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物料安灯系统应用 |
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作者：上海大众汽车有限公司 陈振 来源：AI汽车制造业 |
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物料安灯系统可以在质量安灯系统的基础上建立起来，它是通过在生产工位旁安装一定数量的物料呼叫请求按钮，在车间现场和物料存储区设置信息显示板，实时反馈生产线上的物料呼叫请求，并指示和分配送料任务的一个辅助系统。通过共享网络、数据服务器等硬件系统，达到降低投资成本，并最大可能发挥效益的目的。物料安灯系统的整个流程：对物料按照装箱数多少进行一定的分类，不同大小的物料采用不同的呼叫方式。只要流水线旁物料剩余量达到触发条件（即最低剩余量时），及时发出物料需求呼叫，通过网络传递到数据服务器，由系统处理并自动分配给适合的物料配送人员，物料配送人员及时组织物料配送上线，完成配送后，将对应的呼叫信息进行复位，完成一次配送；系统会实时记录下每一次物料请求发生的时间、地点以及对物料请求的响应情况，并对此进行分析。
系统硬件配置
物流安灯系统按照功能和实现方式不同可以分为有线和无线两种：有线式安灯系统全部信息传递都通过遍布车间的有线网络来实现；而无线式安灯系统，信息的传递是通过无线网络、无线通信来实现；介于这两种方式之间，也就是既有有线网络、也有无线网络的，我们称之为准无线安灯系统。限于篇幅的关系，这里仅对准无线安灯系统进行阐述。准无线物料安灯系统的网络拓扑结构如图1所示。
由于工位位置相对固定，工位物料呼叫按钮到料库服务器计算机之间的信息传递，我们采用有线网络的方式；而配送小车（包括铲车、牵引车）在车间各处移动送料，因此从配送小车到系统服务器之间的信息传递，我们采用无线网络的方式。系统分为三层结构：
1.线边呼叫按钮
流水线边，对一些比较大件物料配备呼叫按钮，每个按钮对应一种物料。现场按钮链接到附近设备中已有的PLC，并通过该PLC进入车间原有的网络中；这样既达到了联网目的，又最大限度地利用了车间原有设备，降低了系统的投资成本。
2.配送小车信息接收和监视终端
每辆物料配送小车均配备一个监视终端设备（一般用工业显示器）和一套无线信号接收装置。
3.料库区配备数据服务器和监控报警系统，并增加无线信号发射设备
主要完成物料呼叫、数据处理、信息发送和接收、数据整理和存档等相关功能。
图1 准无线物料安灯系统网络拓扑结构
这样的准无线安灯系统架构的好处是，既保证了工位到料库之间信息传递的稳定性（有线网络的信号稳定性要远远大于无线网络），又兼顾了送料小车移动接收信息的功能，可以说是最完美的配置。
信息传递的过程是这样的，通过人工揿动线边物料呼叫按钮、或者系统自行判断线边剩余物料到一定的数额，触发物料需求，通过有线网络传递给服务器，服务器端系统将信息进行归类整理，并自动分配给合适的物流配送人员，将信息通过无线网络传递到配送小车，并自动显示在配送员前面的屏幕上，配送员通过点击触摸屏上相关条目，响应呼唤并及时将物料送达指定位置，再次点击相关条目，关闭该条配送请求，完成一次完整的配送。
物料呼叫、配送规则
在确定配送规则前，需要将车间物料进行分类，一般情况下，可以按照以下情况进行分类：大件物料：采用专用料架存放，单个料架存放零件低于30件的，通过在现场设置按钮来进行呼叫；小件物料：采用通用料箱或塑箱存放，每个料箱零件数30件以上的，通过系统自行判断消耗数，并自行发出物料呼叫信息进行呼叫，不需增加呼叫按钮。
对大件物料的配送规则：采用按钮呼叫的方式，在车间流水线旁设置呼叫按钮，每一个按钮对应一种物料，并挂上一张该物料的看板卡明示（见图2），卡片上标示出该物料的零件号、零件名称、内库库区位置、供货外库、是否排序和流水线上的工位号等信息，并用一个大大的数字表示该物料在线存量的最小值；当物料用到剩余为这个的最低量时，操作工按下按钮，按钮灯由常暗变为常亮，并发出物料需求，该请求通过有线网络传送到料库区的数据服务器上，经服务器判断处理后，通过无线收发设备分配到各配有无线接收装置的配送小车上，并在小车终端显示出来，配送人员及时进行配送。 
图2 物料看板卡
对于一般物料的配送规则：采用系统反推并自动触发呼叫的方式，通过流水线末端的产量自动计数器，系统判别某个零件线边消耗和剩余数量，当达到送料需求时，系统自动发出物料请求，并通过无线自动分派给相应的配送人员，并在配送小车终端显示出来，配送人员及时进行配送。
物料配送人员接到配送指令后，需要在小车终端上通过触摸屏进行响应，响应后线边安灯变成闪烁，配送人员立即对该物料进行配送；如果超过一定时间还没有完成送料，系统启动声光报警进行提醒，配送小车终端屏幕上也弹出提醒窗口，提醒配送员尽快配送该物料；并记录该次配送超时过程。
配送员顺利把物料送上线后，及时通过触摸屏对相应条目进行复位，复位后线边指示灯由闪烁变为最初的常暗状态。至此，一次完整的送料过程结束。
物料呼叫系统的实施
实施物料呼叫系统除了要增加以上的硬件设备外，物料管理方式也必须进行大的变革：首先对物料进行分类，并需要对所有物料建立基础数据库资料，主要包括以下一些内容：零件号、包装形式、包装数、外库位置、内库位置和线边位置、单车用量、是否驳运、驳运距离和驳运单程所需时间估算；如果需要料库区存放，车间料库区送到线边方式（铲车、牵引车）和所需时间估算等。
可以看出来，有了以上这些内容，才能完整制作出图3所示的物料看板卡，这也是物料呼叫系统完成的基础且必要条件。
物料呼叫系统不仅是一个辅助物料配送的实时系统，它也是一个提升物料管理水平的精益系统，有了这些数据，车间管理者可以非常清楚地获取物料库、现场的物料库存量，并以此为基础，对相关物料库存进行优化，尽可能地在保证车间正常生产需求的前提下降低在线库存，以达成精益生产的目的。
这里对实施物料呼叫系统后带来的效益进行了归纳，可供参考：提高物料配送的灵活性（系统提供物料配送请求通知）；提供物料配送的及时性（在生产现场快需要物料时，发出配送通知）；提高物料配送的准确性（系统只针对需要配送物料的地方发出配送请求通知）；提高物料配送的效率，减少人为在现场巡视时间；通过拉式配送，大大减少生产现场在线库存，降低生产成本。（只是在线料快用完时，系统才发出配送请求）；通过柔性拉式配送，能满足多种车型在车身车间的混线生产模式；通过拉动式供应，能得到比较准确的临时物料库准备料，减少临时物料库存量和物料总库量；减少在线物料库存、临时仓库物料库存；拉动系统延伸到外部物流时，也将大大减少仓库总库存，加快资金的流动性，减少资金积压；安灯系统能更大程度地加快送料工反应速度，加快配送流程，以上所有优点都将有不同程度的提升。
系统扩展
以上讨论的仅限于车间料库到线边的物料呼叫，并未涉及外库、甚至供应商的物料需求信息传递，其实这是远远不够的，降低物料库存的目的是要将整个物流供应链上的库存降低下来，而不是仅仅降低某个局部的库存。因此，需要将物料呼叫系统扩展至外库，甚至各零件供应商。
车间内库和外库之间的物料呼叫规则：内库安灯系统每产生一箱物料需求，服务器即时向外库送料系统发送信息，根据这些信息，外库系统在许可的时间范围内，可等待其他需求信息，并根据包装大小、配送货车尺寸进行模拟装箱处理，满一车后，立即进行组装，及时送往车间。
按照上面的思路进行报料、送料，可有效避免集中报料、集中送料而引发的车间内库卸货不及并堵车的现象；内库、外库在系统提示的帮助下，可顺利进行需求、配送的过程。但仍需加强沟通，避免沟通不及时引发的缺料并导致停产的严重问题。
物料外库和供应商之间的物料需求信息传递规则：每天或者一个固定生产周期内，外库将物料消耗数据整理并分发至相关供应商，提供给这些供应商安排生产的参考数据，并结合供应商获得的生产计划数据合理安排生产，及时发货至外库，保证不影响生产，并尽可能降低库存。
结束语
物料管理的精髓是：不断料、不呆料、不囤料。建立物流安灯系统的目的就是：通过拉动方式进行物料配送，推行及时供货；系统保存的历史数据提供产量依据，可切实从生产环节保证不断料；系统接收物料方式，可保证来料的可用程度，最大限度保证不呆料；通过系统拉动，可最大限度的减少在线库存 ，做到不囤料；拉动方式进行物料配送，减少物料配送工无目的性的空车巡视时间，提高劳动生产率。
车间内部物料配送采用拉动系统来实现，可以改善车间内物流运输，最大程度降低在线库存，提高物料配送效率，提升车间劳动生产率，更好地解决车间混线生产后物料需求和供给之间的矛盾。车间内库和外库之间采用物流系统，可以最大限度地降低外库囤料率，降低库存，降低成本积压；外库和供应商之间建立物流信息沟通系统，也可以给供应商的生产供货提供有益的信息参考，避免多生产、多送料和多囤料。
总之，物料安灯系统是一个综合性的物流管理系统，它不仅能提供物料配送及时信息，还能提供整个物流链上面的物料库存信息，给管理者进行精益生产优化提供了很好的决策基础。 (end)
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(4/7/2010) |
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