近些年来,随着数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统等现代化加工设备的广泛应用,使传统的机械加工的制造方法发生了重大变革,夹具的功能已经从过去的装夹、定位、引导刀具,转变为装夹、定位。而数字化的设备加工功能的扩大化,给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求。

在机械加工制造过程中,用来固定加工对象,使其占有正确的位置,以便接受施工、检测的装置,都可统称为“夹具”。

夹具的发展历程,大约可以分为三个阶段:D一个阶段主要表现在夹具与人的结合上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,使得加工过程进一步提高效率和趋于完善;第二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位和夹紧;第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备。

任务的加工设备,而任务单的开工时间则根据定单下达日期、任务单计划入库日期、相关的工艺信息以及各加工单元的当前加工计划来统一决定。在编制出理论计划以后,就形成了对各加工单元的负荷。接着,要在各加工设备上进行加工能力与工作负荷的平衡,制订派工计划和相关物料准备计划等。同时,根据物料、工装等条件及各加工单元的反馈信息,制订出正式作业计划,并开始派工。计划下达后,在实际生产过程中,还要不断根据各个参数的变化,进行实时的调度,确保主生产计划的顺利实现。

现行的传统生产管理系统中,生产决策层与车间执行层,计划层、调度层与控制层是独立分开的,信息采集大多只能通过人工录入的方式进行,车间生产信息的反馈周期较长。造成在生产调度与控制过程中缺乏必要的现场信息,不能及时根据实际生产情况的变化进行重新调度,更谈不上实时修订生产计划了。并且当实际生产情况无法实现原有生产计划时,传统的生产管理系统也往往不能及时发

现这些问题并加以解决,Z终导致企业产品的交货期延误。

基于APS和MES集成的车间生产计划和调度

通过前面两部分的阐述可以发现,在比较复杂的车间生产活动中,MES系统中的详细生产计划和生产调度模块的功能有限,而且不能根据实际生产情况的变化进行重新调度。我们以企业的ERP系统作为信息基础,采用APS和MES集成的方法,由MES提供实时的车间生产进度、在制品信息和现场设备运行状况等,然后利用APS的先进优化算法,可以初步解决现行车间生产计划和调度的优化问题。

APS和MES集成的体系结构分析

现代制造企业中,ERP已经成为必备的业务和数据平台,无论是APS,还是MES,都需要与ERP系统进行数据交互和信息共享,获得系统自身运行必需的相关数据。当将APS和MES集成时,也必须将ERP系统考虑在内,也就是将ERP、APS、MES三个系统进行集成,这其中不可避免地出现交叉和重叠的现象。因此基于ERP的APS与MES集成系统的框架确定,主要考虑企业的产品、生产模式、计划模式、已有系统与新构建系统的差异等因素。

目前,国内外已经有学者提出了APS、MES与ERP集成的框架,但是现有的集成框架结构仍以供应链管理平台为界面,其中APS的应用偏重于供应链计划的管理,主要面向物料复杂、外协外购较多的企业生产环境。针对原材料供应相对简单、稳定的企业,可以把精力放在以车间生产计划与调度管理为重点的系统集成框架。该框架以APS和ERP的闭环系统集成为核心,通过MES系统控制车间生产活动,达到企业内部车间生产计划和调度的优化。

随着市场竞争日渐激烈,制造企业受到了前所未有的挑战。为快速适应内、外部环境的快速变化,利用APS和MES等先进的企业生产管理模式和先进信息系统,充分利用企业的制造资源,优化企业车间生产的计划和调度算法,通过改变企业传统的生产模式来提高生产率,进而快速响应客户需求,是提高企业竞争力的重要手段。