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                離散制造業MES系統物料配送的拉動式解決方案

                發布日期:2022-08-10瀏覽次數:254

                一、生產背景

                      近年來市場的需求越來越多變和個性化,許多適用于大批量制造的剛性生產線正在被逐步改造為小批量多品種的柔性生產線,因此要求企業內部建立起高效、快速的物流系統與現代生產制造系統相適。但國內企業的生產物流狀況普遍比較落后,還處于粗放的拉動配送階段,生產線的高效率和現場物流的繁雜、低效已經成為制約企業快速發展的瓶頸。無論是20世紀60年代美國IBM公司奧列基博士提出的物料需求計劃(MRP),還是20世紀90年代美國著名IT咨詢公司GarinerGrouPInc提出的企業資源計劃系統(ERP),這些系統都只是強調企業之間的大物流配送,并且基本思想都是準備一定量的庫存,按照提前期長短區別各物料下達訂單的優先級,從而保證在生產需要時所有物料都能配套備齊,從根本上來說這些都是一種“推動式”的物料配送方式。直到準時生產(JustInTime,JIT)的出現,生產線物料配送方式才發生了根本變化。

                MES系統物料供應鏈需求圖

                二、 拉動式物料配送介紹      

                1、“看板”簡介

                    看板(Kanban)是豐田生產方式(TPS)的一大支柱JIT(JistInTime)的實現工具,看板的啟示是從美國的超級市場得來的??窗迨莻鬟f信號的工具,它可以是某種“板”,一種揭示牌,一張卡片,也可以是一種信號??窗骞抢瓌邮綔蕰r供應的重要方式之一。將準時化要求向上游延伸到供應商處,即用戶廠家以看板作為準時化要貨指令,供應商按照看板指令實施生產或運輸;所供應的外協件不進入用戶的倉庫存儲,直接轉運至用戶生產線消耗點??窗迨怯脕砜刂粕a現場的生產排程工具。具體而言,是一張卡片,卡片的形式隨不同的企業而有差別??窗迳系男畔⑼ǔ0慵柎a、產品名稱、制造編號、容器形式、容器容量、看板編號、移送地點和零件外觀等。


                2、“推動式”與“拉動式”

                   “推動式”物流系統進行生產控制就是要保證各個生產環節的物流輸入和輸出都按計劃要求按時完成。但是由于各類因素的干擾,外部需求經常波動,內部運行也時有異常事件發生,各種提前期的預測也不盡準確,造成“計劃變化滯后”的情況,各車間、工序之間的數量和品種都難以銜接,交貨期難以如期實現。為了解決這些矛盾,通常采用調整修改計劃、設置安全庫存、加班加點、加強調度控制力度、增加計算機輔助管理系統等措施。與此對應,要發生相關的庫存費用、人工費用、管理費用和投資。

                   “拉動式”從最終產品裝配出發,由下游工序反向來啟動上游的生產和運輸。每個車間和工序都是“顧客”,按當時的需要提出需求指令;前序車間和工序成為“供應商”,按顧客的需求指令進行生產和供應,沒有需求就不進行作業,實行“領料制”。需求信息流逆向拉動物流,這種方式稱為“拉動式”。它以外部市場獨立需求為源點,拉動相關物料需求的生產和供應。生產系統中的上下游、前后工序之間形成供應商-顧客關系,下游和后工序“顧客”需要什么,上游和前工序“供應商”就“準時化”提供什么,物流過程精益化,市場需求導向的理念在拉動式物流中得到充分體現。

                     二者最主要的區別在于:在“推動式”生產中,一個加工工序按照已制定好的生產計劃和排序對某一種生產物料加工完后,該種物料被“推”向下一個工序,然后再按照此工序已制定好的生產計劃和排序進行加工,依此類推,該種物料被一步步從上游工序“推”向下游工序。而在“拉動式”生產中,上游工序的生產只按照由下游工序傳遞來的生產量、生產種類和排序等指令進行生產,生產被下游工序“拉”動進行?!巴苿邮健鄙a是以系統性的生產計劃為中心的生產管理方式,對于生產的運行,起著重要的計劃和協調作用。而“拉動式”生產則注重生產現場的管理,以滿足現場的需要和解決現場存在的問題為中心。

                三、拉動式物料配送系統的建立

                     拉動式配送物料及作業提出了更高的要求:除特殊物料外皆不能在現場拆包裝以減少污染和提高裝配效率,物料必須標識清楚并在正確工位,倉庫送料要平準化,降低產線物料庫存,現場不能有混料現象。

                1、物料配送系統所需要的基礎資料

                    經以上分析,我們計劃在某總裝線推行物料拉動式配送系統,直接從倉庫備好物料送到產線各工位。該系統所需要的基礎資料有:物料基本信息,包括產品BOM、各工位物料用量;物料標識的建立,共分3種物料標識;物料配送工具準化(主要是物料容器);物料上線流程IT化;物料配送過程設置,包括送料邏輯、安全庫存等。

                2、物料配送基礎資料準備

                   2.1 物料信息數據采集。通過工藝及生產相關人員建立起物料基礎數,以后有新集種則自動按照該模式建立物料信息。該信息采集的前提是工藝部門要有完整的工藝流程及標準的產品物料信息BOM(BillOfMaterial,物料清單),并且生產現場嚴格按照工藝流程排布工位。

                   2.2 物料卡用于倉庫對原物料進行地址管理;送料單用于標識車間組裝單元和加工單元的需要生產物料的地址管理;物料標識貼在盛放生產物料的容器上,上面有需要該物料的產線工位地址,不同模組的物料標識顏色不同。其中的送料單相當于一張看板,后面會詳細講解它的作用。

                   2.3 物料容器標準化。我們的生產現場雖然也有物料容器,但是對容器的使用方法卻仍然沒有規范,在操作效果上,實質僅僅是切換了容器而已。這種光切換而不進行管理的做法會對今后的物流管理接口和軟件的標準化帶來障礙和浪費。

                       a、對于小尺寸的物料(如螺釗、螺母、螺栓等),在節拍(或單元配送時間)中消耗量大,但所需容器又小,一律選用尺寸較小的塑料盒上線,倉管員在倉庫拆好包裝,按需要數量放入料盒。

                       b、對于體積較大的物料,選用較大尺寸的塑料周轉箱(400×600×140型、400×300×140型),以滿足單元時間的配送。

                       c、對于過于龐大的物料,我們設計了專門的物料周轉車進行配送,這其中需要考慮料車的通用性。

                       d、對于特殊物料,如防靜電要求高或PE盤裝的精密物料,建議原包裝方式上線。

                四、項目實施的目標和效果圖

                MES系統車間拉動式物料配送示意圖.png


                作為MES系統的一個子系統,物料配送對產線的連續生產起到關鍵性作用,下面是一個家電生產企業采用拉動式配送時各個環節的詳細要求,對于離散制造業而言,基本上要可以參考實施:

                1、系統通過ERP系統接口自動讀取排產計劃和BOM表。

                2、分裝區電腦安裝看板系統內的物料分裝信息軟件,操作員通過觸摸屏查詢生產計劃,選擇當天的生產計劃和BOM表,并通過標簽打印機打印整套的物料標簽。物料標簽打印開始后,物料狀態置為“分裝中…”,打印結束后,標簽打印置為灰色,不能再次打印。如果需要再次打印,需要經過主管授權方可,同時將以前打印的標簽置為“已作廢”。

                3、整套標簽掃描結束后,物料狀態置為“分裝完成”。

                4、分裝完成的物料通過傳輸裝置送到配送區,配送區操作員接收后通過手持終端進行掃碼,確認收到物料,此時物料狀態置為“配送中…”。

                5、配送區操作員配送完成后,發送到總裝段,再次掃碼,此時手持終端上需要進行確認,確認后物料狀態置為“配送結束”。

                6、產線自動進行物料齊套性檢測,對物料的缺料以及庫存不足進行預警。

                7、登記產生設備的實時故障情況,設定需要解決緊急程度,并視情況發短信通知部門負責人和公司負責人。

                8、產線操作員還可以通過手機APP查詢生產計劃、生產訂單、BOM表以及打印標簽,避免了排隊情況的發生。

                9、生產的數據通過互通接口,發布生產線實時狀況,公司領導可以在遠程通過電腦或手機APP查看生產狀況。

                10、通過無線掃碼槍或手持終端掃描物料上的條碼,實時展示各個生產線以及工序的標準產能、實際產能、累計產能、達成率等。

                11、通過計算機系統分析工作時間段和訂單切換時間段,提前在LED屏上提示;

                12、通過主控電腦輸入和調整計劃數,并在現場LED屏上反映出來各個訂單計劃量;

                13、整套系統的掃碼數據采集和LED顯示系統分離,這樣在LED屏損壞的時候,仍然能監控到整體的進度;

                14、生產數據除了實時顯示外,也能保存到數據庫中,這樣可提供日報,月報等分析手段

                       

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