始,输入订单编号,客户编号、生产数量、交货日期,以编组条码管理的基本资料。

★ 生产排程

将业务订单基本资料导入生产制程备料生产系统中,计算出该批订单所有产品的种类和各种产品应备的配方原料名称和数量,传输给仓储备料,然后由生管安排生产机台,和预先离线秤量的编码及数量,排入离线机台的配方计量,待完成后入库销案,完成预备副料的秤量配料。在离线备料中,微量配方计量机组设备,作微量的副料配方计量和橡胶块的计量机。微量计量机组设定订单条码、配方编号、配方重量、配方参数和生产批次量后,依机台作业程序开始配方计量作业,待达到计量设定值后,贴上条码堆存,完成一个批次作业,周而复始,到设定的批次量全部完成后,缴入仓库销案。橡胶料也依上述的方式完成备料后,即可安排主料的全线生产。

★ 主用料备料

该批生产用的各种主料,依生产排程所计算的数量由仓库领出,投入各种原料的原料储存搅拌桶中,再利用管路输送进入主料磅秤中。主料配方计量磅秤依中央电脑指示,输入生产产品的原料配方、参数值及批次量后,即开始作配方计量秤量,待该批的主、副、液磅计量完成,排料至捏合机后,即完成此一批次的秤量。而微量计量的添加料,由仓库领出,暂堆于捏合机旁,使用条码机刷过,确认无误后,将该包添加剂投入捏合机中,而在刷条码确认的同时,中央电脑也将该笔资料转入,整合于该批次的主料配方表中。

★ 捏合、混炼、成形


当各种原料进入捏合机中,开始慢速搅拌,待下料完成,关闭入口后,再将速度变快,待温度到达设定值后,将料排出。在这过程中,为确保产品的品质,其捏合时间、提升温度、出料条件等都有一定的操作要求,由于目前皆使用人工来操作和转换条件,因此未依操作要求确实执行所发生的异常情况,制程中无法看出,设备又没有任何记录,所以在产品发现异常后,无从查出真正的原因,导致品质无法确实控管,故本系统在各动作转换点与品质或操作有关的各种数据,如温度、压力、时间、重量、转速、负载变速点等,即时作最佳化调整,并储存于资料库,定时读取上项管制点的数据制成曲线表,再用来和操作点的时间对照,即可容易判定问题的症结所在。

捏合机的操作程序也和混合机类似,从入料到捏合完成,因产品特性、厂家的配方和制程不同,其捏合过程有所改变,如二次、三次再投入添加料等。第一次投入部份原料,开始混炼达到一设定时间或温度时,开始入料加压,第二次投入另一些副料再作混炼,到一定时间或温度时,第三次投料,然后混炼到全制程条件完成再将料排出。

由于其制程步骤增多,相对地就更难操作控制,也不容易找出问题症结所在,因此对制程中操作条件的资料记录就更为重要了。其他后段的压延、押出、制粒、热切制程也与混炼制程的情况相同。

◆ 中央监控资料汇集整理

物料流程的设备控制连线管理,在连续批次生产即是重点,如何控管流程的顺畅和机械作业的动作无冲突阻碍,因此整条生产线的各单机的操作控制如何确认每一批次的开始与排出结束及该批次中的每一动作管控资料记录。

在各公司ERP系统中,最重要、最困难、数据所占比率最大的是生产制程资料管理,由于此部份皆为变动值,且大部份无法自动即时取得真实资料,由人工凭证登录,不是拖延时间就是数据不准确,在稽核上又困难重重,费时又费力,是管理上的一大死角,却又是影响公司成本最大的部份。由于在橡胶、塑胶、化工、食品等传统产业,要想提升品质、效益,升级到ERP系统管理,就必须先将生产设备自动化,让系统连线自动收集各主机的操作管控资讯,衔接ERP系统才有意义,才能产生实际的效果。

◆ 制程全方位自动报表

系统制程所有使用原料生产过程及成品全部皆量化显示,因此可将量化的数据,制作出每张订单,在生产过程,原料的耗用量,每台设备的操作显示值,产出成品的数量,完全即时记录,再应用转换出仓储、采购、生产效率、成本等各单位所须的报表,将制程全方位的资讯数位自动化。

◆ 各机管制曲线表

对于后段的捏合机、压出机、压轮机、制粒机等,其操作过程皆以温度和时间作为主要管制切换点,物料因其温度提升而产生物理变化,在何种温度加入特定添加剂或改变其它作动方式,使其产品达到预设的品质要求点,而且由于其预估理想条件皆在小量的实验室,在换到实际量产后,因天气变化、产量增大和其它各种非研究室内的操作条件变化,其生产最佳条件也随之变化。因此,如何取得最佳的操作值,唯有利用设备的运转过程定时找取管制点侦测值,再套入切换点的转换点以比对出最适合的操作值,提升品质,这是以前所无法取得的资料,也是前所未有的实际量化资料。这将可完全地改变生产过程盲点,得到最优化的制程管理。

因此如何将全线的生产流程、操作条件完全地在掌控之中,当超出预定条件时,即时自动矫正或停止动作或发出警讯,避免做出不良品,同时将数据自动记录下来。因此整线的生产条件与管理的结合就突显出其重要性,与不同行业的业者多次的研讨,得到一个结论,就是若能由业务接到订单开始到产品出厂入仓库,进入一个生产制程自动管控系统,将可解决业者很多的问题,也可给业者在生产和管理上得到很大的提升,对品质研发得到最大的保证。对全厂的资讯资料得到即时性的显示报告,给经营者、管理者对人员及成本效益,生产进度得到最真实和最快的报表,也可给公司ERP系统提供一个生产制程最快最完整真实的数据。 (end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (6/20/2009)
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