互聯(lián)網(wǎng)+在糧機車間管理系統(tǒng)中的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

陳華+吳玉柱+吳文福+息裕博

摘 要：隨著科技的進步與發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)領域中扮演著越來越重要的角色，“互聯(lián)網(wǎng)+”代表一種新的經(jīng)濟形態(tài)，即充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)要素配置中的優(yōu)化和集成作用，“互聯(lián)網(wǎng)+”正在對傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展方式帶來根本性、顛覆性的影響。由于車間生產(chǎn)的復雜性和多變性，傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程管理不能準確及時的反饋給領導層，會影響控制層的領導決策，因此“互聯(lián)網(wǎng)+”技術的引用在車間管理系統(tǒng)是十分必要的“互聯(lián)網(wǎng)+”技術能提升車間生產(chǎn)工作效率，創(chuàng)造更多企業(yè)利潤有著至關重要的意義。因此 “互聯(lián)網(wǎng)+”是將來車間管理的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：車間管理系統(tǒng)；互聯(lián)網(wǎng)+

中圖分類號：S232.3 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170532019

引言

隨著時代科技的進步與發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)領域中扮演著越來越重要的角色[1]，2015年3月5日十二屆全國人大三次會議上，李克強總理在政府工作報告中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃。“互聯(lián)網(wǎng)+搜索”，誕生了百度；“互聯(lián)網(wǎng)+交易手段”，誕生了支付寶；“互聯(lián)網(wǎng)+商場”，誕生了淘寶[2-3]?；ヂ?lián)網(wǎng)是一個平臺，“互聯(lián)網(wǎng)+”代表一種新的經(jīng)濟形態(tài)，即充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)要素配置中的優(yōu)化和集成作用，將互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果深度融合于制造業(yè)領域之中，提升實體經(jīng)濟的創(chuàng)新力和生產(chǎn)力，形成更廣泛的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎設施和實現(xiàn)工具的經(jīng)濟發(fā)展新形態(tài)[4-5]。

“互聯(lián)網(wǎng)+”正在對傳統(tǒng)制造業(yè)發(fā)展方式帶來根本性、顛覆性的影響[6]。傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程管理，不能對車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息做到全面反饋控制，對實時事件的處理存在滯后性，因此，傳遞到管理層的信息通常是延時的，不完整的，不能為科學地編制生產(chǎn)作業(yè)計劃提供準確而及時的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在車間對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集方法是依靠人工手工記錄，然后再經(jīng)整理將數(shù)據(jù)記錄到專用表格中，所有數(shù)據(jù)記錄完成后再交給管理層，管理層將記錄的數(shù)據(jù)錄入計算機保存，這樣無法及時反映現(xiàn)場的情況，而且人工記錄和錄入專用表格會造成工作重復，效率低下，可靠性也會隨之降低。車間制造過程是控制產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，是產(chǎn)品質(zhì)量問題主要來源之一[7]，當發(fā)生質(zhì)量問題，生產(chǎn)信息追溯也比較困難。

1 車間制造信息系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國對車間制造系統(tǒng)的研究起步較晚，糧食機械制造業(yè)的車間管理由于生產(chǎn)品種較多、生產(chǎn)周期不連續(xù)、制造過程比較復雜發(fā)展的較為緩慢。1981年中國引進第一套MRPII軟件開始，我國的車間制造才走上專業(yè)管理系統(tǒng)的道路[8]。1984年，雄壯開發(fā)出一套車間級全信息管理系統(tǒng)指出了系統(tǒng)實現(xiàn)中若干技術問題的處理方法和系統(tǒng)的運行情況[9]。

1989年，杜方新、吳開、王川等人在“IBM-PC/XT”機上開發(fā)成功“微機輔助車間級管理系統(tǒng)”，該系統(tǒng)能夠幫助生產(chǎn)車間進行生產(chǎn)項目的材料消耗和工時消耗情況、計算車間制造費用，還可以兼顧工人的考勤狀況和在制品加工臺賬等工作[10]。

2005年，清華大學李黎等人針對制造企業(yè)在實施生產(chǎn)管理信息化過程中存在的問題，提出以制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）為核心的3層結(jié)構(gòu)——企業(yè)資源計劃（ERP） /制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES） /過程控制系統(tǒng)（PCS）的生產(chǎn)管理信息化的實施方案，用于解決生產(chǎn)與計劃相互脫節(jié)的難題，實現(xiàn)了車間的現(xiàn)場調(diào)度、生產(chǎn)過程控制、在線質(zhì)量控制，以及對生產(chǎn)過程中“非常規(guī)信息”的控制與管理，加強了制造計劃的可執(zhí)行性[11]。

2013年，電子科技大學朱芳構(gòu)建了適用于技工院校學生車間實習的綜合管理系統(tǒng)[12]。

2016年，中國科學院的安濤針對現(xiàn)在制造業(yè)網(wǎng)絡化和智能化的發(fā)展趨勢，設計了基于移動互聯(lián)網(wǎng)和智能移動端的車間管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)的顯示采用了圖形化的方式，使得管理者可以直觀的掌握車間狀態(tài)，具有更強的可讀性[13]。

1.2 國外研究現(xiàn)狀

國外對于制造執(zhí)行系統(tǒng)的實行比較早，經(jīng)過多年的摸索實踐，形成了被其他同行認可的一系列理論和執(zhí)行標準，這些標準和理論包含了制造執(zhí)行系統(tǒng)的定義、功能模型、數(shù)據(jù)流模型、定位模型、也包括實施方法的模型[14]。制造執(zhí)行系統(tǒng)在美國和日本等發(fā)達國家得到了深入的研究和廣泛的應用。

美國先進制造研究機構(gòu)AMR（Advanced Manufacturing

Research）通過對大量企業(yè)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)普遍由以ERP/MRPII為代表的企業(yè)管理軟件，以SCADA、HMI（Human Machine Inteface）為代表的生產(chǎn)過程監(jiān)控軟件和以實現(xiàn)操作過程自動化，支持企業(yè)全面集成的MES軟件群組成。由于MES強調(diào)控制和協(xié)調(diào)，使現(xiàn)代制造業(yè)信息系統(tǒng)不僅有很好的計劃系統(tǒng)，而且能使計劃落實到實處的執(zhí)行系統(tǒng)。因此MES在國外的企業(yè)中迅速推廣開來，并給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益[15]。

日本著名的制造執(zhí)行系統(tǒng)J-MEXsLite是專門用于加工制造業(yè)的生產(chǎn)實際數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，該系統(tǒng)實現(xiàn)了從原材料到產(chǎn)成品（或零部件）出廠的統(tǒng)一的實際數(shù)據(jù)管理，能夠靈活實現(xiàn)隨工作區(qū)域不同而在品種數(shù)量上有所不同的批次產(chǎn)品的追蹤管理功能，提供能夠準確把握多個工序的半成品的庫存情況的庫存管理功能，提供作業(yè)者輔助功能，支持觸摸屏、條形碼、RFID等。通過網(wǎng)絡實現(xiàn)對協(xié)作廠家的庫存和工序管理，遇到臨時的作業(yè)變更，可以靈活應對，并準確把握實際數(shù)據(jù)，能夠?qū)崟r發(fā)布作業(yè)指令，使工序的差異最小化，能夠與加工機、成型機、稱重機等自動設備靈活連接[16]。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”在糧食機械制造管理中的應用

2.1 生產(chǎn)車間的現(xiàn)狀

隨著計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”作為一種新興高科技產(chǎn)品將會對糧食機械行業(yè)的管理帶來以此革命。目前，國內(nèi)的糧食機械廠家大多是一些小的加工廠，生產(chǎn)車間模式屬于多品種小批量，目前車間的管理還停留于傳統(tǒng)的人工粗放式管理，設計圖紙交給車間后，直接安排工人開始生產(chǎn)，沒有對任務進行合理的分解，沒有對車間的各種物料資源消耗進行預測，這種生產(chǎn)方式不僅容易產(chǎn)生人為錯誤，而且生產(chǎn)效率也很低，各種資源得不到充分利用，這種車間管理方式已經(jīng)不能和日益發(fā)展的公司現(xiàn)狀相匹配。

生產(chǎn)車間作為企業(yè)利潤最主要的產(chǎn)生地和各種信息資源的交匯點，在整個生產(chǎn)過程中扮演著十分重要的角色。合理高效的利用車間資源，包括人員的調(diào)配、設備的維修保養(yǎng)、工器具的管理，對車間生產(chǎn)中遇到的突發(fā)事件做出快速響應方法，對異常情況做出合理推斷，使車間生產(chǎn)處于安全、可控的環(huán)境中。

2.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”系統(tǒng)的建立及應用

本系統(tǒng)采用基于B/S架構(gòu)模式的面向?qū)ο蟪绦蛟O計的思想，用戶在局域網(wǎng)的環(huán)境下，通過客戶端瀏覽器就可以非常方便對系統(tǒng)中相應的功能進行數(shù)據(jù)的操作和處理，系統(tǒng)的開發(fā)語言分為前臺的使用ASP+CSS及后臺使用的C#語言。系統(tǒng)開發(fā)后應用于長春吉大科學儀器設備有限公司中。

根據(jù)系統(tǒng)的需求分析和總體設計思想，結(jié)合車間業(yè)務流程圖對系統(tǒng)的主要功能詳細分析，以生產(chǎn)流程為主線，本信息系統(tǒng)中的功能模塊設計包括：基礎數(shù)據(jù)管理、工時記錄管理、委外項目管理、庫存管理、財務管理、質(zhì)量管理、系統(tǒng)查詢管理，系統(tǒng)中主要功能模塊的設計采用C/S架構(gòu)模式的客戶端形式來實現(xiàn)，C/S架構(gòu)的界面和操作很豐富，且安全性能可靠。

制造過程管理主要是對產(chǎn)品全生產(chǎn)周期的跟蹤管理?？梢员O(jiān)視每個工序的當前生產(chǎn)狀態(tài)，制造過程管理模塊包括的主要內(nèi)容有項目名稱、項目編號、項目負責人、構(gòu)件名稱、構(gòu)件數(shù)量、材料名稱、規(guī)格型號、單位、數(shù)量、過程時間、廢料數(shù)量、類別、操作人。

制造過程管理是車間管理的核心，也是整個系統(tǒng)最重要的管理對象，每批谷物干燥機構(gòu)件的加工進度將直接影響產(chǎn)品的最終交貨期，所以車間管理人員在生產(chǎn)制造過程中要利用時標網(wǎng)絡計劃圖，將計劃進度和實際生產(chǎn)進度相比較，來調(diào)整車間作業(yè)計劃，制造過程管理模塊如圖1所示。

要運用PDCA質(zhì)量管理辦法進行管理，在生產(chǎn)前，對容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的環(huán)節(jié)要特殊強調(diào)，在生產(chǎn)過程中，要不定期到車間抽檢，對于比較重要的零部件，每道工序加工完畢后要確保質(zhì)量合格方可進入到下道工序，對原材料、半成品，產(chǎn)成品進行全面質(zhì)量檢查，在生產(chǎn)管理界面和庫存界面質(zhì)檢部門只能對質(zhì)檢列操作，不合格的要退回，并注明原因。對原材料、半成品、產(chǎn)成品實施編號管理，便于信息追溯。當個別零部件出現(xiàn)質(zhì)量問題時，可以根據(jù)編號來反映產(chǎn)品來源和制造過程的歷史記錄。對于不合格的原材料、在不影響質(zhì)量和安全的前提下可以降等利用，對于不合格的半成品、產(chǎn)成品，要整改。質(zhì)量管理是信息系統(tǒng)最基本、最重要的一個功能，質(zhì)量管理模塊的內(nèi)容如圖2所示。

通過圖1和2可知，在生產(chǎn)過程中，如產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題，能迅速找到直接生產(chǎn)人和項目的負責人，這樣能督促員工和負責人在工作過程中盡職盡責，保質(zhì)保量的完成工作。避免因粗心大意給公司帶來損失。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”技術在車間管理系統(tǒng)中的不足

近年雖然以“互聯(lián)網(wǎng)+”車間管理系統(tǒng)為目的的技術取得了一定進展，但能夠具有穩(wěn)定性、統(tǒng)一性的系統(tǒng)仍有待于進一步研究和開發(fā)。目前“互聯(lián)網(wǎng)+”車間管理系統(tǒng)還存在許多問題和不足。

“互聯(lián)網(wǎng)+”車間管理系統(tǒng)人性化低，雖然給企業(yè)管理帶來了一定的經(jīng)濟效益和社會效益，但是也使部分員工產(chǎn)生抵觸情緒，影響公司的企業(yè)文化。

現(xiàn)有“互聯(lián)網(wǎng)+”車間管理系統(tǒng)紛繁復雜、更新?lián)Q代快，不同公司用的車間管理系統(tǒng)幾乎都不一樣，同一個系統(tǒng)可能無法滿足每個生產(chǎn)車間的要求。

對不同的公司不同的車間沒有足夠的分析和認識， “互聯(lián)網(wǎng)+”車間管理系統(tǒng)有待研究與完善。

4 “互聯(lián)網(wǎng)+”車間管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

“互聯(lián)網(wǎng) +”車間管理系統(tǒng)促進管理部門的升級換代，可以看到“互聯(lián)網(wǎng) +”對人工粗放式管理的轉(zhuǎn)型具有巨大的促進作用，甚至可能顛覆現(xiàn)行車間管理模式。當繁重的車間管理行業(yè)插上了現(xiàn)代且充滿活力的“互聯(lián)網(wǎng) +”翅膀，將會迎來該行業(yè)的一次新的發(fā)展變革。

“互聯(lián)網(wǎng) +”推進車間管理系統(tǒng)的升級。

“互聯(lián)網(wǎng) +”會提高車間管理人員和工作人員的效率。

“互聯(lián)網(wǎng) +”促進車間管理平臺建設，通過平臺可以看到各個公司員工的操作水平及業(yè)績，為相互交流提供更好的服務。

“互聯(lián)網(wǎng) +”改善車間管理人員的資源配置。

“互聯(lián)網(wǎng) +”優(yōu)化管理企業(yè)布局。

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