論制造物聯(lián)技術(shù)與供應(yīng)鏈可視化管理

譚雪清等

摘 要：制造物聯(lián)技術(shù)突破了現(xiàn)有制造系統(tǒng)在信息獲取、控制、人機(jī)交互和管理方面的集成度差以及協(xié)同能力弱的局限，通過(guò)制造環(huán)境下感知設(shè)備（RFID、傳感器等）的分布式協(xié)同提高供應(yīng)鏈系統(tǒng)的性能，大幅提高了制造效率。可視化供應(yīng)鏈系統(tǒng)創(chuàng)新企業(yè)運(yùn)作模式和業(yè)務(wù)流程，降低產(chǎn)品成本和資源消耗，為用戶提供更加可視化和個(gè)性化的服務(wù)。

關(guān)鍵字：制造物聯(lián)供應(yīng)鏈可視化

Abstract： Manufacture IOT technology breaks through the existing limitation of integration and collaboration in the manufacturing systems， which involves data acquisition， control， human-computer interaction and management. By using the manufacturing environment sensing devices， such as RFID and sensors， it improves the performance of the distributed collaborative supply chain system， and greatly improves the manufacturing efficiency. The visualization of supply chain is an innovation of the enterprise operation and business process. Therefore， reduce the cost of the product and the consumption of resources， to provide more visual and individual service for the user.

Keywords：Manufacture IOT，Supply chain， Visualization

制造物聯(lián)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、通信技術(shù)以及 RFID技術(shù)等電子信息技術(shù)與制造技術(shù)相融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造與服務(wù)過(guò)程中制造資源與信息資源的感知、傳輸、計(jì)算、控制與服務(wù)的一種新型的制造模式和信息服務(wù)模式 [1]。制造物聯(lián)通過(guò)對(duì)制造過(guò)程的全面感知、可靠傳遞、智能處理使數(shù)據(jù)到達(dá)不同目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)共享，從而實(shí)現(xiàn)制造中的“物與物”相聯(lián)、“人與物”相聯(lián)以及“人與人”相聯(lián)。

供應(yīng)鏈?zhǔn)菄@制造企業(yè)主要生產(chǎn)單元，通過(guò)對(duì)信息流、物流、資金流的控制。供應(yīng)鏈?zhǔn)菑牟少?gòu)原材料開(kāi)始，制成中間產(chǎn)品以及最終產(chǎn)品，最后由銷售網(wǎng)絡(luò)把產(chǎn)品送到消費(fèi)者手中的將供應(yīng)商、制造商、分銷商、零售商，直到最終用戶連成一個(gè)整體的功能網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)。

在以需求為導(dǎo)向的創(chuàng)新條件下，隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的數(shù)字、信息和計(jì)算機(jī)革命，傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)方式和制造模式正在發(fā)生重大改變。大規(guī)模定制需要及時(shí)的信息交流、處理與溝通，包括人與人、人與物、物與物之間的信息交流與溝通。由于產(chǎn)品的復(fù)雜程度越來(lái)越高，定制要求越來(lái)越復(fù)雜，今天的制造生產(chǎn)合作更加復(fù)雜，精度要求更高。

可視化供應(yīng)鏈系統(tǒng)是一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的制造供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)流程控制系統(tǒng)。從整合供應(yīng)鏈上各方的信息源入手，通過(guò)簡(jiǎn)單易用的信息查詢和確認(rèn)反饋界面，做到物料可視化、工序可視化和倉(cāng)儲(chǔ)可視化，從而達(dá)到準(zhǔn)時(shí)化供應(yīng)鏈管理的目的。制造企業(yè)的主要生產(chǎn)單元與零部件供應(yīng)商之間的良好供求關(guān)系是實(shí)現(xiàn)“精益生產(chǎn)”的前提，是企業(yè)制造過(guò)程管理的重點(diǎn)。可視化供應(yīng)鏈系統(tǒng)的構(gòu)架如圖所示。

1.物料可視化

物料可視化系統(tǒng)是主要生產(chǎn)單元提供給物料供應(yīng)商使用的協(xié)同控制界面。通過(guò)和內(nèi)部 ERP、MES系統(tǒng)的實(shí)時(shí)交互，供應(yīng)商能夠及時(shí)準(zhǔn)確地了解物料的需求和庫(kù)存狀況，并根據(jù)事先約定的規(guī)則，主動(dòng)確認(rèn)訂單，主動(dòng)發(fā)貨，并對(duì)采購(gòu)單的執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行跟蹤。

2.工序可視化

工序可視化系統(tǒng)是給生產(chǎn)管理人員提供的一個(gè)直觀的供應(yīng)鏈在線產(chǎn)品監(jiān)控平臺(tái)。生產(chǎn)線上的每個(gè)工序都設(shè)為一個(gè)監(jiān)視單元，顯示該工序上的在制品編號(hào)、數(shù)量、開(kāi)工時(shí)間和批序號(hào)等信息。通過(guò)各單元的串聯(lián)可以在一個(gè)屏幕上顯示整條生產(chǎn)線的工作狀態(tài)，并可以支持多種返工、緊急插單等多種生產(chǎn)類型。

3.倉(cāng)儲(chǔ)可視化

倉(cāng)儲(chǔ)可視化系統(tǒng)是對(duì)于零部件庫(kù)存的可視化管理的系統(tǒng)。首先要對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行分類編碼和屬性定義，包括：容量、位置和可存放零件等，在零部件或總成產(chǎn)品入庫(kù)時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)按空間占用最優(yōu)原則分配存儲(chǔ)單元。出庫(kù)時(shí)系統(tǒng)將按先進(jìn)先出的原則自動(dòng)提示操作人員從指定的存儲(chǔ)單元上取貨。此外，倉(cāng)庫(kù)管理人員可以在圖形化的界面上實(shí)時(shí)監(jiān)控到每一個(gè)存儲(chǔ)單元的狀態(tài)。

可視化供應(yīng)鏈系統(tǒng)平臺(tái)通過(guò)制造物聯(lián)技術(shù)在整個(gè)供應(yīng)鏈上針對(duì)不同權(quán)限的設(shè)置實(shí)現(xiàn)信息共享。平臺(tái)的構(gòu)成主要分為采集層、顯示層和應(yīng)用層 [3]。

采集層——RFID數(shù)據(jù)收集層的任務(wù)是提供物流數(shù)據(jù)。這里主要運(yùn)用的是標(biāo)簽閱讀器與定位天線集成，這些天線安裝在固定點(diǎn)上，比如倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施入口，或者集成到叉車(chē)和其他設(shè)備，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)天線來(lái)識(shí)別和讀取數(shù)百個(gè)標(biāo)簽。如此，不同區(qū)域設(shè)備的準(zhǔn)確位置和出發(fā)時(shí)間被精確的確定并分別記錄。這樣，各個(gè)訂單的物流運(yùn)作狀態(tài)數(shù)據(jù)就確定了。

顯示層——它允許用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器使用在互聯(lián)網(wǎng)上的業(yè)務(wù)功能，是系統(tǒng)的用戶界面。這一層提供系統(tǒng)用戶輸入和管理輸出顯示。用戶可以根據(jù)他們的身份使用系統(tǒng)中不同種類的服務(wù)，可以直觀、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的了解訂單信息。

應(yīng)用層——實(shí)現(xiàn)物流功能和傳遞設(shè)計(jì)好的物流服務(wù)，例如報(bào)價(jià)單、訂單安排、運(yùn)行狀態(tài)跟蹤或者顧客發(fā)票，這些功能是由業(yè)務(wù)組成模塊和數(shù)據(jù)組成模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)還與通知服務(wù)器相互連接并以短消息的形式告知顧客業(yè)務(wù)信息，比如發(fā)票信息或貨運(yùn)單據(jù)。

可視化的供應(yīng)鏈管理在企業(yè)中的作用體現(xiàn)在 [3]：

（1）節(jié)約交易成本——用信息的可視化串聯(lián)整合供應(yīng)鏈，將大大降低供應(yīng)鏈內(nèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的交易成本，縮短交易時(shí)間。

（2）降低采購(gòu)成本——促進(jìn)供貨商的管理。由于供貨商能夠方便地取得存貨和采購(gòu)信息，采購(gòu)管理人員等均可以大幅提高工作效率，從事具有更高價(jià)值的工作。

（3）減少存貨量——通過(guò)擴(kuò)展組織的邊界，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合庫(kù)存，供貨商能夠隨時(shí)掌握存貨信息，因此核心制造單元、物流企業(yè)均不需要維持較高的存貨量。

（4）減少循環(huán)周期——通過(guò)供應(yīng)鏈的自動(dòng)化系統(tǒng)，預(yù)測(cè)精度將大幅度提高，這將能縮短生產(chǎn)的時(shí)間，提高客戶的滿意度。

（5）收入和利潤(rùn)增加——過(guò)組織邊界的延伸，企業(yè)能履行它們的合同，增加收入并維持和增加市場(chǎng)份額。

當(dāng)前，我國(guó)制造業(yè)與世界先進(jìn)水平還存在一定的差距。以制造物聯(lián)技術(shù)為代表的智能制造技術(shù)具有人力投入小、資源消耗少、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)深度融合發(fā)展等特點(diǎn)，智能化意味著智慧型計(jì)算機(jī)在嵌入制造設(shè)備后能夠使生產(chǎn)設(shè)備更快地感知、自我反應(yīng)、計(jì)算判斷、分析決策和操作。符合個(gè)性化需要的個(gè)性化產(chǎn)品的大規(guī)模定制生產(chǎn)成為可能，部分已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。利用制造物聯(lián)技術(shù)與制造技術(shù)融合，可以形成制造業(yè)信息化的核心使能技術(shù)，帶動(dòng)制造業(yè)信息化不斷邁上新臺(tái)階，推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)持續(xù)發(fā)展。隨著制造物聯(lián)技術(shù)及應(yīng)用的飛速發(fā)展，制造物聯(lián)的理論與技術(shù)水平也必將快速提升，在各制造領(lǐng)域的應(yīng)用也隨之多點(diǎn)開(kāi)花。

[參考文獻(xiàn) ]

1.胡青霞等，基于物聯(lián)技術(shù)的 MES可視化系統(tǒng)研究，《現(xiàn)代電子技術(shù)》，2013

2.陳達(dá)文，基于物聯(lián)網(wǎng)的供應(yīng)鏈可視化管理，物流工程與管理，2011-3

3.Vernon Francis，Supply chain Visualized： Lost in translation？ Supply Chain Management： An International Journal， 2008， 13-3：180-183.endprint