淺談信息化系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

趙劍明， 李 波

(中國(guó)輕工業(yè)武漢設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司，武漢 430060)

0 前言

當(dāng)前，制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)已由原來降低成本為目的的大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥蛻魹樾枨蟮膶?dǎo)向型精細(xì)化生產(chǎn)。消費(fèi)者的需求越來越多樣化，使得產(chǎn)品的生產(chǎn)周期越來越短，客戶對(duì)產(chǎn)品的要求由過去單純的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)樵跐M足交貨周期的前提下保證產(chǎn)品的質(zhì)量和特點(diǎn)。在這樣的市場(chǎng)環(huán)境中，工業(yè)企業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒a(chǎn)管理系統(tǒng)+流水線的生產(chǎn)模式，不但提高了生產(chǎn)效率，還減少了原料和成品的庫(kù)存，進(jìn)一步提高了企業(yè)的效益。本文以某年產(chǎn)450萬(wàn)套家用空調(diào)項(xiàng)目的信息化系統(tǒng)改造為例，淺談信息化系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

1 JIT系統(tǒng)的應(yīng)用

JIT(just in time)的中文含義為準(zhǔn)時(shí)制度，又被稱為零庫(kù)存生產(chǎn)。傳統(tǒng)的生產(chǎn)系統(tǒng)采用的是由前向后推動(dòng)的生產(chǎn)方式，即原材料由原料庫(kù)進(jìn)入車間進(jìn)行生產(chǎn)，加工完成后進(jìn)入成品庫(kù)進(jìn)行存放，等待銷售。在這種生產(chǎn)體系中造成了大量資源的浪費(fèi)。JIT系統(tǒng)與傳統(tǒng)的生產(chǎn)系統(tǒng)相反，由顧客需求開始，順序?yàn)橛唵巍善贰a(chǎn)→零配件、原料→供貨商。整個(gè)生產(chǎn)是動(dòng)態(tài)的，上道工序提供的正好是下道工序所需要的產(chǎn)品，且時(shí)間準(zhǔn)時(shí)、數(shù)量正好，大大降低了原材料庫(kù)存。JIT模式下看板與實(shí)物流程圖如圖1所示。

圖1 JIT模式下看板與實(shí)物流程圖

本工廠采用JIT系統(tǒng)后，原來的3座原料庫(kù)僅1座作為戰(zhàn)略物資庫(kù)，其余2座全部租借給各類原料供貨商作為倉(cāng)庫(kù)和分揀場(chǎng)地，實(shí)現(xiàn)了零庫(kù)存狀態(tài)下的生產(chǎn)、配送和銷售。供貨商負(fù)責(zé)所有原料的物流、存儲(chǔ)和分揀，將分揀好的原料零件直接送上傳輸線，精確送至每個(gè)工位。此系統(tǒng)不但提高了生產(chǎn)效率，還提升了企業(yè)效益。

2 ERP系統(tǒng)的應(yīng)用

ERP (Enterprise Resource Planning)的中文含義是企業(yè)資源計(jì)劃，是以企業(yè)組織資源配置為核心能力來協(xié)助成本管理工作。企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)行情，制定明確的發(fā)展戰(zhàn)略，建立適用于本企業(yè)的工作方式和工作標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)JIT系統(tǒng)指定清晰的工藝流程和生產(chǎn)順序，其次全面實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)的物料和工具的定品、定位和定容管理，保證所有員工的動(dòng)作和操作時(shí)間一致，并且指定員工操作指導(dǎo)書，明確每道工序的順序和動(dòng)作要領(lǐng)，清晰統(tǒng)計(jì)每個(gè)工序的工作時(shí)間。同時(shí)根據(jù)市場(chǎng)需求平衡產(chǎn)品產(chǎn)量和種類，保證在一定時(shí)間內(nèi)按照固定的節(jié)拍進(jìn)行生產(chǎn)，避免市場(chǎng)波動(dòng)和銷售變化造成的庫(kù)存積壓或者無法滿足銷售的嚴(yán)重后果。ERP系統(tǒng)結(jié)合JIT模式生產(chǎn)流程圖如圖2所示。

圖2 ERP系統(tǒng)結(jié)合JIT模式生產(chǎn)流程

本工廠采用ERP系統(tǒng)后，生產(chǎn)效率提升明顯，分體式空調(diào)的產(chǎn)能由原來的12臺(tái)/分鐘提高到15臺(tái)/分鐘，柜式空調(diào)的產(chǎn)能由原來的8臺(tái)/分鐘提高到10臺(tái)/分鐘。同時(shí)經(jīng)過優(yōu)化，生產(chǎn)線占地面積減少，其中鈑金車間節(jié)約20%左右，兩器車間節(jié)約30%左右。

3 RFID系統(tǒng)的應(yīng)用

射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency IDentification)的中文含義是射頻識(shí)別技術(shù)。是一種無線通信技術(shù)，可以通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸。與傳統(tǒng)的條碼技術(shù)相比，RFID技術(shù)有信息識(shí)別準(zhǔn)確度高、距離受限制小、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空加大、抗污染能力強(qiáng)、可以重復(fù)使用等特點(diǎn)。采用RFID技術(shù)，對(duì)空調(diào)成品及主要零部件進(jìn)行標(biāo)記，將商品信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽的芯片之中，在各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)貨物信息的自動(dòng)采集，簡(jiǎn)化了倉(cāng)庫(kù)管理人員的操作流程。實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)庫(kù)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化和高效化，提升了工作效率，降低了人工成本。入庫(kù)、出庫(kù)工作流程如圖3～4所示。

圖3 入庫(kù)工作流程

圖4 出庫(kù)工作流程

本工廠采用RFID系統(tǒng)后，成品庫(kù)的出貨實(shí)現(xiàn)零差錯(cuò)，同時(shí)對(duì)每個(gè)產(chǎn)品都實(shí)現(xiàn)了可追溯性，為后期檢修、維修工作帶來了很大的方便。同時(shí)由于效率的提升，原有5座成品庫(kù)現(xiàn)只使用3座即可滿足成品的儲(chǔ)存和發(fā)貨需求。

4 其他信息化系統(tǒng)應(yīng)用

工廠全WIFI覆蓋。由于生產(chǎn)設(shè)備的改進(jìn)和信息化設(shè)備的大量使用，生產(chǎn)設(shè)備和信息化設(shè)備均需要實(shí)時(shí)接收生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，故整個(gè)工廠實(shí)現(xiàn)了WIFI全覆蓋，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳遞。同時(shí)新建了弱電機(jī)房和控制中心，作為工廠的信息化系統(tǒng)樞紐。

部分工序采用機(jī)器人作業(yè)。由于生產(chǎn)效率的提高，在焊接工段和成品包裝工段采用機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)，保證了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

5 生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)的改進(jìn)

原生產(chǎn)流程中有一個(gè)瓶頸工序：物料分揀工序。將以上信息化系統(tǒng)融入到生產(chǎn)中后，若不能解決快速找到物料的問題，會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)節(jié)拍。針對(duì)此問題采用基于PLC和數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)化物料識(shí)別系統(tǒng)。由生產(chǎn)工藝人員編制好對(duì)應(yīng)生產(chǎn)線的電器元件庫(kù)，由電腦后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，分揀工序員工在進(jìn)行分揀操作時(shí)，首先使用掃碼器掃入紙介首檢表上粘貼的機(jī)型編碼，計(jì)算機(jī)后臺(tái)在接收掃碼器傳來的機(jī)型編碼后，查找數(shù)據(jù)庫(kù)，然后通過PLC終端點(diǎn)亮貨架上對(duì)應(yīng)物料的指示燈，并且設(shè)置數(shù)碼管顯示需要領(lǐng)取的數(shù)量，這樣分揀人員可以快速找齊電控所需要的各種物料，不但提高了生產(chǎn)效率，還解決了原有生產(chǎn)瓶頸。

6 小結(jié)

本工廠的信息化系統(tǒng)改造升級(jí)在不影響工廠正常生產(chǎn)的情況下，歷時(shí)接近7個(gè)月完成，于2016年年底完成。產(chǎn)能由450萬(wàn)套/年提高到600萬(wàn)套/年，實(shí)際占用生產(chǎn)、物流面積由32萬(wàn)m2降低到22萬(wàn)m2，信息化系統(tǒng)改造升級(jí)所的投入在改造完成生產(chǎn)后不到一年的時(shí)間即實(shí)現(xiàn)了盈虧平衡。