論制造物聯(lián)技術與供應鏈可視化管理

譚雪清等

摘 要：制造物聯(lián)技術突破了現(xiàn)有制造系統(tǒng)在信息獲取、控制、人機交互和管理方面的集成度差以及協(xié)同能力弱的局限，通過制造環(huán)境下感知設備（RFID、傳感器等）的分布式協(xié)同提高供應鏈系統(tǒng)的性能，大幅提高了制造效率?？梢暬溝到y(tǒng)創(chuàng)新企業(yè)運作模式和業(yè)務流程，降低產(chǎn)品成本和資源消耗，為用戶提供更加可視化和個性化的服務。

關鍵字：制造物聯(lián)供應鏈可視化

Abstract： Manufacture IOT technology breaks through the existing limitation of integration and collaboration in the manufacturing systems， which involves data acquisition， control， human-computer interaction and management. By using the manufacturing environment sensing devices， such as RFID and sensors， it improves the performance of the distributed collaborative supply chain system， and greatly improves the manufacturing efficiency. The visualization of supply chain is an innovation of the enterprise operation and business process. Therefore， reduce the cost of the product and the consumption of resources， to provide more visual and individual service for the user.

Keywords：Manufacture IOT，Supply chain， Visualization

制造物聯(lián)技術是互聯(lián)網(wǎng)技術、嵌入式系統(tǒng)技術、通信技術以及 RFID技術等電子信息技術與制造技術相融合，實現(xiàn)對產(chǎn)品設計、制造與服務過程中制造資源與信息資源的感知、傳輸、計算、控制與服務的一種新型的制造模式和信息服務模式 [1]。制造物聯(lián)通過對制造過程的全面感知、可靠傳遞、智能處理使數(shù)據(jù)到達不同目標，實現(xiàn)共享，從而實現(xiàn)制造中的“物與物”相聯(lián)、“人與物”相聯(lián)以及“人與人”相聯(lián)。

供應鏈是圍繞制造企業(yè)主要生產(chǎn)單元，通過對信息流、物流、資金流的控制。供應鏈是從采購原材料開始，制成中間產(chǎn)品以及最終產(chǎn)品，最后由銷售網(wǎng)絡把產(chǎn)品送到消費者手中的將供應商、制造商、分銷商、零售商，直到最終用戶連成一個整體的功能網(wǎng)鏈結構。

在以需求為導向的創(chuàng)新條件下，隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的數(shù)字、信息和計算機革命，傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)方式和制造模式正在發(fā)生重大改變。大規(guī)模定制需要及時的信息交流、處理與溝通，包括人與人、人與物、物與物之間的信息交流與溝通。由于產(chǎn)品的復雜程度越來越高，定制要求越來越復雜，今天的制造生產(chǎn)合作更加復雜，精度要求更高。

可視化供應鏈系統(tǒng)是一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術的制造供應鏈業(yè)務流程控制系統(tǒng)。從整合供應鏈上各方的信息源入手，通過簡單易用的信息查詢和確認反饋界面，做到物料可視化、工序可視化和倉儲可視化，從而達到準時化供應鏈管理的目的。制造企業(yè)的主要生產(chǎn)單元與零部件供應商之間的良好供求關系是實現(xiàn)“精益生產(chǎn)”的前提，是企業(yè)制造過程管理的重點?？梢暬溝到y(tǒng)的構架如圖所示。

1.物料可視化

物料可視化系統(tǒng)是主要生產(chǎn)單元提供給物料供應商使用的協(xié)同控制界面。通過和內(nèi)部 ERP、MES系統(tǒng)的實時交互，供應商能夠及時準確地了解物料的需求和庫存狀況，并根據(jù)事先約定的規(guī)則，主動確認訂單，主動發(fā)貨，并對采購單的執(zhí)行結果進行跟蹤。

2.工序可視化

工序可視化系統(tǒng)是給生產(chǎn)管理人員提供的一個直觀的供應鏈在線產(chǎn)品監(jiān)控平臺。生產(chǎn)線上的每個工序都設為一個監(jiān)視單元，顯示該工序上的在制品編號、數(shù)量、開工時間和批序號等信息。通過各單元的串聯(lián)可以在一個屏幕上顯示整條生產(chǎn)線的工作狀態(tài)，并可以支持多種返工、緊急插單等多種生產(chǎn)類型。

3.倉儲可視化

倉儲可視化系統(tǒng)是對于零部件庫存的可視化管理的系統(tǒng)。首先要對存儲單元進行分類編碼和屬性定義，包括：容量、位置和可存放零件等，在零部件或總成產(chǎn)品入庫時，系統(tǒng)將自動按空間占用最優(yōu)原則分配存儲單元。出庫時系統(tǒng)將按先進先出的原則自動提示操作人員從指定的存儲單元上取貨。此外，倉庫管理人員可以在圖形化的界面上實時監(jiān)控到每一個存儲單元的狀態(tài)。

可視化供應鏈系統(tǒng)平臺通過制造物聯(lián)技術在整個供應鏈上針對不同權限的設置實現(xiàn)信息共享。平臺的構成主要分為采集層、顯示層和應用層 [3]。

采集層——RFID數(shù)據(jù)收集層的任務是提供物流數(shù)據(jù)。這里主要運用的是標簽閱讀器與定位天線集成，這些天線安裝在固定點上，比如倉儲設施入口，或者集成到叉車和其他設備，通過一個或多個天線來識別和讀取數(shù)百個標簽。如此，不同區(qū)域設備的準確位置和出發(fā)時間被精確的確定并分別記錄。這樣，各個訂單的物流運作狀態(tài)數(shù)據(jù)就確定了。

顯示層——它允許用戶通過網(wǎng)絡瀏覽器使用在互聯(lián)網(wǎng)上的業(yè)務功能，是系統(tǒng)的用戶界面。這一層提供系統(tǒng)用戶輸入和管理輸出顯示。用戶可以根據(jù)他們的身份使用系統(tǒng)中不同種類的服務，可以直觀、實時、準確的了解訂單信息。

應用層——實現(xiàn)物流功能和傳遞設計好的物流服務，例如報價單、訂單安排、運行狀態(tài)跟蹤或者顧客發(fā)票，這些功能是由業(yè)務組成模塊和數(shù)據(jù)組成模塊來實現(xiàn)。該系統(tǒng)還與通知服務器相互連接并以短消息的形式告知顧客業(yè)務信息，比如發(fā)票信息或貨運單據(jù)。

可視化的供應鏈管理在企業(yè)中的作用體現(xiàn)在 [3]：

（1）節(jié)約交易成本——用信息的可視化串聯(lián)整合供應鏈，將大大降低供應鏈內(nèi)各個環(huán)節(jié)的交易成本，縮短交易時間。

（2）降低采購成本——促進供貨商的管理。由于供貨商能夠方便地取得存貨和采購信息，采購管理人員等均可以大幅提高工作效率，從事具有更高價值的工作。

（3）減少存貨量——通過擴展組織的邊界，實現(xiàn)聯(lián)合庫存，供貨商能夠隨時掌握存貨信息，因此核心制造單元、物流企業(yè)均不需要維持較高的存貨量。

（4）減少循環(huán)周期——通過供應鏈的自動化系統(tǒng)，預測精度將大幅度提高，這將能縮短生產(chǎn)的時間，提高客戶的滿意度。

（5）收入和利潤增加——過組織邊界的延伸，企業(yè)能履行它們的合同，增加收入并維持和增加市場份額。

當前，我國制造業(yè)與世界先進水平還存在一定的差距。以制造物聯(lián)技術為代表的智能制造技術具有人力投入小、資源消耗少、推動產(chǎn)業(yè)深度融合發(fā)展等特點，智能化意味著智慧型計算機在嵌入制造設備后能夠使生產(chǎn)設備更快地感知、自我反應、計算判斷、分析決策和操作。符合個性化需要的個性化產(chǎn)品的大規(guī)模定制生產(chǎn)成為可能，部分已經(jīng)成為現(xiàn)實。利用制造物聯(lián)技術與制造技術融合，可以形成制造業(yè)信息化的核心使能技術，帶動制造業(yè)信息化不斷邁上新臺階，推動我國制造業(yè)持續(xù)發(fā)展。隨著制造物聯(lián)技術及應用的飛速發(fā)展，制造物聯(lián)的理論與技術水平也必將快速提升，在各制造領域的應用也隨之多點開花。

[參考文獻 ]

1.胡青霞等，基于物聯(lián)技術的 MES可視化系統(tǒng)研究，《現(xiàn)代電子技術》，2013

2.陳達文，基于物聯(lián)網(wǎng)的供應鏈可視化管理，物流工程與管理，2011-3

3.Vernon Francis，Supply chain Visualized： Lost in translation？ Supply Chain Management： An International Journal， 2008， 13-3：180-183.endprint