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装配型制造企业车间物流信息系统研究

2009-06-15 09:10:26  来源:万方数据

摘要:针对装配型制造企业车问物流特点和信息化建设的需求,研究面向制造执行系统(MES)的车间物流信息系统。在分析车间物流的数据流程基础上,设计出具体的物流系统功能模块,并阐述物流
关键词: 信息系统

  0 引 言

  装配型制造企业主要从事离散的零/部件装配,物料运动的特点是呈离散状态,在这种生产组织形式下,其内部物流管理作业存在着很多问题和难点。车间物流是企业物流的关键环节,提高车间物流信息管理将有利于企业内部的物流优化,对企业降低成本、提高效率和增强核心竞争力有着至关重要的作用。

  本文以某成套电器企业车间为背景,结合企业MES建设和车间物流现状需求,对面向MES的车间物流信息系统进行了研究与设计。

  1 装配型制造企业车间物流分析

  装配型制造企业车间,根据生产计划领取零/部件进行装配,物流对装配车间的生产效率有着显著的影响。

  1.1 装配车间物流存在的问题

  1)缺乏在制品信息跟踪,生产与物流脱节。车间在制品没有信息跟踪,造成在制品库存不稳定:库存过多,造成车间零件积压,成本浪费大;库存不足,造成车间各生产环节脱节,严重影响车间生产的持续性。在制品以各种不同的形态大量地存在于各个工艺阶段和各个环节,对在制品缺乏信息跟踪,直接影响企业流动资金的周转。同时,在制品状态信息的准确性,是企业计划层准确进行生产进度控制的依据,往往由于主生产计划考虑欠周,与实际生产进度有一定的差异,造成生产与物流的不一致。比如,成套组装的主要制约环节是元件没有按时到位,导致不能按时交货。而库房里却堆放着还没有组装合同的元件。

  2)物流过程的连续性、平行性和适应性不够。所谓连续性不够是指加]二、外协和成套组装等各环节连续性不够,比如,由于零/部件或外协件经常不能及时到位,导致生产活动的等待。平行性是指多个合同共享人力、物力等资源,无论是物料采购还是生产安排,都在一定程度上有交叉和重叠,如果交叠的程度处理不合理就会影响所有的合同进度。比如,有时多个合同同时挤在一起,其结果是所有合同的资源都无法满足,有的合同缺这类元件,有的合同缺另一类元件。适应性即是指物流系统对于计划调整的适应性。由于生产计划的制定不够严谨,随意性大,生产计划经常调整,物流体系适应性有限,与生产加工的实际进度出现了偏差。

  3)车间物料、零/部件管理混乱。车间没有用完的元件随意堆放在货架上,没有按时进行盘存、贬值、退货和报废等处理;物料放置混乱,缺乏准确的数据信息;不合格品堆积严重,缺乏有效处理。车间物流的混乱,影响了车间的数据统计准确性,造成了有关生产问题的责任不明确。

  4)物流数据与相关部门未能信息共享。物流信息采集手段比较落后,主要依靠手工记录。与相关部门如质检、计划和仓储等,缺乏信息共享,造成了多个数据源。各部门各负其责,相互独立,部门之间缺少沟通和衔接,致使物流信息、物流资源不能共享,造成物流过程的延长,从而增加了物流成本。

  1.2 装配车间物流信息系统的需求

  目前,上述车间的粗放生产物流管理方式与企业生产管理现代化的目标是极不相称的。要进行必要的车间物流管理的建设,建立科学的管理体制,使车间管理规范化。基于车问MES系统整体建设的要求,建立车间物流信息系统要达到以下目标。

  1)增强对物流信息的跟踪和监控。增强物料流的管理,规范物料流动,严格控制物料的控制权转移和状态的变化。通过物流信息的管理来控制生产活动,同时通过管理生产活动对物流信息进行驱动,实现了物料流、生产信息流的统一。

  2)提供车间物流的详细信息。通过对车间物流信息的准确采集,向计划层提供实时的生产进度信息,以便生产管理部门可以及时地调整生产计划,使生产作业计划在最大限度上与车问实际相符;实现车间准确、便捷的资源能力统计和生产信息汇总;对于生产中出现的问题有明确的责任。

  3)与MES相关功能模块集成,实现信息的共享。作为MES的重要基础,物流系统要与计划、质量和财务等系统模块实现集成,互相提供数据,从而实现车间MES的整体功能实现。

  2 基于MES的车间物流信息系统设计

  2.1 装配车间物流主要流程

  装配车间的主要物流过程如图1所示。

图1 装配车间主要物流过程

  图1 装配车间主要物流过程

  1)领料入库:根据装配计划,领取零/部件,人车间原材料库。

  2)配料运送:根据装配任务,将彩部件分批运送到具体装配工位。

  3)工位装配:各个工位按照装配工艺装配相应零/部件。

  4)不合格品处理:装配工序中,质检出现不合格产品,进行相关处理,需要转出车间的,暂置于不合格品区。

  5)完工入库:完成装配并经过检测合格的产品转入车间成品库。

  6)成品出库:按照生产订单,将成品转出装配车间。

  2.2 物流系统主要数据处理流程

  装配车间物流相应产生的数据流程如图2所示。

图2 车间物流过程数据流程

  图2 车间物流过程数据流程

  2.3 车间物流信息系统设计功能模块

  结合装配型制造企业车间物流的现状分析以及数据流程,设计车间物流信息系统的功能模块如图3所示。

图3 车间物流系统功能模块

  图3 车间物流系统功能模块

  设计车间物流信息系统各功能模块的具体功能如下:

  1)零/部件管理:根据车间装配计划,进行物料的领取和收料记录;由车间的具体配送计划,将物料进行具体的工位分批配送;提供影部件数据的实时查询。

  2)在制品管理:通过在制品跟踪信息采集,提供实时在制品信息查询;进行在制品报表统计,为计划层提供准确的车间生产进度数据。

  3)成品管理:完工下线的产品,经质检合格转入成品区;根据出库单信息,管理成品转出车间信息;成品报表统计完T成品和转出情况。

  4)不合格品管理:在车间装配过程中,质检出现问题或出现零件损坏,由质检部门开出质量检测单,进行相应处理。通过处理管理模块进行不合格品的信息跟踪;不合格品报表为车间计划零/部件补充提供数据,并使质量问题责任分明。

  5)基础数据管理:根据装配计划和不合格品报表,制定车间的影部件配送计划。

  3 车间物流信息系统与其他系统的集成

  在MES环境下,物流系统与其他功能系统是相互联系的,物流信息系统的设计实现与其他系统的集成设计,才能实现MES系统的整体功能。

  物流信息系统与其他系统数据流程如图4所示。

图4 物流系统与其他系统数据流程

  图4 物流系统与其他系统数据流程

  1)与计划模块集成:物流信息系统通过计划系统的装配计划,进行零/部件的配送;物流系统的跟踪信息又实时将计划的执行情况反馈给计划模块,影响计划的制定和调整,有效地组织生产和利用生产资源。

  2)与质量模块集成:及时反映产品各个时期的质量问题,有利于相关部门快速、准确地做出正确的决策,确保了产品的质量,降低了不合格品率。

  3)与财务模块集成:实现资金流与物流的同步记录和数据的一致性,从而使车间资金的流向有明确的记录,具有可追溯性,改变了资金信息滞后于物料信息的状况。

  4)与考核模块集成:物流系统提供装配追踪过程记录的信息,考核系统依据信息对每个工位、每个工人、每个工班进行考核(质量、消耗、产量和设备)。

  5)与设备模块集成:根据设备管理系统数据,进行配送计划安排或调整。

  6)与工艺模块集成:根据装配工艺,进行零/部件配送。

  在实施MES的环境下,开发车间物流信息系统,利用系统集成方法可以充分利用原有的各种资源,使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥,使各种资源明显的或潜在的浪费得到最大限度地减少以至消除,从而可以获得更好的整体效益,使各个分系统实现信息共享,这样既保证了系统的先进性、实用性,又利用了已有投资,大大缩短了系统开发周期。

  4 结 语

  本文结合成套电器装配车间的物流情况,分析了装配型制造企业车间物流的现状与需求,设计了面向MES的车间物流信息系统功能模块,并研究了物流信息系统与MES环境下其他功能模块的集成。该系统实现了对车间的物流信息的跟踪,为MES系统提供了数据基础,同时,及时反映了生产进度情况,提高了企业生产的效率,为企业的信息化建设提供了有效的支持。本文关于装配型制造企业车间物流信息系统的研究与设计,已经应用于重庆市某成套电器企业,取得了较好的应用效果。


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