卷包原材料在線跟蹤與核算的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

葉順宇 李秋林

摘要：為解決輔料物流高架庫系統(tǒng)無法與MES/ERP系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)，造成車間消耗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問題，進(jìn)行了系統(tǒng)的改造。項(xiàng)目改造包括系統(tǒng)軟件和硬件改造，系統(tǒng)軟件改造使用MQ服務(wù)器，并借助WebSphereMQ消息中間件用于不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的傳遞。硬件改造通過增加托盤固定條碼和進(jìn)出庫掃碼器對(duì)材料的信息進(jìn)行跟蹤掃描。車間使用材料時(shí)需要操作人員對(duì)材料進(jìn)行現(xiàn)場確認(rèn)和統(tǒng)計(jì)，以獲得準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。通過改造輔料高架庫物流系統(tǒng)，使系統(tǒng)能夠接受MES/ERP相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)原材料在線消耗水平的跟蹤、核算的管控模式。

關(guān)鍵詞：原材料 跟蹤 核算 物流系統(tǒng) MES/ERP系統(tǒng) 集成方案

中圖分類號(hào)：TP274.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）10（b）-0060-02

制造部在生產(chǎn)過程中，通常對(duì)卷包物料成本的管理控制側(cè)重于結(jié)果數(shù)據(jù)分析，缺乏生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)跟蹤的管理控制分析。現(xiàn)有的月度成本結(jié)果管控模式對(duì)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的物料消耗偏差缺乏預(yù)警性，因發(fā)現(xiàn)問題時(shí)間較為滯后，采取的整改措施相應(yīng)也處于滯后狀態(tài)，不利于生產(chǎn)過程物料成本的精細(xì)化管理。目前，卷包生產(chǎn)過程物料消耗控制缺乏系統(tǒng)性、物料消耗執(zhí)行過程透明度低、信息集成度低，每日單班單機(jī)物料消耗過程無法評(píng)價(jià)，造成統(tǒng)計(jì)分析評(píng)價(jià)不全面等狀況。為此將設(shè)計(jì)一套集成零散信息的技術(shù)裝備，通過對(duì)各系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集來計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

1 系統(tǒng)現(xiàn)狀及創(chuàng)新性分析

輔料物流高架庫于由于實(shí)施較早，信息系統(tǒng)較為獨(dú)立，所有基礎(chǔ)信息均獨(dú)立維護(hù)，無法與MES/ERP基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)。由于自控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定，造成車間消耗數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，使ERP基礎(chǔ)信息與車間現(xiàn)場信息不吻合以及MES收集生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。

由于管理效率日漸提高，新的業(yè)務(wù)需求也隨之不斷出現(xiàn)。通過改造輔料高架庫物流信息系統(tǒng)，接受ERP輔料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及MES相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，在托盤上增加固定條碼進(jìn)行掃碼信息確認(rèn)，實(shí)現(xiàn)復(fù)核高架庫庫存數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確獲取機(jī)臺(tái)消耗的功能。

卷包原材料在線跟蹤與核算的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，能更充分地發(fā)揮MES系統(tǒng)的功能，在MES系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，逐步提升卷包生產(chǎn)過程原材料的控制水平，對(duì)原材料消耗監(jiān)控常態(tài)化，為物耗成本管理、分析、診斷提供過程數(shù)據(jù)支持，可以較為全面、準(zhǔn)確地了解和掌握物料消耗過程中各機(jī)臺(tái)或各牌號(hào)的異性和共性點(diǎn)，為原材料降耗決策做出科學(xué)、正確的判斷，有利于增收節(jié)支。

2 系統(tǒng)改造原理及構(gòu)造

本系統(tǒng)是在原有的輔料物流高架庫系統(tǒng)上進(jìn)行改造。運(yùn)用系統(tǒng)集成分散方式，將各系統(tǒng)信息集成一體化，但又相對(duì)獨(dú)立。升級(jí)方案是將原自動(dòng)化物流信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用集中式服務(wù)器方案，數(shù)據(jù)集中存放在一臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，設(shè)備數(shù)據(jù)采集、控制程序（設(shè)備服務(wù)器程序）各庫完全獨(dú)立、各工位操作程序完全獨(dú)立，各庫硬件完全獨(dú)立。經(jīng)過升級(jí)后的系統(tǒng)具備可靠性、易維護(hù)使用和擴(kuò)展性，在保障系統(tǒng)成熟、穩(wěn)定、可靠前提下力求技術(shù)先進(jìn)、合理，操作、維護(hù)方便，故障恢復(fù)迅速、備用方案簡潔快速，通過操作過程日志記錄，幫助排除故障。升級(jí)方案從企業(yè)整體信息化角度進(jìn)行規(guī)劃，為將來業(yè)務(wù)發(fā)展留有充分的擴(kuò)展空間和信息接口。

2.1系統(tǒng)軟件改造

2.1.1輔料高架庫物流系統(tǒng)與MES/ERP系統(tǒng)接口改造

系統(tǒng)改造使用WebSphereMQ工具。WebSphereMQ在不同應(yīng)用程序、協(xié)議和平臺(tái)之間搭起了一座橋梁，使用戶能夠跨不同平臺(tái)輕松交換和管理信息。WebsphereMQ可以處理復(fù)雜的通信協(xié)議，并動(dòng)態(tài)地將消息傳遞工作負(fù)載分配給可用的資源。物流系統(tǒng)與其它系統(tǒng)共用MQ服務(wù)器，通過借助WebSphereMQ消息中間件、消息隊(duì)列技術(shù)，在不同系統(tǒng)間傳遞數(shù)據(jù)如圖1。

消息隊(duì)列可駐留在內(nèi)存或磁盤上，隊(duì)列存儲(chǔ)消息直到它們被應(yīng)用程序讀走。通過消息隊(duì)列，應(yīng)用程序可獨(dú)立地執(zhí)行，它們不需要知道彼此的位置，在繼續(xù)執(zhí)行前不需要等待。

應(yīng)用程序和信息系統(tǒng)之間通過MQAPI實(shí)現(xiàn)的接口，以便在兩個(gè)隊(duì)列管理器之間自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)，各個(gè)系統(tǒng)接收到數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、加工、轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)、動(dòng)作。在消息通道中，任何數(shù)據(jù)都按照一定格式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)格式化成字符串后，在不同系統(tǒng)間傳遞。數(shù)據(jù)格式定義采用XML格式。通過采用與平臺(tái)無關(guān)的XML文檔描述交互的信息，解決不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)模型不一致的問題。信息集成的前提是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致與集成。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的集成也通過中間件完成，采用增量方式、通過XML文檔傳遞。為了防止數(shù)據(jù)的不一致，也可同步數(shù)據(jù)。為了避免堵塞，每次發(fā)送的數(shù)據(jù)不超過1000條，多于1000條的，分包發(fā)送。

2.1.2輔料物流高架庫系統(tǒng)升級(jí)

輔料物流高架庫系統(tǒng)，負(fù)責(zé)材料進(jìn)出庫記錄。升級(jí)方案是在原系統(tǒng)上新增“生產(chǎn)材料領(lǐng)用數(shù)據(jù)查詢”功能，按牌號(hào)進(jìn)行車間材料領(lǐng)用數(shù)據(jù)的查詢，并提供數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，實(shí)現(xiàn)輔料物流高架庫系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)之間的材料領(lǐng)用數(shù)據(jù)的交互。

2.1.3ERP系統(tǒng)升級(jí)

ERP系統(tǒng)升級(jí)后將輔料高架庫領(lǐng)用單、輔料基礎(chǔ)信息、主輔計(jì)量單位換算系數(shù)提供到輔料高架庫物流系統(tǒng)。卷包車間在生產(chǎn)過程中將生產(chǎn)材料領(lǐng)用數(shù)據(jù)、卷包車間生產(chǎn)材料假退數(shù)據(jù)、卷包車間月度單耗數(shù)據(jù)等相關(guān)信息導(dǎo)入輔料高架庫物流系統(tǒng)，為MES系統(tǒng)進(jìn)行材料消耗統(tǒng)計(jì)核算提供條件。

2.1.4MES系統(tǒng)升級(jí)

MES系統(tǒng)升級(jí)后將提供車間生產(chǎn)牌號(hào)、機(jī)臺(tái)當(dāng)前生產(chǎn)牌號(hào)和下一個(gè)換牌的牌號(hào)信息。通過對(duì)輔料高架庫物流系統(tǒng)提供的機(jī)臺(tái)輔料消耗信息進(jìn)行處理。通過數(shù)據(jù)處理，MES系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)臺(tái)輔料消耗查詢、裝箱機(jī)材料消耗查詢、機(jī)臺(tái)消耗記錄、材料單耗月報(bào)表等功能。

2.2系統(tǒng)硬件改造

2.2.1條碼掃描器

安裝1套Sick條碼掃描器。根據(jù)配盤庫物流傳輸線的設(shè)備情況，把Sick條碼掃描器安裝在傳輸線的穿梭小車上，當(dāng)輔料配盤進(jìn)庫送到傳輸車上時(shí)，條碼掃描器對(duì)貨物進(jìn)行掃碼，對(duì)能夠識(shí)別的條碼進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送到物流系統(tǒng)，對(duì)不能夠識(shí)別的條碼進(jìn)行回送，待操作人員處理后從新進(jìn)庫。

2.2.2木托盤條碼

對(duì)配盤庫的木托盤條碼進(jìn)行條碼的增加。對(duì)將要使用的個(gè)木托盤進(jìn)行條碼定制，分別在木托盤兩邊釘上鋁片，把用條碼打印機(jī)打印出來的條碼釘?shù)戒X片上，便于材料通過配盤后掃描識(shí)別后進(jìn)入輔料高架庫。

2.2.3操作鍵盤

在卷包機(jī)臺(tái)控制屏幕上安裝了操作小鍵盤。托盤條碼長度4位，當(dāng)機(jī)臺(tái)人員進(jìn)行材料統(tǒng)計(jì)核對(duì)時(shí)，將4位碼錄入系統(tǒng)中。操作小鍵盤方便操作人員在進(jìn)行余料登記時(shí)輸入材料所剩余的數(shù)量和進(jìn)行條碼的確認(rèn)工作。

3 項(xiàng)目成果

3.1材料消耗統(tǒng)計(jì)功能

系統(tǒng)改造后實(shí)現(xiàn)了材料消耗統(tǒng)計(jì)功能，該功能展示了材料消耗明細(xì)的月報(bào)畫面，功能中按月、牌號(hào)進(jìn)行了輔料的明細(xì)統(tǒng)計(jì)，通過消耗數(shù)量和月產(chǎn)量之間的換算，得出了材料的單耗。

3.2機(jī)臺(tái)材料消耗月報(bào)功能

系統(tǒng)改造后實(shí)現(xiàn)了機(jī)臺(tái)材料消耗月報(bào)功能，該功能展示了材料消耗機(jī)臺(tái)的月報(bào)畫面，功能中按月、卷接、包裝、成型、封箱等機(jī)臺(tái)設(shè)備以及班別進(jìn)行了輔料的統(tǒng)計(jì)，換算出各班別的材料單耗。

3.3主要材料耗用統(tǒng)計(jì)月報(bào)功能

系統(tǒng)改造后實(shí)現(xiàn)了主要材料耗用統(tǒng)計(jì)月報(bào)功能，該功能展示了材料消耗機(jī)臺(tái)的月報(bào)畫面，功能中按月、卷接、包裝、成型、封箱等機(jī)臺(tái)設(shè)備以及班別進(jìn)行了輔料的統(tǒng)計(jì)，換算出各班別的材料單耗。

4 使用效果

輔料物流高架庫系統(tǒng)改造后，能夠很好的與MES/ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口，使MES/ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互使用，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性高，方便查詢。大大提高了MES/ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)及生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及消耗核算的效率。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年較2010年在各項(xiàng)材料核算和統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確度方面得到了大大的提高，有效的保障了材料核算的精確性，為推進(jìn)生產(chǎn)過程數(shù)字化先進(jìn)管控模式的實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。

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