Wonderware InTrack 在湯姆遜彩管生產廠的應用

項目背景
湯姆遜廣東顯示器件有限公司隸屬于世界 500 強企業 ―― 法國湯姆遜集團 , 公司主導產品是電視機用的彩色顯像管。 2002 年，在收購了東芝特大屏幕彩管生產線和福地三條彩管生產線之后，年生產能力達到了 750 萬只，進而成為中國第二大彩管生產企業。

作為一個國際知名企業，湯姆遜向來非常重視企業信息化建設，設在中國佛山的彩色顯像管 生產工廠配備有高度自動化的控制系統和遍布全廠的計算機管理網絡。湯姆遜公司早在數年前就引進了 SAP ERP 管理系統，根據 SAP 的設計來規范工廠管理流程，但是，這些系統仍未滿足湯姆遜在生產管理方面的嚴格要求。

為了能夠進一步提高生產效率、提升產品質量和減少庫存， 2003 年 3 月，湯姆遜廣東顯示器件有限公司引進了美國 Wonderware 公司提供的 InTrack MES 系統，對生產資源和產品信息進行記錄和跟蹤。這套系統成功地投入使用后，已經成為該公司進行科學、高效、實時的生產管理不可或缺的工具。

面臨的問題：
彩色顯像管的生產需要經過一系列復雜的工藝工程，有數十個生產處理工序，同一條流水線要生產 4 、 5 種不同型號的產品。雖然擁有先進的自動控制系統，但是生產管理人員和設備維護人員仍然要為復雜的生產計劃組織以及生產信息的統計而煩惱。經過仔細的調查和分析，我們發現他們關心的典型問題主要有：
采用軟件：

InTrack Server
InTouch
SuiteVoyager
優點：

降低產品 次品 率及錯誤率
有效提升維修效率
消除生產的瓶頸
縮短制造周期
信息共享

出現用戶產品投訴的時候，能否根據產品號碼追溯這批產品的所有生產過程信息？能否立即查明它的原料供應商、操作機臺、操作人員、經過的工序、生產時間日期和關鍵的工藝參數？
同一條生產線需要混合組裝多種型號產品的時候，能否自動校驗采用的部件？能否發現產品生產流程錯誤？能否避免混裝和貨品交接錯誤？
過去 12 小時之內生產線上出現頻次最多的 5 種產品缺陷是什么？次品數量各是多少？
目前倉庫以及前工序、中工序、后工序生產線上的每種產品數量各是多少？要分別供應給哪些用戶？何時能夠及時交貨？
生產線和加工設備有多少時間在生產？多少時間在停轉和空轉？影響設備生產潛能的最主要原因究竟是：設備故障還是調度失誤、材料供應不及時、工人培訓不夠、工藝指標不合理？
能否對產品的質量檢測數據自動進行統計和分析？從而精確區分產品質量的隨機波動與異常波動，將質量隱患消滅于萌芽之中？
能否廢除人工報表，自動統計每個過程的生產數量、合格率和缺陷代碼？
我們發現用戶的要求涵蓋了生產計劃的調度管理、產品信息的追蹤、產品缺陷的分析、生產設備的維護和產品質量的統計等許多方面，這些都是工廠制造執行系統（ Manufacturing Execution System, MES ）的應用范疇，一般的自動控制系統根本無法解決這些問題。

解決方案：
經過多次的調查和周密的可行性論證之后，湯姆遜決定采用美國 Wonderware 公司的產品 InTrack 作為主要的軟件平臺，構建基于全廠范圍的車間管理信息體系。該系統的目的是通過對產品生產狀況的全面追蹤和車間的優化管理提高生產率和降低成本。

Wonderware 公司在華南的系統集成商廣州中浩控制技術有限公司根據用戶提出的各項要求和生產線實際條件，制定了詳細的工程實施方案。

該系統以光纖網絡為骨干架構，集成現場終端設備、數據庫服務器和管理員終端，組成功能強大的管理體系。系統采用 Wonderware InTrack Server 進行實時數據存取和比照，實現生產信息的存貯和生產過程的監視、控制。采用 Wonderware Suitevoyager 提供基于 Web 的應用。用戶可以使用網際網絡的瀏覽方式查詢數據和進行遠程資料索取。

在系統的最底層，是直接面向車間作業現場的數據采集設備和現場操作終端。數據采集設備主要有 PLC 、條碼儀、貼標機、現場儀表等。現場操作終端是現場管理的核心，安裝了功能強大的 Wonderware InTouch 軟件。操作員可以通過操作終端查詢產品的生產狀況、檢驗產品組成以及記錄各種信息。 在生產線的起始，每個彩管都分配一個獨有的身份標識，這種標識是附在彩管玻殼上的一種條形碼標簽。在所有的現場操作終端附近都安裝有固定的和手動的條碼閱讀器。當彩管經過操作終端時，條碼閱讀器和數據采集設備收集的信息被傳回到 InTrack 中，然后 InTrack 把這些數據與工藝設置進行比較和核對，同時進行質量和績效方面的統計和分析。所有能夠檢測到的問題都會立即在操作員界面上顯示并且被送進數據庫進行統計。除了對每件彩管進行追蹤之外，系統還對原料和產品的批次進行追蹤，管理員可以根據產品的貨架編號得知已經裝箱產品的所有信息。 由下圖可見，工廠內部各管理部門可以通過局域網對 InTrack Server 進行交互操作，依靠 MES 系統提供的數據形成一個緊密合作的整體，做到實時信息共享和協作處理，業務流程變得有序而高效。

產品性能及使用效果的顯著變化
從現場實際應用效果來看，本系統消除了生產的瓶頸，大大提升了生產制造各職能部門的管理有效性。本系統的效益優勢如下：

企業整體響應速度大幅度提高。通過本系統，企業可以快速適應生產流程的改變，縮短制造周期，從而快速適應市場變化。
降低次品率。實時現場信息的收集與分析，有助于在線了解問題發生的原因并立即改正，降低次品率。
降低生產過程中的錯誤率。通過系統的實時過程監控和指導，操作人員對裝配線主要流程與料單可以正確掌握，避免因備料或組裝錯誤所造成的損失。
有效提升維修效率。系統提供停機分析功能，將停機歷史資料做實時排序與分析，作為維修人員維護的參考，提升了維修的效率。
電腦化的信息收集，節省人力與紙上作業。廠區無紙化作業，避免人工抄寫錯誤，改進原本投入大量人力收集信息及重復抄寫的狀況，系統實時分析和產生產品品質、維修、產能等報表。
協作和信息共享。供應商可以保證高度可信賴的產品品質和及時的貨物供應；客戶則可以及時了解產品制造信息及訂單完成情況。