基于MES的注塑生产过程物料配送方案

作为生产过程系统的基础数据处理平台 ,其功能包括生产调度、过程资源配置、物料监控、质量管理、过程数据采集、过程优化等。通过 M ES这个信息平台 ,仓库部门可以及时收到生产计划的信息 ,主动做好备料的工作 ,而仓库有关物料的存量信息也可以通过 M ES及时向上反映到计划部门。而从 M ES的功能可以看到 ,物料配送其实是作为它的一个子系统出现的[ 5结合上述的分析,送的方案:基于M ES定量定点物料配送,辑示意图如图2图2　　从图2仓库部门,送,6 ]。提出了一个有效管理物料配提供的信息平台,实现实时的并对物料进行跟踪管理。其逻所示。　物料配送逻辑示意图可知生产计划的信息经M ES系统传递到仓库部门则转变为生产部门的供应商,根据生产计划的安排来实行对生产现场进行物料的配而注塑车间的任务主要是面向生产。解决了信息传递问题后,进一步确定配送的批　第 3期李　喆 , 彭重嘉 , 伍乃骐 :基于 M ES的注塑生产过程物料配送方案　　　量问题。对于原有的物料数量领取方式 ,注塑车间联系。具体的算法流程如图 4 (见第 133页 ) 。133关键是考虑领取足够多的物料存放在配送点 ,以保证生产的不间断 ,但这也无形中增加了物料在生产车间内的库存积压 ,也直接影响到车间内物流的情况。因此 ,要实现实时的物料配送 ,目的就是要降低物料在车间存放的量。所要达到的效果就是确保每次送去的批量的物料都能在预定的时间内消耗完毕 ,再进行下一批量的配送。最后就是要对物料现场的使用情况进行跟踪管理。遇上生产计划有急单 ,注塑机切换生产 ,则对配料点上的物料数量作出跟踪处理 ,要有效控制配料点的物料数量。2. 1　配送批量的计算生产不同的产品 ,对原材料和包装材料、辅助材料的消耗量各有不同 ,对于确定物料批量的问题 ,可采用库存控制管理的一种方法 , 就是用 (Qk, Q ) 策略来解决这个问题。所谓 (Qk, Q ) 策略就是指当库存量下降到预定的订货点 Qk时 ,就按规定数量 Q 进行订货补充。对于每个产品注塑过程来说 , 它是一个连续性生产的过程 ,物料是均匀地流动 ,各物料消耗量的变化曲线是一种稳定型的状态 (如图 3所示 ) 。图 3　注塑过程物料消耗的形态图　　当生产现场的某种物料的数量下降到 Qs 时 ,就表明了现场该物料需要进行补给 ,补给量为 Q , 否则就会影响生产的继续进行。在计算批量的过程中 ,可根据库存控制的 (Qk, Q )策略得出 :Qs=ηLTk×σR2+R2×σTk2,( 1)系统先接收注塑车间的生产计划信息 , 然后逐一读取各注塑机的生产任务 ,结合产品的产能得出各类物料的总需求数量 ,通过设置相关参数 ,根据批量计算公式求出每种物料配送批量 , 再得出批次、配送时间 ,从而形成每台注塑机相对应的物料配送计划。完成所有注塑机的配送计划就得出了一个预排的配送计划。在预排配送计划中可能出现不同注塑机的配送计划在配送时间存在冲突 , 就需要进一步理顺配送计划的顺序。在判决优先顺序条件中 , 主要考虑配送计划所对应的产品的交货期及某物料时间范围内消耗量。通过比较这 2 个因素后 , 最后生成执行的总配送计划。　　一般而言 ,生产计划的变更主要源于紧急插单 ,受影响的是个别注塑机。由于该配送系统是假设仓库部门运输物料能力无限制为前提 , 故个别注塑机的配送计划变化并不对其他注塑机的配送计划造成影响。注塑机配送计划生成流程将对生产计划重新读取 ,生成新的配送计划 ,但此时配送时长就不再是24 h,而是当前时刻到当天结束。该注塑机此刻以前的配送计划将被保留 , 新的配送计划将紧接在原计划元后执行。2. 3　物料的跟踪管理仓库部门通过 M ES信息平台及时了解注塑生产现场的反馈信息对物料进行跟踪管理。注塑部门将各配料点的物料情况进行周期性检查 , 当某种物料的量接近 Qs 时 ,通过 M ES的信息平台 ,向仓库部门发出提示信号 ,要求其立刻进行物料补给。同时 ,对于生产现场的非正常运作情况应及时向仓库部门发出通知信息 ,如注塑机因故障停机 , 则需暂停配送物料 ,直到机器正常运作后再进行配送 , 这有效地控制车间内堆积过多的物料 ,避免浪费。对于应付紧急插单的生产计划 , 注塑车间的工作人员接到紧急生产计划时 ,对该注塑机当前物料Q = Qs+E { Y} = R ×Tk+Qs。( 2)数量进行清点 , 并把数据录入物料跟踪管理中。同其中 ,ηL为仓库供货安全系数 ; Tk 为配送的提前期 ;时 ,对于暂时闲置的物料 ,仓库部门可以考虑将暂未σTk为配送提前期的偏差 ; R 为物料每小时的消耗量 ;开封包装的各种物料重新运回到仓库进行调度 , 并σR为物料时耗的偏差。批量 Q 的大小只要等于配送提前期内物料需求的最大值 ym ax就可以了。问题的关键就是安全库存 Qs和配送提前期 Tk内物料需求量 y的数学期望值 E { Y}的确定 ,得到了这 2个参数就可以合理确定配送批量[7 ] 。2. 2　配送计划的生成配送计划的生成与注塑车间的生产计划有紧密在物料跟踪表中做好数据记录。对已开封包装的物料则暂存在配料点的缓冲区域 ,以待下次使用 ,注塑车间的现场人员需做好相关记录。3　系统的建立　　由于生产过程包含了近 200 台注塑机 , 在制的产品数量繁多 ,原材料种类也多 ,同时生产计划的变　　工　业　工　程第 11卷　134图 4 　注塑机物料配送计划生成流程更等不可预见的因素经常发生 ,通过人工的管理来完成物料的实时配送是不可能的。为此 , 我们开发了一个软件工具来实现这一系统。图 5为企业信息管理系统图 , 其中阴影部分就是企业信息系统集成模型的 M ES层 ,是制造企业生产过程信息化管理方案的核心 ,本文所提出的物料配送子系统则是 M ES系统中的一个子系统。本系统前台开发工具采用 D elphi7 语言的可视化组件开发环境 ,采用 C /D / S三层结构实现 M ES的数据库建立 , 利用局域网实现数据库共享 , 实现车间、仓库资源分配与状态实时监控的管理和信息交换的功能。4　结论利用 M ES提供的信息平台 ,实现物料的集中实时的配送 ,不仅可保证整个注塑车间生产按计划顺利进行 ,同时可有效控制车间内的物料过量存放 ,减少资金占用和物料浪费。此外 ,物料配送供应的过程加强了对生产过程监控 , 有效提高车间的物流状况。图 5　企业信息管理系统[8]　　需要指出的是 ,注塑生产是由客户提供模具 ,并按照客户的需求数量生产。因此 ,属于面向订单生产的类型 ,它的生产计划和作业计划是拉式 ( PULL )的。本文提出的实时物料配送方法 ,在拉式的环境下 ,通过实时的数据采集以及小批量的配送 ,保证在制原材料的水平降低到最小。实际上 ,它是一种即时 (Just2In2Tim e)的物料配送方案。(下转第 139页 )　第 3期葛安华 , 孙　晶 :应用基础工业工程理论提高装配线的生产效率　　　善 ,改善后每天可以为电饭煲总装车间共节约成本 :参考文献 :139(487. 5 + 41. 79 + 12. 5 + 42. 88 + 36. 02 ) ×5 =3 103480%费,法 ”、“IE现在0121用达([ 7 ]运[ 8 ][ 9 ]法[ 10 ]([ 2 ][ 3 ][ 4 ]45元　结论本文运用Pareto分析法,找出造成总装车间浪费的20%浪费因素 ———不平衡浪费和动作浪并针对这2个主要因素结合基础IE中的“五五“联合操作分析法 ”、“双手操作原理 ”,对问题加以分析,寻找浪费根源,然后运用“ECRS原则 ”、七大手法 ”等改善方法进行优化,优化后效果显著。主要效果有:1)生产效率提高,原来6. 5 s生产1个电饭煲,5 s即可生产1个电饭煲。2 )成本降低,改善后每台电饭煲可降低成本元。3)节约费用,改善后总装车间每天节约各种费3 103. 45元。改善是永无止境的,只有通过锐意创新的精神,坚持不懈的改善,以及不怕一切艰难险阻,力争将改善坚持到底,才能赢得这场IE改善战役的最后胜利[ 10 ]。上接第130页)谢如鹤,韩伯领.国内外冷藏食品物流的现状[ J ].中国储, 2004 ( 6) : 16218.马良.旅行推销员算法综述[ J ].数学的实践与认识,2000, 30 ( 4) : 1542165.李玲,谷寒雨,陈坚.复杂PD PTW问题的插入启发式算[ J ].计算机工程, 2003, 29 (16) : 65266.李军.非对称距离的旅行商问题的构成算法[ J ].运筹与上接第134页)参考文献:[ 1 ]Q iu R G, Zhou M C. 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