物料管理系统研究及实现

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云计算技术、移动互联网得到了突飞猛进的发展，其中移动物料管理系统成了人们关注的问题。笔者在文中基于自动化产线的生产线控制系统建设项目，以信息化为基础，以精细化管理为指导，以检修车间为试点，搭建基于自动化产线的生产线控制系统，打通生产运营层和过程控制层的信息通道，形成从检修计划到检修执行的一体化业务模式，提升车间工作效率，进而实现检修工作的高质量快速交付。本文中所设计的基于检修的物料管理系统能够在业务流程设计和功能实现方面紧紧围绕“检修工艺策划——检修作业执行——生产实绩反馈——部件履历生成”的主线，以产品运维管理系统中检修工单为载体，搭建一套既能够支撑自动化生产线运行、也能满足手工作业工序管理要求的信息系统。

1.整体目标

对于自动化产线这一生产项目的控制线系统来说，主要是以信息化为前提，要求在精准的条件下，把检修车间当为试验者，构建一个类似于自动化生产线的系统控制平台，开辟一条有关于生产和制作过程方面的路径，完善一套关于自动化产线从模具修理到模具生产的有效手段，为了提高交付工作的工作效率，必须要将检修工作当作首要任务。

2.系统架构设计

生产线控制系统位于检修业务系统与底层自动化设备之间的空缺部位，首先是将业务层的检查维修工作送到控制层的自动线当中，从上到下一一的检查精细化在管理这一方面的需求，其次是利用先进的通讯信息和强有力地工业控制网络整合而来标准的数据，其可以为生产部门在检修这一方面提供了有力依据。

3.生产线控制系统功能需求

工艺数据管理：为满足生产现场精细化作业管理的要求，在检修业务系统中需对检修工艺数据进行细化后，传递到生产线控制系统中。（1）标准工序：将现有检修系统中工序进一步细化到工位级，并提炼出标准工序。（2）主\子工序：规定给1个维修对象安排一个主工序，就好比比主公序低一等的则称为子工序。（3）人员资质：每个主工序和子工序对工作人员的数量和资质要求极为严格。（4）工装、工具、设备：每一个主子工序都需满足这三项的需求。（5）物料：主工序在物料方面也有规定，主要包含拆分一些旧零件，对一些已经使用过的物料进行检查维修，并且要安装一些新的物件或者是将一些已经使用过的物件进行修理。（6）工艺在网络方面的路线：将各个工序的并行顺序和每一道工序所用时间规划好。（7）列出检修任务清单：根据各个不同的维修要求进行不同的物料编码，把每一道工序的任务都列在一张纸上，让任务清单更加明确。并且，清单是以维修维的对象和修理程度进行划分的。（8）将检修出的内容进行整理：根据车辆数和修理程度，按照每一件产品中的构造类型和所需物料多少进行整理，把最后整理出的清单一一进行合成。（9）对通知单就行修护：只有将检查、维修两方面执行完成，才可以将列出清单最终进行检验。另外，对于数据的管理精检维修问题：为了符合精细化管理在生产方面的需求，在检修系统当中必须为工艺数据和策划数据降低级别，将二者变化为工位级并将其进行检查维修，最后再将生产线的首层控制系统送达到最底层的系统。

4.系统设计与实现

生产线控制系统的建设定位于填补上层检修业务系统与底层自动化设备之间的管理空缺，一方面将业务层的检修工单分解推送到过程控制层的自动线，自上而下落实检修生产的精细化管理要求；另一方面借助于成熟可靠的信息通讯技术和工业控制网络实时采集生产实绩数据，自下而上为检修生产决策和部件履历生成提供翔实准确的数据。该项目在业务流程设计和功能实现方面紧紧围绕“检修工艺策划——检修作业执行——生产实绩反馈——部件履历生成”的主线，以检修系统中检修工单为载体，搭建一套既能够支撑自动化生产线运行、也能满足手工作业工序管理要求的信息系统。具体来说，系统架构划分为三个层次：（1）顶层以产品运维管理系统为主体，产品运维管理系统主要向下层系统提供检修工艺数据、质量策划数据、工单信息和产品构型信息等。（2）中间层则是本项目需要建设的生产线控制系统，其从功能实现方面主要包括基于有限能力的三日计划管理、检修工单执行管理、设备管理、质量追溯管理、生产异常管理、生产可视化管理等模块；从系统服务的对象方面划分，包括自动化生产线和手工作业工序两种。对于自动化生产线来说，生产线控制系统一方面需要将产品运维管理中的产品构型信息、按生产线打包的工单数据下发给各条生产线；另一方面，现场作业完成后，生产线控制系统还需收集各条生产线的工单执行状态、生产进度以及物料消耗数据并更新到产品运维管理系统的库存模块。对于手工作业工序来说，生产线控制系统从顶层产品运维管理系统接收细化的工艺数据和检修工单，在排产模块进行基于设备、物料、异常等约束条件的有限产能排产，然后将工单分别下发到CAA系统，CAA基于人工操作模式进行派工、领料、过程检验、报工等操作。（3）底层架构主要由检修车间正在建设的几条自动化生产线组成。在自动化生产线台位，主要依靠各条生产线附带的生产线控制系统驱动生产线中设备运转。生产线控制系统负责将生产实绩数据搜集、汇总，一方面反馈给上层生产线控制系统进行车间全局层面的监控管理,另一方面也为上游业务系统中的工单结算、部件履历生成提供数据。受限于转向架这种复杂大部件的离散生产组织模式，各条生产线的工艺流程或多或少地包含一些依靠人工作业的工步（比如上料、整备或清洗操作），并非纯粹意义上的自动化流水生产线。

5.结论

本文系统在开发过程中考虑了系统的可检修特性，结合产品运维管理系统实现了基于检修的物料管理系统，并且在实际工作中提高了运行效率，因此值得推广与普及。具体来说，实现了如下目标：（1）基于“工位制”精细化检修工艺的实现。结合车间实际工艺布局和检修生产组织的需要，实现检修工艺的再梳理和精细化处理；（2）信息化系统与自动化产线的深度集成。通过生产线控制系统对自动化产线的中央控制和联网调度，信息共享，相辅相成，提升检修区域整体工作效率；（3）实现业务过程的透明化管理，并实时监控。利用生产可视化平台，实时监控产线设备的运行状态和现场作业的异常情况，为生产管理和决策人员提供信息支持；（4）为产品的全生命周期管理提供数据支撑。实现关键零部件在高级修过程中的追溯管控。

作者:陈元龙 郭宗鹏 单位:中车青岛四方机车车辆股份有限公司