基于自動識別技術(shù)的車間物流系統(tǒng)的設(shè)計與分析
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1 引言
隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，制造業(yè)企業(yè)面臨越來越激烈的競爭。如何降低成本顯得尤為重要，當(dāng)前，原材料的成本已經(jīng)沒有更大的下降空間，許多企業(yè)都意識到了如何降低物流成本，以及如何運用信息化物流管理的重要性。因此，企業(yè)物流的信息化成為提高企業(yè)競爭力的重要途徑和手段。而自動識別技術(shù)作為制造業(yè)物流中不可缺少的一項技術(shù)更是得到了廣泛的應(yīng)用。本文根據(jù)柳州五菱聯(lián)合發(fā)展有限公司車橋廠的汽車后橋主減生產(chǎn)線展開車間物流系統(tǒng)的設(shè)計研究。
2 系統(tǒng)需求分析
企業(yè)生產(chǎn)過程物流管理存在的主要問題：
1)目前生產(chǎn)物流過程采用的是人工統(tǒng)計，難免會發(fā)生一些諸如錯記、漏記、多記、單據(jù)丟失等一些錯誤，這就導(dǎo)致了數(shù)據(jù)采集的不準(zhǔn)確，信息的反饋效率極其低下；
2)企業(yè)中原有的
車間管理系統(tǒng)只是一個靜態(tài)的、需要人工輸入的物料管理系統(tǒng)，待錄入的數(shù)據(jù)量太大，容易出錯；
3)車間現(xiàn)有的物料配送模式為空箱拉動，這種物料配送模式效率很低，不能對線邊物料的消耗和需求進行實時掌握。
總之，在沒有信息化的生產(chǎn)物流車間，數(shù)據(jù)采集依然通過手工方式完成，這樣的工作效率極其低下。
3 基于自動識別技術(shù)的物流管理解決方案
針對車間內(nèi)部的一些實際情況，我們設(shè)計了一個基于自動識別技術(shù)的物流解決方案：
1)鑒于企業(yè)現(xiàn)有的車間環(huán)境和成本因素，使用條形碼作為物料的自動識別。采用的條碼識別設(shè)備為手持?jǐn)?shù)據(jù)采集器和有線條碼槍；
2)根據(jù)整個車間的分布情況和現(xiàn)有的物料配送模式，我們合理的設(shè)置了數(shù)據(jù)采集器、電腦、以及有線掃描槍在車間的分布區(qū)域；
3)在廠區(qū)配有電腦的區(qū)域使用的是有線條碼槍來實時的錄人數(shù)據(jù)，在生產(chǎn)線上使用的手持?jǐn)?shù)據(jù)采集器，即使不慎丟失條形碼，工人也可以采用人工鍵盤輸入。解決了數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確的問題；
4)針對物料的配送模式，我們實行工人按鍵呼叫，在具體工位設(shè)置呼叫鍵盤，并通過生產(chǎn)線上的鍵盤信息中轉(zhuǎn)器，將信息傳輸?shù)椒?wù)器，然后通過服務(wù)器傳將呼叫信息傳輸?shù)骄唧w的位置。
4 系統(tǒng)總體設(shè)計
系統(tǒng)以自動識別技術(shù)為主線，貫穿整個車間物流的生命周期，從物料進入車間，到最終成品出廠，很好地解決了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性問題
5 系統(tǒng)功能模塊
1)車間基本信息管理。車間信息管理涉及到車間的一些基本信息的管理，包括一些基本的數(shù)據(jù)信息，如物料、成品、車間流轉(zhuǎn)票據(jù)、產(chǎn)品BOM表以及用戶管理。其中用戶管理沿用以前ERP系統(tǒng)中的用戶管理，只是系統(tǒng)管理員需新增生產(chǎn)過程中涉及到的系統(tǒng)用戶，并對其設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限。
2)車間物流管理。該模塊是車間的整個物流過程的核心模塊，其中領(lǐng)料管理中，系統(tǒng)根據(jù)每天的
生產(chǎn)計劃，通過產(chǎn)品BOM表自動生成需要的物料數(shù)量信息，在此基礎(chǔ)上，并根據(jù)不同的物料可能出現(xiàn)的損耗比率來生成一個大于理論值的物料需求表，并將其按照內(nèi)部配送和外部配送來分類。
3)發(fā)料管理。也就是物料配送的管理，該模塊除了實現(xiàn)物料的初始配送之外，還實現(xiàn)了在生產(chǎn)過程中對具體工位物料需求的物料配送。轉(zhuǎn)料管理對于物料上生產(chǎn)線，通過數(shù)據(jù)采集器來采集數(shù)據(jù)實現(xiàn)。
4)車間統(tǒng)計管理。該模塊對車間的基本生產(chǎn)信息進行統(tǒng)計，車間當(dāng)前生產(chǎn)的成品數(shù)、成品完成率，查詢當(dāng)前車間廢品，待返修物料信息。實現(xiàn)年、月度盤點功能。
5)數(shù)據(jù)采集管理。該模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)，并對新增物料添加條形碼信息，并對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的日常維護。
6)系統(tǒng)接口管理。該系統(tǒng)最終是需要連接到企業(yè)原有車間管理系統(tǒng)中，方便企業(yè)各部門查詢和訪問。
6 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
1)條形碼技術(shù)
條形碼是由一組規(guī)則排列的條、空以及對應(yīng)字符組成的標(biāo)記，表達了一定的信息。這些標(biāo)記能被條碼識別設(shè)備識別掃描后，轉(zhuǎn)換為計算機中的可讀信息，從而實現(xiàn)了對貼上條形碼的物料的自動識別。
我們將具有物料名稱，物料編號，供應(yīng)商，物料規(guī)格、計量單位、物料型號等信息的條形碼貼在物料上，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集器掃描后記錄的信息被輸入計算機內(nèi)，即可根據(jù)信息對物品進行電子化管理。我們采用的數(shù)據(jù)采集器是以批處理形式給系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是文本格式傳輸?shù)摹?/div>
系統(tǒng)應(yīng)用條形碼技術(shù)降低了工人的工作量，操作簡單，并且輸入速度快，這對信息量大的生產(chǎn)制造業(yè)是很有利的。
2)BOM表技術(shù)
BOM是一個產(chǎn)品所有零件、部件和結(jié)合部等所有子物料項的列表，它反映了對生產(chǎn)該成品時所需的所有物料的構(gòu)成層次關(guān)系和數(shù)量關(guān)系，是一種典型的樹狀結(jié)構(gòu)。除了根節(jié)點之外，所有的父子關(guān)系并非是“一對多”或是“多對一”，而是“多對多”關(guān)系。即許多父部件由許多子部件和子零件構(gòu)成，而其中的某一些子部件或者子零件又構(gòu)成另外一個父部件。如圖3中的部件A由部件D和零件B組成，而零件B又直接與其他的零部件構(gòu)成了最終成品。
BOM表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一般有兩種類型：雙層父子結(jié)構(gòu)和多級樹形結(jié)構(gòu)。我們將使用多級樹形結(jié)構(gòu)。最終成品位于第0層，是樹的根節(jié)點。
在通過BOM表生成物料配送計劃的時候，系統(tǒng)會根據(jù)BOM表查找一類成品對應(yīng)的所需的各類物料數(shù)量，并生成一個成品和物料的對應(yīng)關(guān)系。其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)表如表1所示。查找的方式和算法決定了系統(tǒng)的運行速度和工作效率。BOM表的查找方法有很多種，其中，遞歸查找法和分層查找法運用較廣。遞歸查找法就是在遍歷樹結(jié)構(gòu)中的中序遍歷法，先訪問根節(jié)點，然后依次訪問左子樹節(jié)點，再訪問左子樹節(jié)點的孩子，直到左子樹節(jié)點遍歷完成，再訪問右孩子，這樣的查找效率很低，最終使得系統(tǒng)運行速度慢，效率低。
分層查找法，就是從根節(jié)點開始，一層一層的向下查找，直到找到最底部的葉子物料節(jié)點，將每一層的葉子節(jié)點作為一個集合，利用數(shù)據(jù)庫集合操作的優(yōu)點，將各個集合通過union all求所有數(shù)據(jù)項的并集，再查找并統(tǒng)計合并后集合的所有的各個數(shù)據(jù)項，得出成品與基礎(chǔ)物料的對應(yīng)數(shù)量關(guān)系表。這種方法使得查找速度很快。
7 結(jié)語
本文就基于自動識別技術(shù)的汽車生產(chǎn)制造業(yè)中生產(chǎn)物流過程管理系統(tǒng)的設(shè)計和實施做了一些介紹。并對系統(tǒng)的核心模塊功能以及系統(tǒng)中涉及到的主要技術(shù)進行了詳細(xì)討論。本系統(tǒng)充分利用自動識別技術(shù)的優(yōu)勢，提高了物流信息化水平，降低了企業(yè)的物流成本，對構(gòu)建信息化的生產(chǎn)制造類企業(yè)有一定的參考和指導(dǎo)意義。