李 沨, 华 霖, 熊 登, 曾 力

(武汉船用机械有限责任公司 科技与信息化中心,武汉 430084)

0 引 言

离散制造行业通常主要从事单件、小批量生产活动,自动化水平较低,其产品的工业过程经常变更,属于人员密集型行业。因此,评价离散制造行业的数字化车间的生产效率的方法与流程制造行业截然不同。

对于以机加工为主的车间而言,通常采用设备综合效率(Overall Equipment Effectiveness,OEE)[1]评价数控机床的利用率,进而评价车间的产出和生产效率。OEE是时间开动率和性能开动率与合格品率的乘积,其本质是设备负荷时间内实际产量与理论产量的比值。然而,对于离散制造行业而言,数控机床的利用效率受排产计划、装夹校正和质量检验等多种因素的影响,其评价方法与自动化生产线上的数控机床效率评价方法有明显区别。

随着各行业对智能制造技术的深入应用,数字化车间逐渐增多,制造数据采集与状态管理(Manufacturing Data Collection &Status Management,MDC)系统[2]和制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)[3]在离散行业的数字化车间内得到了广泛应用。目前这2种系统关注的重点分别是机床状态和作业任务管理。结合行业现状进行分析,这2个系统在实际应用中的结合度较低,在提升车间精益管理和数控机床效率方面发挥的作用还不明显。

本文从离散制造行业的数字化车间管理实际出发,研究科学评价数控机床效率的计算模型,并将数控机床所处的状态细化为加工状态、加工前准备状态、加工过程准备状态、空闲状态、停机状态和纯关机状态等6种。……