文/梁祖彬，孫良杰，李恒佰·上汽通用五菱汽車股份有限公司

針對整車制造企業(yè)沖壓車間從板料到生產(chǎn)以及沖壓成品件的入庫、出庫，提出了一種基于二維碼模式掃碼記錄統(tǒng)計數(shù)據(jù)的管理方式，替代人工的手工紙質(zhì)記錄，從而實現(xiàn)每一個環(huán)節(jié)的電子記錄并可在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中查詢。同時，電子庫房的數(shù)據(jù)能夠為智能排產(chǎn)、生產(chǎn)決策、成本結算等數(shù)字智能化發(fā)展提供堅實的基礎。

由于汽車制造企業(yè)沖壓車間生產(chǎn)的零件種類多、數(shù)量大、節(jié)拍快，使得沖壓車間的生產(chǎn)模式必然會產(chǎn)生一定量的庫存。從而衍生出了沖壓車間自己獨立的零件庫房管理，采用人工紙質(zhì)的方式來記錄，從鋼板開始，到板材的沖壓成形，再到零件的入庫和庫存管理，最后再根據(jù)下工序的生產(chǎn)計劃需求對相應庫存零件進行出庫管理。長期下來會出現(xiàn)很多不可避免的問題，例如人工記錄的過程，每一個環(huán)節(jié)不存在必然關聯(lián)，其中一個環(huán)節(jié)如果存在錯漏記錄，若非立即發(fā)現(xiàn)。事后無法準確查詢以及重新核準校對。并且大量的紙質(zhì)記錄檔案，不利于存放保管，易丟失和損毀，后續(xù)的查詢以及核賬無法完成。同時對于生產(chǎn)的影響顯得尤為突出，生產(chǎn)線的生產(chǎn)量會根據(jù)下工序需求和庫存情況進行較合理的排產(chǎn)。但由于庫房的零件和數(shù)據(jù)實時變化，在生產(chǎn)線需要較精準的排產(chǎn)時，則需要庫房管理花費大量人力和物力去庫房內(nèi)再進行盤點和校準。生產(chǎn)計劃變化得越多，這種浪費就會不斷被放大。

當務之急就是要開發(fā)一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠替代人工的每一個環(huán)節(jié)。準確的記錄生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)，讓沖壓從鋼板開始到最后的出庫都能夠記錄在數(shù)據(jù)庫中。使得數(shù)據(jù)能夠精準且實時查詢，避免人工紙質(zhì)記錄產(chǎn)生的不準確、追溯不及時、數(shù)據(jù)丟失等問題。同時通過電子數(shù)據(jù)系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，可讓生產(chǎn)工段，成本結算提取相關數(shù)據(jù)輔助決策，減少不必要的人力物力投入到重復和耗時的盤點核對工作中，從另一方面也起到降本增效的作用。筆者通過研究沖壓的業(yè)務邏輯和物理操作流程尋求一套合理且低成本的系統(tǒng)運作模式尋求解決實際問題。

業(yè)務邏輯流程梳理分析

針對現(xiàn)有的沖壓業(yè)務流程的梳理與分析，找出相關業(yè)務的內(nèi)在邏輯和關聯(lián)點是開發(fā)電子庫房系統(tǒng)的基礎與關鍵。從供應商配送板料進入沖壓車間第一個環(huán)節(jié)開始，人工進行收貨處理并登記入賬，由物流管理人員對板料進行發(fā)貨到各生產(chǎn)線，登記發(fā)貨記錄。第二個環(huán)節(jié)生產(chǎn)線領取相關板料后，送上生產(chǎn)線進行生產(chǎn)。上料人員對板料相關信息不做記錄。生產(chǎn)過程中生產(chǎn)線員工對沖壓成形的零件進行裝框操作，質(zhì)檢人員進行貼牌記錄。但不進行相關的數(shù)據(jù)記錄和核對。第三個環(huán)節(jié)由物流人員對已經(jīng)完成生產(chǎn)的沖壓件，運輸裝有零件的料框至庫房進行入庫操作，每個庫房的入庫口有一名信息記錄人員對入庫的零件種類和數(shù)量進行數(shù)據(jù)記錄至相關紙質(zhì)文檔上。第四個環(huán)節(jié)是根據(jù)下工序?qū)α慵男枨螅沙鰩旃芾韱T在出庫口把即將要出庫的裝有零件的料框相關信息登記在紙質(zhì)的文檔上，并最終出庫。

梳理沖壓業(yè)務流程得出：板料收貨、沖壓成零件、零件入庫、零件出庫四大主要業(yè)務。并在每一個環(huán)節(jié)都會具備共同的業(yè)務，板料、零件的退貨或返修等分向處理。衍生出返修環(huán)節(jié)以及板料或零件報廢環(huán)節(jié)。不管是哪一個環(huán)節(jié)，相關的板料或零件在沖壓車間內(nèi)流動都需要一個固定的專用容器進行裝載。這就可以作為電子庫房系統(tǒng)的記錄載體，以料框容器的唯一性來標定和記錄板料以及成形的零件在沖壓車間內(nèi)流動。從而達到能夠精準記錄每一個環(huán)節(jié)的操作。具體業(yè)務邏輯梳理的流程圖如圖1 所示。

圖1 業(yè)務邏輯梳理的流程圖

電子庫房數(shù)據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)原理

沖壓零件生產(chǎn)數(shù)據(jù)流是一個從板料開始直到零件出庫的貫穿式模式，利用每一個環(huán)節(jié)產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息的基礎來自上一環(huán)節(jié)模式，形成一環(huán)扣一環(huán)操作理念。假設上一環(huán)節(jié)的相關操作出現(xiàn)了錯、漏等情況，下一環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息將無法形成，并及時報警處理。從而避免了數(shù)據(jù)流形成不了閉環(huán)，從根本上解決了以往人工模式記錄錯、漏的數(shù)據(jù)無法及時發(fā)現(xiàn)，且可隨時精準的查詢有問題的環(huán)節(jié)，從而達到精準追溯的目的。其操作邏輯如圖2 所示。

圖2 電子庫房操作邏輯

在完成對數(shù)據(jù)流的邏輯梳理后，需要建立一種唯一性的對應關系用以標記板料到零件的過程記錄。從板料的SAP 號具備唯一性，且零件編號也是唯一性的特性中建立與板料一一對應關系的零件號。從而可實現(xiàn)板料到零件的唯一性過程記錄。同時由于沖壓零件存儲特性，一個料框存在固定的時間和空間下只能裝載一種零件的特點，就可實現(xiàn)料框和零件的有約束性的唯一對應關系。此時可為每一個料框建立唯一的ID 號與零件號形成關聯(lián)。因此便可建立起完整閉環(huán)的邏輯關系，為系統(tǒng)的建立提供了實現(xiàn)基礎。其中建立的沖壓件入庫業(yè)務流和信息的邏輯關系如圖3所示。

圖3 沖壓件入庫業(yè)務流和信息的邏輯關系

系統(tǒng)實現(xiàn)

由于沖壓的生產(chǎn)工藝相對簡單明了，且業(yè)務邏輯清晰。通過對現(xiàn)有的企業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行擴充和升級，增加沖壓的庫房系統(tǒng)業(yè)務模塊便可實現(xiàn)系統(tǒng)的應用架構，如圖4 所示。

圖4 增加沖壓的庫房系統(tǒng)業(yè)務模塊

整個業(yè)務流程的數(shù)據(jù)流由二維碼進行關聯(lián)，現(xiàn)場每一個環(huán)節(jié)的操作人員需要使用便攜式掃描設備對產(chǎn)生相關信息的二維碼進行掃描，這會對現(xiàn)場的掃描便利性及信號穩(wěn)定性等有較高的要求。所以在應用上傾向于使用非企業(yè)內(nèi)部的無線網(wǎng)絡進行信息傳遞，則對企業(yè)的內(nèi)外網(wǎng)安全性等有特定的要求。應用服務器的部署應放在中立區(qū)，對于使用移動終端(手機或者帶4G 的PDA)進行掃描操作，數(shù)據(jù)通過防火墻存儲于內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務器。這樣既可以滿足生產(chǎn)現(xiàn)場的掃碼便利性的需求，又能夠符合企業(yè)的網(wǎng)絡安全需求。

對于應用層的開發(fā)，主要是解決現(xiàn)場的操作人員的掃碼問題。作為替代原來的紙質(zhì)記錄方式的一種工具，在具備簡單易操作且不會增加員工工作量的前提下，選擇無線可移動式的PDA 掃碼終端便可以滿足快速掃碼，準確的數(shù)據(jù)記錄和上傳服務器。PDA 上的相關APP 界面和操作方式需要符合現(xiàn)場人員的閱讀習慣和只顯示關鍵的信息為人工掃描的信息確認提供最直接的方式。例如對于板料收貨人員來說，在掃描所收貨物的二維碼后其對于板料的關鍵數(shù)據(jù)“捆包號”與數(shù)量和重量需要進行核對確認。所以PDA 的掃描界面只需保留顯示的關鍵信息。在收貨人員確認無誤后就可以提交相關數(shù)據(jù)至服務器存儲，如圖5 所示。

圖5 收貨人員確認無誤后就可以提交相關數(shù)據(jù)至服務器存儲

通過對每一個環(huán)節(jié)的現(xiàn)場挖掘和針對性的開發(fā)，按照業(yè)務邏輯整合各分模塊后完成了整個掃碼電子庫房系統(tǒng)，并正常的運行。最后通過對數(shù)據(jù)庫中的相關生產(chǎn)數(shù)據(jù)，零件數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和提取計算，可根據(jù)生產(chǎn)線管理人員以及車間管理層的需求生成相應的數(shù)據(jù)報表或特定的數(shù)據(jù)形式滿足各項工作的開展，見表1。

表1 沖壓車間零件數(shù)據(jù)明細報表

結束語

隨著信息化、數(shù)字化智能化的發(fā)展，計算機數(shù)字技術應用到實際生產(chǎn)過程中將成為趨勢。沖壓車間的電子庫房系統(tǒng)不但從業(yè)務上解決以往人工記賬的問題和困難，提高了勞動效率，節(jié)約了勞動成本。還為生產(chǎn)決策提供了實時和準確的數(shù)據(jù)，并且由于電子庫房每個環(huán)節(jié)都會進行記錄的特性，且精準到分秒的操作時間，避免了不可追溯，無法精準查詢的問題。在為生產(chǎn)提效率降成本的同時，也為質(zhì)量追溯排查提供了有力手段。最后因為沖壓車間生產(chǎn)的特性，最終的生產(chǎn)數(shù)據(jù)都會匯聚在庫房零件中。該電子庫房的數(shù)據(jù)庫可作為后續(xù)拓展基礎，為更智能的數(shù)字發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。