奥迪汽车(Audi)公司Neckarsulm工厂APS系统导入应用

第一篇：奥迪汽车(Audi)公司Neckarsulm工厂APS系统导入应用

在奥迪公司位于德国的Neckarsulm 工厂，每天约有800 辆A6 系列轿车出厂，销往世界各地。高级计划排产（Advanced Planning & Scheduling）解决方案供应商永凯软件公司为该工厂的车间生产线中提供了一套全自动高级计划与排程系统，Neckarsulm 工厂期望通过使用永凯的高级计划与排程系统用于获取和跟踪生产线上每部车辆的制造过程，实现精益生产的提升。

一、工厂面临存在的问题

与永凯公司成为合作伙伴以前或导入永凯APS之前，Neckarsulm工厂主要通过Excel人工排程，他们面临如下问题：

1． 难以根据现有计划准确回答客户交货期；

2． 计划确定以后，调整效率低；

3． 各种设备与资源制约，难以平衡生产过程；

4． 不同型号车型一起生产优化程度低；

5． 总装工序多与众多前工序协调困难；

6． 无法对非程式化工作进行标准化，这成为提高产品品质的重要障碍之一；

7． 很难在工序级别上精确控制产品的成本和利润；

8． 一直被设备紧急故障和异常变更所困扰，工作任务排定后，调整很困难；

9． 无法与海外工厂更紧密联系，构成更严密的生产计划管理体系。

二、采用高级计划与排程系统（APS）的必要性

为了确保在市场竞争上的领先地位，适应全球客户日益多样化和个性化的需求，实现传统计划排程方式的升级，决定导入永凯 APS。

汽车行业应用高级计划与排程（Advanced Planning & Scheduling）系统的必要性源于汽车行业自动化程度高，需要采用APS技术，用于生产计划的流程控制与生产实绩信息反馈，实现物流与信息流的同步。并且由于焊装车间、涂装车间等严酷的工业环境，高等级的时间要求，因此，使永凯APS成为最适合的解决方案。概括来说，其必要性如下:

世界各地的用户对产品期望值越来越高，汽车工业质量法规的对产品质量的要求也越来越严格，竞争日益激烈，这些都要求汽车工业各领域都要采取高效的质量和生产管理系统(QM系统)。这也越来越多的体现在汽车工业质量规范的要求中。必须符合ISO 9000 认证标准，符合相关的法律制度，同时，符合汽车制造商的利益。

符合现代化的生产方式的发展需要。改善接受订单之后的业务跟进，减少库存不足和过量的风险，实现柔性生产。

柔性化生产

汽车制造商为提高生产效率，越来越多地采用柔性化生产线。即一条线上生产多种车型，一种车型喷涂几种颜色。这种情况下，需要把生产计划和排产信息的写入到MES中。在相应的工序将相关的生产信息读取出来，根据事先设定的计划安排进行生产操作。在一条生产线上生产多种车型，如何来对它进行不同车型的识别、颜色控制、物料分配，这些过程全部都可以依靠APS来进行安排和控制，通过对安装在滑橇上的标签的读/ 写操作，所有信息均通过PLC 上传给车间生产过程监控系统，从而实现对整个车间工件物流的跟踪和生产过程控制。

实现提早的物料订购和生产均衡，将来预计排程时间缩短为现在的一半。

APS能够与MES一起对物料拉动进行控制

白车身从焊装车间出来进入涂装车间之前，会先贮存在WBS焊装车间缓冲区中。WBS 中会有几条线，分别贮存不同的车型。APS系统可以安排管理在任一时刻，各种车型车身的工序信息和生产进度状况，根据已生成的生产计划安排生产，并通知物料拉动系统补充相应的物料，使得生产活动自动、高效、有序地进行。APS系统可以链接在吊具或滑橇上的感应系统，在工件物流的分岔处、涂装车间入口处等获取车身生产实绩等反馈信息，然后将通过APS系统的自动处理实现物料的控制和管理。同样，涂装后的车身从涂装车间出来进入总装车间之前，会先贮存在PBS 涂装车间缓冲区中，同样使用APS来控制生产流程、进行生产信息、状态的反馈和管理。

为了及时掌握工厂的生产实绩，满足车身涂装车间中严格苛刻的工序管理要求，实施并导入了高级计划与排程系统永凯APS

涂装车间严格的生产要求

涂装车间生产环境不但恶劣而且严格，不但有金属漆的飞溅，还有高温接近+200 度的烘烤工序。因此，这种环境下必须用到APS来完成对整个生产流程工步的精确控制和生产信息的及时跟踪。为适应柔性化制造的需要，采用以APS为核心的生产管理技术，实现以下的功能:

– 实现涂装车间内所有工序的精确定位管理。由于涂装的工艺过程中有前处理、电泳、喷漆等。进入涂装车间的每一台车体，APS系统通过反馈数据，均能跟踪其当前工序流动位置，了解生产进度情况，并可以携带该车车型、颜色、车身、型号等详细信息。数据信息出现异常时，也能够立刻反馈。

– 涂装车身调配。在对各个暂存区的车辆进行调配和管理。

在生产信息的实时管理控制上，APS的应用灵活性更大，完全能满足自动化柔性生产线的要求。可根据工艺流程的需要进行选择，因此，APS系统当于一个小型的移动数据库，可以存储和反馈大量的生产信息。

采用永凯 APS的重要因素，计划变动方便，处理速度快速高效，实现成本的低廉。

基于APS系统的合理设计，其他IT 系统一旦出现故障，也不会影响到APS 系统的工作，因为永凯APS可以独立运行。而容器或托盘中的原料、工件的信息是存储在数据库系统中的，通过内部ID 编号和数据库中的信息进行关联。一旦出现IT 系统故障，也不会影响到生产过程中生产信息的管理。

永凯APS系统可以方便地集成或互联到ERP 系统中，即实现管理层和执行层之间的顺畅沟通。而且该软件对执行层的信息进行采集操作也十分方便。因此，基于永凯APS可以与下层的MES系统一起构成了一整套完整的自动化解决方案，而不需要额外的生产管理软件的开发。

三、焊装车间解决方案

在焊装车间里，永凯APS能够帮助工厂实现生产线上每一个加工单元精确设计、优化组合，使工件加工效率得到提高，可充分满足生产节拍的需求。这些单元可以是制造过程的关键节点，而永凯APS可以作为链接这些节点的一条高效通道，负责将这些加工单元串接起来的，贯穿整个生产车间的工艺流程，从而形成一个完整的制造系统。永凯APS通过合理地设置前准备时间和后置时间，帮助车间实现物流输送体系将冲压件、分总成件等零部件准时，适时地运送到工位，协助工位间采用气、电葫芦进行工件传递；在空中，白车身骨架总成则由EMS空中电动车自动从主焊装线传送。

实现了瓶颈工序和关键资源设备的最合适的投入批量，改善计划执行时资源负荷和追求柔性化的工作时间，实现效率化目标。

永凯APS自动制定的生产计划与物料控制方案，可以通过EMS(Electrical Motor System)空中电动车自动传送系统，调整不同的传输速率。实现车身混线传输、柔性化生产。在传送线上采用了LED显示屏(电子看板)，可将生产信息和设备状态进行实时显示和报告。焊装后的白车身骨架要通过一条总长120米的白车身总成调整线，该线以滑橇为车身载体与板式链构成一条20个工位的车身调整线，在沿线工位上完成车门、机盖、翼子板等分总成的安装和车身调整、打磨等工序的操作。在这里，每一个车身都要经过一系列精心的调试，保证各项工艺间隙的精确度，经过检验合格后的白车身总成，通过举升机回到空中的车身输送线上，再通过车身识别系统，按照不同车型进行分类，有序地存放在车身储存区内。这些都可以依靠永凯APS系统的强大功能，进行控制和提前计划，按照“一种车型存放在一条储存线”原则进行车身存放。根据涂装车间的生产安排，存储区会自动将不同车型的白车身输送至涂装车间的入口，随后空滑橇将按照已规划的路线自动返回到车身调整线的开始端进入下一个生产循环。

四、涂装生产线解决方案

同一条生产线上生产四种不同平台的车型，通过永凯APS系统完成不同工艺段的自动管理和生产过程的控制。

永凯APS 系统可以方便地通过以太网连接到工厂局域网或数据库系统。解决方案AVI 自动车身识别系统控制焊装、车体分配中心、涂装的车体直到车体运送到总装。永凯APS 系统可以从AVI系统或FLEX/SFE 系统请求生产数据，获得反馈信息。通过合理安排某辆特殊的车体的工序位置和生产进度，使得从车体分配中心过来的相同颜色的车体一起喷涂来提高生产效率。

实现工序级别的生产情况的跟踪与工厂可视化，透明化管理，提升车间的生产效率和管理水平。

从焊装车间过来的白车身通过车体分配中心BDC进入涂装车间进行电泳、密封和喷涂。处理完后，车身通过车体分配中心送往总装车间作进一步装配。通过由永凯APS 系统组成的生产计划和控制管理系统实现了对整个生产过程进行全程跟踪。通过使用APS技术，可以很好的了解生产现场中的情况和某个订单的执行情况，其次可以与IT部门很好的进行信息交换，了解在涂装车间对此车进行的工艺处理过程。

五、总装车间解决方案

Neckarsulm 工厂的总装生产线采用具有适合多车型柔性化混线生产的输送链系统，总装车间共有5条总装生产线，每条流水线增加缓冲区，在出现小问题时，缓冲区可缓冲15 分钟，使整个生产线不停止运转；总装线可同时组装三种车型，采用了永凯的APS系统进行工序和流程排产，实现混线生产，生产效率大为提高。在总装车间装配线的起始工位，永凯的APS通过工业端子系统接收来自涂装车间的生产数据并进行分析，这样就可以把每项工作步骤的过程数据(如螺丝钉自动装配站的转矩值或填充高度)合理分配到车辆上。

奥迪的IT项目运营管理负责人Frank Siefert 解释说，“引进永凯APS之前，工作人员不得不一次又一次地扫描条形码，条形码只保存了车辆识别号，这不仅浪费时间，也可能因条形码标签太脏等情况而导致错误的发生。”自动分配成效显著。

导入永凯APS,工位时间控制管理精度缩短为秒级，实现计划立案工时的缩减，工期也缩短了20%。

举例来说，假设每个工作人员在每个工位仅用10秒钟来扫描条码，生产线上有250 个工位，那么每辆车则会花去20 多分钟的非生产性工作时间做这项工作。在Neckarsulm，每天生产下线的车辆约有800 辆之多，所以，Siefert 说引进永凯APS 系统是英明之举 —“它极大地提高了生产效率”。除此之外，永凯APS可以对流水线的具体生产步骤做出精准的安排，这样可以减少误差。因此，永凯APS 适合应用于严格的工业环境。

六、汽车行业导入永凯APS的价值

永凯的APS产品以其卓越的性能和稳定性，在汽车制造行业得到了广泛的应用。国外汽车整车厂商、在汽车整车制造的四大工艺段冲压、焊装、涂装、总装及发动机的装配制造过程中，广泛采用永凯的APS 产品。很多汽车零部件供应商及OEM 设备商也都普遍采用永凯APS系统，用于生产制造过程的计划控制和管理，显著提高了生产效率。

奥迪精心选择永凯APS，是因为它是唯一能可靠处理装配线上车辆之间的工序时间间隔且确保生产车间正确运行的系统。特别是在预装时，车辆的间隔只有1.5-2 米，走过头可能会影响每辆车的特定工序的控制。排程器实现了对线上各种工序过程的自动排产和工时合理分配，这一技术已在世界各地的工业、科技和医药行业中得到广泛应用，并采用稳健的调节方法和测试机制，确保了无差错的数据传输和完整性。

奥迪通过采用以永凯APS为核心的生产计划和排产管理系统，实现了多种车型共线生产的柔性化生产方式，提高了生产效率，缩短了新型号的生产周期。因此，采用永凯APS系统的根本原因源于它带来的经济效益。