張凱

摘 要：本文以條形碼技術(shù)，實現(xiàn)汽輪機、燃氣輪機中小零部件的檢驗、入庫、出庫、調(diào)撥、移庫、質(zhì)量追溯、質(zhì)量統(tǒng)計等管理功能，提升了企業(yè)的零部件管理水平。同時，系統(tǒng)通過條形碼、庫位編碼、人員編碼、托盤編碼、貨品編碼與供應(yīng)商編碼的方案設(shè)計和系統(tǒng)配置，實現(xiàn)各業(yè)務(wù)單元信息的采集、零部件履歷信息的查詢和狀態(tài)跟蹤，確保汽輪機中小零部件全面有效的管理和監(jiān)控，最終實現(xiàn)零部件的全生命周期管理，并有效實現(xiàn)了零部件在出現(xiàn)質(zhì)量問題時的追溯問題。

關(guān)鍵詞：汽輪機；條形碼信息采集；生命周期管理

以大型汽輪機、燃氣輪機等為代表的裝備制造是我國制造業(yè)的高端領(lǐng)域，其發(fā)展水平?jīng)Q定其產(chǎn)業(yè)鏈的整體競爭力。特別是燃氣輪機作為我國“十三五”規(guī)劃的重大項目，對我國裝備制造業(yè)的發(fā)展和制造業(yè)競爭力的提高具有重要的意義。

近幾年來，隨著S企業(yè)產(chǎn)品門類和產(chǎn)量的逐步提高，S企業(yè)對產(chǎn)品的精細化管理的要求也越來越高。特別是核電汽輪機和燃氣輪機的零部件，質(zhì)量要求高，在原材料購買、在制品生產(chǎn)、總裝、銷售環(huán)節(jié)都需全程跟蹤。目前，S企業(yè)對于產(chǎn)品的質(zhì)量管理主要是通過電腦文件和紙質(zhì)文件的方式進行，無法對已有的信息進行有效的整合。所以，S企業(yè)質(zhì)量信息系統(tǒng)的設(shè)計以整合中小零部件整個供應(yīng)鏈的質(zhì)量追溯為目標，以條碼技術(shù)和信息化手段為載體，提升S企業(yè)的質(zhì)量管理水平。

該系統(tǒng)主要是應(yīng)用知識工程和全生命周期的原理，通過采集和記錄外協(xié)零部件的供應(yīng)商、批次、檢驗人員等，實現(xiàn)對檢驗信息的管控。通過設(shè)計合理的編碼方案，記錄外協(xié)零部件的操作人員、時間、進入的庫位以及出庫后的流向，實現(xiàn)對問題零件的跟蹤與追溯。該系統(tǒng)可以通過對質(zhì)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析，達到提高效率、改善管理等目標。

1 需求分析

1.1 業(yè)務(wù)流程分析

根據(jù)汽輪機零部件的生產(chǎn)流程，本系統(tǒng)在供應(yīng)商安排零部件的生產(chǎn)時增加條形碼的打印功能，方便檢驗人員檢驗時對工作票上的條形碼進行直接掃描，提高信息錄入的準確性。檢驗員依據(jù)新的系統(tǒng)，用平板設(shè)備在離線或在線的環(huán)境下進行信息錄入、上載，保證檢驗信息的及時性、準確性。倉庫的庫管員在信息系統(tǒng)里為每個托盤生成條形碼并打印，并將已入庫零件和托盤進行綁定，方便零件檢索與出庫。具體的業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)狀態(tài)如圖1所示。

1.2 條形碼技術(shù)

條碼技術(shù)最早產(chǎn)生在二十年代，誕生于Westinghouse的實驗室里。那時候?qū)﹄娮蛹夹g(shù)應(yīng)用方面的每一個設(shè)想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做條碼標記，條碼中的信息是收信人的地址，就像今天的郵政編碼。為此Kermode發(fā)明了最早的條碼標識，設(shè)計方案非常的簡單，即一個“條”表示數(shù)字“1”，二個“條”表示數(shù)字“2”，以次類推。然后，他又發(fā)明了由基本的元件組成的條碼識讀設(shè)備：一個掃描器（能夠發(fā)射光并接收反射光）；一個測定反射信號條和空的方法，即邊緣定位線圈；使用測定結(jié)果的方法，即譯碼器。

Code39是條形碼的一種。由于編制簡單、能夠?qū)θ我忾L度的數(shù)據(jù)進行編碼、支持設(shè)備廣泛等特性而被廣泛采用。本系統(tǒng)采用Code39碼，該條碼能夠?qū)θ我忾L度的數(shù)據(jù)進行編碼，支持設(shè)備廣泛。目前幾乎所有的條形碼閱讀設(shè)備都能閱讀Code39碼，打印機也是同樣情況。

2系統(tǒng)總體設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 邏輯架構(gòu)

本文以支持汽輪機、燃氣輪機裝備制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展為背景，針對重大裝備配套外協(xié)件的質(zhì)量管理問題，提出了基于條碼技術(shù)的供應(yīng)鏈質(zhì)量跟蹤/追溯模型，如圖2所示，通過對零部件進行唯一編碼，跟蹤其在外協(xié)加工中的加工進度并獲取過程加工質(zhì)量反饋，當裝備出現(xiàn)質(zhì)量事故或者零部件缺陷時，通過反向追溯可以找到誰檢驗、誰生產(chǎn)，并可篩查出存在潛在質(zhì)量問題的零部件。

系統(tǒng)主要通過從供應(yīng)商到客戶的正向生產(chǎn)跟蹤，以及客戶、企業(yè)到供應(yīng)商的逆向質(zhì)量追溯，形成一個質(zhì)量信息管理的循環(huán)。通過集成供應(yīng)商和S企業(yè)的質(zhì)量管理，在一定程度上解決了各單元之間工序連接性差、信息不共享、產(chǎn)品質(zhì)量信息的追蹤與追溯能力不強等問題。系統(tǒng)基于條形碼對數(shù)據(jù)的采集功能，減少了人工失誤，保證了質(zhì)量信息采集的準確性和高效性，通過系統(tǒng)對各單元模塊之間的無縫連接以及質(zhì)量信息的實時統(tǒng)計和反饋功能，增強了對供應(yīng)商質(zhì)量和零部件生產(chǎn)的監(jiān)控能力，提高了企業(yè)的質(zhì)量管理水平。

從系統(tǒng)架構(gòu)上來看，S企業(yè)的質(zhì)量信息系統(tǒng)一共有五個層級，包括業(yè)務(wù)單元層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)庫層、服務(wù)器層以及用戶層，系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖3所示。

①業(yè)務(wù)單元層。

業(yè)務(wù)單元層是整個系統(tǒng)的最底層，是支持整個系統(tǒng)能否順利運行的使能單位。業(yè)務(wù)單元層之間通過條形碼和零件標識串聯(lián)起來，是整個系統(tǒng)的跟蹤、追溯路徑。業(yè)務(wù)單元層包括供應(yīng)商的條形碼和標識管理、檢驗站的檢驗信息錄入管理、倉庫的出入庫和條形碼管理以及裝配和客戶的信息反饋管理。在業(yè)務(wù)單元層，倉管員需應(yīng)用手持式的工業(yè)手機進行出入庫操作，檢驗員需用工業(yè)平板電腦進行數(shù)據(jù)掃描與錄入操作。

②數(shù)據(jù)采集層。

根據(jù)業(yè)務(wù)單元層布置的數(shù)據(jù)讀寫設(shè)備形成了車間的整個質(zhì)量追溯與倉庫管理系統(tǒng)。在網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過各個節(jié)點的數(shù)據(jù)采集發(fā)送至服務(wù)器，然后服務(wù)器對采集到的信息進行處理，形成數(shù)據(jù)庫層的數(shù)據(jù)來源。

③數(shù)據(jù)庫層。

數(shù)據(jù)層為整個系統(tǒng)提供底層數(shù)據(jù)支持，是實現(xiàn)整個質(zhì)量信息系統(tǒng)很關(guān)鍵的一環(huán)。

④服務(wù)器層。

服務(wù)器層是整個系統(tǒng)的核心，幫助系統(tǒng)實現(xiàn)其基本功能。服務(wù)器通過接受來自瀏覽器等操作系統(tǒng)的用戶請求，然后與數(shù)據(jù)庫層進行交互并對所需信息進行處理，并將處理結(jié)果反饋給用戶。

⑤用戶層。

用戶通過計算機、查詢機或手機進行操作，瀏覽器將用戶的請求發(fā)送至服務(wù)器從而實現(xiàn)人機交互的功能。

2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)需要運行在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，通過搭建無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計功能。

3 系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)分為配置管理類、外協(xié)檢驗類、倉管類與統(tǒng)計報表類四個部分。配置管理類主要功能是配置用戶、角色、權(quán)限、條碼信息、庫位、編碼、供應(yīng)商等信息；外協(xié)檢驗類主要功能是管理整個外協(xié)鏈的質(zhì)量檢驗信息，包括報驗、質(zhì)檢以及供應(yīng)商質(zhì)量追溯等功能；倉管類主要功能是管理外協(xié)庫房的庫存、外協(xié)品的出入庫等；統(tǒng)計報表類主要功能是對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計，顯示實時檢驗、庫存等信息，并對人員、供應(yīng)商做對比統(tǒng)計。

系統(tǒng)可以依據(jù)物料的基本信息，對零部件進行統(tǒng)一編碼，并進行條形碼打印。在倉庫管理過程中，利用手持設(shè)備和條形碼識別技術(shù)，實現(xiàn)外協(xié)加工零部件的入庫、出庫、移庫、調(diào)撥等功能。信息系統(tǒng)還能通過對零部件全流程的跟蹤監(jiān)控，實現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量追溯功能。

4 系統(tǒng)特點

4.1 質(zhì)量信息的集成與管理

通過對檢驗過程中零部件數(shù)量、批次、訂單信息、檢驗結(jié)果等信息的集成，實現(xiàn)了零部件質(zhì)量信息化的需要。系統(tǒng)通過對質(zhì)量信息的采集，已報表的形式實現(xiàn)對供應(yīng)商、檢驗員、零部件質(zhì)量信息的管理功能。

4.2 倉儲信息的集成與管理

通過對合格零部件的入庫、出庫、移庫、調(diào)撥等操作，實現(xiàn)零部件的倉儲管理。設(shè)計合適的算法，解決零部件在缺件、借用、調(diào)換等情況下的最優(yōu)路徑，保證企業(yè)的裝配與質(zhì)量追溯的需要。

4.3 質(zhì)量信息的追溯管理

根據(jù)系統(tǒng)對信息的有效采集，實現(xiàn)零部件的質(zhì)量追溯管理。質(zhì)量追溯管理可以有效地減少企業(yè)的質(zhì)量損失，并及時的對同批次零部件進行有效的監(jiān)控與追溯，為企業(yè)質(zhì)量改進提供有力的幫助。

4.4 零部件全生命周期管理

通過條形碼掃描技術(shù)，對計劃、供應(yīng)商生產(chǎn)、檢驗、倉儲、總裝等業(yè)務(wù)單元的信息采集，以及質(zhì)量信息系統(tǒng)的整合，實現(xiàn)了汽輪機零部件生產(chǎn)、檢驗、入庫、出庫等過程的跟蹤，保障了零部件全面有效的實時監(jiān)控。通過系統(tǒng)的逆向質(zhì)量追溯，結(jié)合故障分析知識庫及專家系統(tǒng)，識別質(zhì)量事故原因及所屬供應(yīng)商信息，最終實現(xiàn)了全生命周期管理。

5 結(jié)束語

依據(jù)當今成熟的條形碼技術(shù)，研究并設(shè)計合適的質(zhì)量信息系統(tǒng)，對汽輪機零部件的整個質(zhì)量信息流程予以管理，方便了一線檢驗人員和倉管人員的操作。信息系統(tǒng)在使用條碼技術(shù)后，工作可以像大型超市那樣，方便、快捷、準確，減少了人工可能造成的失誤。質(zhì)量信息系統(tǒng)通過零件信息的采集，可以實現(xiàn)質(zhì)量信息的管理、存檔、檢索和統(tǒng)計，可以動態(tài)的反映零件的生產(chǎn)加工和質(zhì)量信息，最終實現(xiàn)汽輪機零部件的全生命周期管理，提高了S企業(yè)質(zhì)量信息的質(zhì)量管理水平。

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