盧路

(東方電氣集團東方汽輪機有限公司，四川 德陽，618000)

0 引言

近年來，隨著制造企業(yè)的發(fā)展，車間生產(chǎn)規(guī)模擴大和各種自動化設備、加工中心的使用和發(fā)展，刀具數(shù)量大量增加。據(jù)統(tǒng)計，一個具有5～8臺數(shù)控機床的制造系統(tǒng)，其刀具的數(shù)量可達1 000把以上。刀具數(shù)量大量增加、刀具資源的配置利用以及在各設備之間的相互調(diào)用，大大增加了刀具管理的難度和復雜性，而現(xiàn)代數(shù)字化車間和信息化建設也對刀具管理提出了更高的要求。由此，發(fā)展適合現(xiàn)代數(shù)字化車間的刀具管理系統(tǒng)，對整個車間的生產(chǎn)水平提高和精益制造提升起到重要作用。本文將基于某企業(yè)SAP平臺，結(jié)合刀具管理業(yè)務流程開展信息化應用研究，通過大量開發(fā)打造實施刀具管理系統(tǒng)，實現(xiàn)刀具全生命周期管理。

1 刀具編碼管理體系建立

1.1 刀具物料編碼

該企業(yè)擁有多個數(shù)控加工中心，刀具種類多達3萬多種，總數(shù)量約200萬左右，過往采用手工編碼記錄方式，很難有效管理如此龐大的刀具庫。因此，需要建立一套刀具物料編碼系統(tǒng)，依據(jù)分類標準來定義和維護每把刀具，使其具備規(guī)律性且能快速識別。

借助SAP物料管理平臺MDM，如圖1所示，將刀具編碼劃分為12位，由4位數(shù)字+4位字符+4位數(shù)字構(gòu)成，分別代表工廠+物料類別+流水碼，同時對刀具類別進行重新規(guī)劃設計，如區(qū)分型號規(guī)格、壽命屬性 （耐用品與易耗品）、進口與國產(chǎn)等，實現(xiàn)多工廠多類別的管理模式，也使計算機系統(tǒng)能快速識別刀具， “讀懂”刀具信息。

圖1 刀具編碼管理平臺

1.2 刀具倉庫編碼管理

由于刀具種類較多、數(shù)量龐大，而該企業(yè)生產(chǎn)車間刀具固定存儲的物理地域較小，位置與層數(shù)較多，為便于精確定位與快速查詢，所以倉庫編碼采用了工廠+倉庫+貨位三級組合的模式，且均為一對多的關系，如表1所示。貨位包含貨架+層數(shù)，是倉庫管理的最小單位。在此基礎上啟用SAP倉儲MM-貨架WM管理模塊，根據(jù)刀具功能和業(yè)務特點，將倉庫設置為備用庫、流動庫、待維修庫和待報廢庫，將貨位設置為固定貨位、生產(chǎn)供應、外來收貨、退回等。通過科學編碼管理，使計算機、掃碼槍、人工均能快速準確識別出刀具存放地點及相關用途，提高生產(chǎn)效率。

表1 刀具倉庫編碼示例

1.3 刀具單據(jù)編碼管理

根據(jù)刀具業(yè)務應用場景和SAP功能特點相對應，形成刀具需求申請單、采購計劃單、報廢單、配送單和SAP移動類型五種編碼規(guī)則。前三種由創(chuàng)建部門編碼+年月+流水號生成；配送單由發(fā)出部門編碼+接收部門編碼+年月+流水號生成；SAP移動類型由TF刀具配送、調(diào)撥、轉(zhuǎn)移、報廢以及相對應的4種TR沖銷共8種類型構(gòu)成，用以區(qū)分業(yè)務操作的類型。

通過上述三大類編碼體系的搭建，實現(xiàn)了刀具的規(guī)范管理和基于物料、倉庫、單據(jù)三位一體且相互關聯(lián)的應用模式，為下一步業(yè)務實施和刀具全生命周期過程管理打下基礎。

2 刀具全生命周期體系建立

在完善編碼體系基礎上，圍繞刀具七個核心業(yè)務流程，如圖2所示。依托SAP平臺，建立了一套具有該企業(yè)特色的 “刀具全生命周期管理”應用平臺。滿足刀具數(shù)據(jù)的實時更新、動態(tài)管控和成本精細化管理，實現(xiàn)了刀具物流、信息流、管理流的高度集成與閉環(huán)管理，大幅提升車間數(shù)字化程度和運行效率。

圖2 刀具全生命周期管理示意圖

2.1 刀具需求申請

刀具需求申請適用于各工廠對刀具需求的提交，在SAP系統(tǒng)中為刀具需求申請規(guī)劃單獨申請類型GJ01。在提交過程中可基于用戶設置工廠、倉庫、采購組等默認值也可根據(jù)刀具編碼規(guī)則做模糊查詢，加快輸入進度。同時簡化審批流程，采用分室—處室兩級審批，審批后刀具需求申請項目轉(zhuǎn)至下一步需求分解流程，如圖3所示。

圖3 刀具需求申請界面

2.2 刀具需求分解

刀具需求分解功能基于SAP平臺二次開發(fā)實現(xiàn)，可按照需求工廠、需求申請?zhí)?、刀具編碼、審批日期進行分類匯總，刀具總庫計劃人員依據(jù)申請匯總信息在系統(tǒng)中實施總量平衡，其中平衡界面包括指導平衡量的相關數(shù)據(jù)如：刀具總庫存、各工廠庫存、維修數(shù)量、在途數(shù)量、領用量等信息。

通過平衡將需求申請分解為總庫配送、調(diào)撥數(shù)量、采購配送三種執(zhí)行方式，系統(tǒng)分配新的刀具需求申請?zhí)?，采購配送方式還將自動產(chǎn)生采購計劃單并提交至采購部門，所有執(zhí)行方式均可追溯平衡狀態(tài)和申請?zhí)?，實現(xiàn)需求、平衡、執(zhí)行三者關聯(lián)。

2.3 刀具配送接收

刀具配送接收功能分為刀具配送和刀具接收兩個大平臺，其中刀具配送平臺涵蓋刀具調(diào)撥功能。刀具配送可通過需求工廠、需求申請?zhí)柣蚪邮諅}庫來查詢執(zhí)行；同時可比對申請配送數(shù)量與倉庫現(xiàn)有量，篩選出可用庫存大于零、小于零和全部庫存數(shù)據(jù)；對于不執(zhí)行配送任務的刀具可關閉需求行項目和刪除需求行項目，如圖4所示。

圖4 刀具需求分解及配送界面

配送前系統(tǒng)還會對當前總庫配送量、當前調(diào)撥數(shù)量和當前采購配送量與已分解數(shù)量做匯總校驗，確保配送量與分解總量匹配。刀具總庫計劃人員依據(jù)配送計劃打印刀具配送單，進行刀具實物配送，各工廠分室?guī)旃軉T核對刀具種類、數(shù)量和完好度，確認接收或流程退回。接收處理還可以基于單個倉庫多個貨位進行收貨，以滿足刀具同批次多功能用途。

2.4 刀具借用與歸還管理

刀具借用歸還是刀具全生命周期管理的核心業(yè)務，是刀具管理與SAP人事模塊HR、生產(chǎn)模塊PP、項目模塊PS等集成最緊密的應用場景，該業(yè)務還包含刀具管理精益化提升的數(shù)個因素指標。因此在系統(tǒng)設計方面將基于SAP平臺，搭建一個全功能界面，關聯(lián)生產(chǎn)工單工序、項目號、班組數(shù)據(jù)等信息，實現(xiàn)刀具借用歸還一體化管理，對刀具用途、合理性、規(guī)范性等進行有效管控。

2.4.1 刀具借用歸還系統(tǒng)功能界面設計

刀具借用歸還功能基于SAP平臺二次開發(fā)實現(xiàn)。為使操作人員更加快捷方便地借用與歸還，在設計中將借用與歸還兩個操作放置于同一個界面，分為上下兩個大平臺，如圖5所示。

圖5 刀具借用與歸還功能界面

借用平臺可根據(jù)貨位、物料查詢本工廠庫存現(xiàn)有量及全體工廠庫存現(xiàn)有量，并根據(jù)庫存量選擇借用數(shù)量及天數(shù)，完成刀具借用操作。

歸還平臺可根據(jù)物料編碼、借用日期、員工編號查詢已借用信息和借用歸還歷史信息。操作者在系統(tǒng)中錄入歸還刀具的狀態(tài)和數(shù)量，完成歸還操作。為便于歸還刀具的報廢處理，系統(tǒng)在右下角設置了便捷處理窗口，在歸還時經(jīng)檢驗符合報廢標準的刀具可立即進行處置并自動進入待報廢庫。

2.4.2 刀具借用歸還業(yè)務操作

經(jīng)班組審核后，刀具操作工在系統(tǒng)中錄入自身員工編號及密碼，通過SAP人事模塊及權限校驗后，方可查詢提交借用信息?？値旒案鞴S分室?guī)旃軉T根據(jù)借用信息提供刀具實物給操作工。使用完畢后操作工再根據(jù)借用信息提交歸還請求，總庫及各工廠分室?guī)旃軉T檢查實物狀態(tài)并歸還至相對應的倉庫貨位。

2.4.3 刀具借用歸還精益化提升

（1）刀具借用歸還業(yè)務均同員工信息綁定，可通過工廠、班組、人員查詢相關明細，實現(xiàn)可追溯性。

（2）刀具借用與SAP生產(chǎn)模塊或項目模塊相關聯(lián)。借用前需要選擇生產(chǎn)訂單號、工序或者項目號，如無相對應單號，則需選擇借用類型原因，如：工藝試驗借用、工廠間借用、技能考試借用、內(nèi)部借用等。通過借用原因關聯(lián)實現(xiàn)刀具借用與成本考核管理精細化并實現(xiàn)報表統(tǒng)計監(jiān)控。

（3）刀具借用數(shù)量同班組掛鉤，督促班組及時歸還借用刀具，提升刀具流動性。系統(tǒng)根據(jù)各班組業(yè)務類型設置刀具編碼借用上限，如借用未歸還量達到上限則無法再借用。

（4）根據(jù)刀具耐用、中性、易耗三種壽命特點設置歸還屬性，如：耐用品需要歸還，易耗品不需歸還等，系統(tǒng)根據(jù)屬性自動判斷是否需要歸還。

（5）刀具借用、歸還、報廢等應用場景均設置固定移動類型并自動產(chǎn)生單據(jù)號和財務憑證，實現(xiàn)應用與單據(jù)一體化、與財務集成化。

2.5 刀具調(diào)撥及報廢管理。

刀具調(diào)撥功能可實現(xiàn)不同工廠、倉庫、貨位之間的轉(zhuǎn)移操作，其業(yè)務來源于刀具需求分解和各分室之間的調(diào)撥需求。前者由需求分解計劃產(chǎn)生調(diào)撥單據(jù)，待實物接收后流程結(jié)束。后者由需求部門創(chuàng)建調(diào)撥單，經(jīng)發(fā)放部門審批確認，待領用實物后流程結(jié)束。

刀具報廢功能基于SAP平臺二次開發(fā)實現(xiàn)，并根據(jù)業(yè)務需要劃分為報廢申請和報廢確認兩大界面，如圖6所示。申請界面會自動讀取待報廢庫數(shù)據(jù)，操作者可添加或選擇部分報廢、全部報廢，完成單據(jù)打印并提交至鑒定部門。確認界面可基于申報數(shù)據(jù)進行篩選，根據(jù)實物鑒定結(jié)果選擇同意報廢或者拒絕報廢，拒絕還需輸入拒絕原因。拒絕報廢刀具將根據(jù)實物狀態(tài)轉(zhuǎn)移至流動庫或者待維修庫，等待下一步處理，如圖7所示。

圖6 刀具報廢申請界面

圖7 刀具報廢確認界面

3 應用結(jié)論

實施效果：通過構(gòu)建基于SAP平臺的刀具管理系統(tǒng)，初步實現(xiàn)了該企業(yè)刀具管理信息化、數(shù)字化、集成化，滿足刀具全生命周期管理要求。系統(tǒng)還在編碼的規(guī)范統(tǒng)一、各項業(yè)務的相互集成和管理精益化等方面取得突破，完成了數(shù)萬種刀具編碼準備以及搭建了數(shù)個精益考核指標控制點，從而大幅提高生產(chǎn)效率，為數(shù)字化車間建設打下了基礎。

數(shù)據(jù)結(jié)論：新刀具管理系統(tǒng)設計合理、流程清晰、簡單易用、執(zhí)行效率高、與實際業(yè)務結(jié)合緊密，業(yè)務人員反應良好。系統(tǒng)上線期間，日均在線百人以上，刀具需求申請和刀具借用歸還等重點功能使用率超過80%，業(yè)務流程整體準確率從90%逐漸上升至99.5%，總體效率提升10倍以上，初步實現(xiàn)刀具核心業(yè)務無紙化。新系統(tǒng)的順利推廣也使得該企業(yè)刀具管理從業(yè)人員總體精簡了1/3。