卷包原材料在線跟蹤與核算的技術實現

葉順宇 李秋林

摘要：為解決輔料物流高架庫系統無法與MES/ERP系統基礎數據對應，造成車間消耗數據不準確的問題，進行了系統的改造。項目改造包括系統軟件和硬件改造，系統軟件改造使用MQ服務器，并借助WebSphereMQ消息中間件用于不同系統間數據的傳遞。硬件改造通過增加托盤固定條碼和進出庫掃碼器對材料的信息進行跟蹤掃描。車間使用材料時需要操作人員對材料進行現場確認和統計，以獲得準確的統計數據。通過改造輔料高架庫物流系統，使系統能夠接受MES/ERP相關數據，實現原材料在線消耗水平的跟蹤、核算的管控模式。

關鍵詞：原材料 跟蹤 核算 物流系統 MES/ERP系統 集成方案

中圖分類號：TP274.2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（b）-0060-02

制造部在生產過程中，通常對卷包物料成本的管理控制側重于結果數據分析，缺乏生產過程中數據動態跟蹤的管理控制分析。現有的月度成本結果管控模式對生產過程中出現的物料消耗偏差缺乏預警性，因發現問題時間較為滯后，采取的整改措施相應也處于滯后狀態，不利于生產過程物料成本的精細化管理。目前，卷包生產過程物料消耗控制缺乏系統性、物料消耗執行過程透明度低、信息集成度低，每日單班單機物料消耗過程無法評價，造成統計分析評價不全面等狀況。為此將設計一套集成零散信息的技術裝備，通過對各系統基礎數據的采集來計量數據的準確性。

1 系統現狀及創新性分析

輔料物流高架庫于由于實施較早，信息系統較為獨立，所有基礎信息均獨立維護，無法與MES/ERP基礎數據對應。由于自控系統數據的不穩定，造成車間消耗數據的不準確，使ERP基礎信息與車間現場信息不吻合以及MES收集生產統計數據的不準確。

由于管理效率日漸提高，新的業務需求也隨之不斷出現。通過改造輔料高架庫物流信息系統，接受ERP輔料基礎數據及MES相關生產數據，在托盤上增加固定條碼進行掃碼信息確認，實現復核高架庫庫存數據，準確獲取機臺消耗的功能。

卷包原材料在線跟蹤與核算的技術實現，能更充分地發揮MES系統的功能，在MES系統上實現精細化管理，逐步提升卷包生產過程原材料的控制水平，對原材料消耗監控常態化，為物耗成本管理、分析、診斷提供過程數據支持，可以較為全面、準確地了解和掌握物料消耗過程中各機臺或各牌號的異性和共性點，為原材料降耗決策做出科學、正確的判斷，有利于增收節支。

2 系統改造原理及構造

本系統是在原有的輔料物流高架庫系統上進行改造。運用系統集成分散方式，將各系統信息集成一體化，但又相對獨立。升級方案是將原自動化物流信息系統的網絡結構采用集中式服務器方案，數據集中存放在一臺數據庫服務器上，設備數據采集、控制程序（設備服務器程序）各庫完全獨立、各工位操作程序完全獨立，各庫硬件完全獨立。經過升級后的系統具備可靠性、易維護使用和擴展性，在保障系統成熟、穩定、可靠前提下力求技術先進、合理，操作、維護方便，故障恢復迅速、備用方案簡潔快速，通過操作過程日志記錄，幫助排除故障。升級方案從企業整體信息化角度進行規劃，為將來業務發展留有充分的擴展空間和信息接口。

2.1系統軟件改造

2.1.1輔料高架庫物流系統與MES/ERP系統接口改造

系統改造使用WebSphereMQ工具。WebSphereMQ在不同應用程序、協議和平臺之間搭起了一座橋梁，使用戶能夠跨不同平臺輕松交換和管理信息。WebsphereMQ可以處理復雜的通信協議，并動態地將消息傳遞工作負載分配給可用的資源。物流系統與其它系統共用MQ服務器，通過借助WebSphereMQ消息中間件、消息隊列技術，在不同系統間傳遞數據如圖1。

消息隊列可駐留在內存或磁盤上，隊列存儲消息直到它們被應用程序讀走。通過消息隊列，應用程序可獨立地執行，它們不需要知道彼此的位置，在繼續執行前不需要等待。

應用程序和信息系統之間通過MQAPI實現的接口，以便在兩個隊列管理器之間自動傳輸數據，各個系統接收到數據后，對數據進行解析、加工、轉換存儲、動作。在消息通道中，任何數據都按照一定格式進行數據傳輸，數據格式化成字符串后，在不同系統間傳遞。數據格式定義采用XML格式。通過采用與平臺無關的XML文檔描述交互的信息，解決不同系統間數據模型不一致的問題。信息集成的前提是基礎數據的一致與集成。基礎數據的集成也通過中間件完成，采用增量方式、通過XML文檔傳遞。為了防止數據的不一致，也可同步數據。為了避免堵塞，每次發送的數據不超過1000條，多于1000條的，分包發送。

2.1.2輔料物流高架庫系統升級

輔料物流高架庫系統，負責材料進出庫記錄。升級方案是在原系統上新增“生產材料領用數據查詢”功能，按牌號進行車間材料領用數據的查詢，并提供數據導出功能，實現輔料物流高架庫系統與ERP系統之間的材料領用數據的交互。

2.1.3ERP系統升級

ERP系統升級后將輔料高架庫領用單、輔料基礎信息、主輔計量單位換算系數提供到輔料高架庫物流系統。卷包車間在生產過程中將生產材料領用數據、卷包車間生產材料假退數據、卷包車間月度單耗數據等相關信息導入輔料高架庫物流系統，為MES系統進行材料消耗統計核算提供條件。

2.1.4MES系統升級

MES系統升級后將提供車間生產牌號、機臺當前生產牌號和下一個換牌的牌號信息。通過對輔料高架庫物流系統提供的機臺輔料消耗信息進行處理。通過數據處理，MES系統可以實現機臺輔料消耗查詢、裝箱機材料消耗查詢、機臺消耗記錄、材料單耗月報表等功能。

2.2系統硬件改造

2.2.1條碼掃描器

安裝1套Sick條碼掃描器。根據配盤庫物流傳輸線的設備情況，把Sick條碼掃描器安裝在傳輸線的穿梭小車上，當輔料配盤進庫送到傳輸車上時，條碼掃描器對貨物進行掃碼，對能夠識別的條碼進行數據傳送到物流系統，對不能夠識別的條碼進行回送，待操作人員處理后從新進庫。

2.2.2木托盤條碼

對配盤庫的木托盤條碼進行條碼的增加。對將要使用的個木托盤進行條碼定制，分別在木托盤兩邊釘上鋁片，把用條碼打印機打印出來的條碼釘到鋁片上，便于材料通過配盤后掃描識別后進入輔料高架庫。

2.2.3操作鍵盤

在卷包機臺控制屏幕上安裝了操作小鍵盤。托盤條碼長度4位，當機臺人員進行材料統計核對時，將4位碼錄入系統中。操作小鍵盤方便操作人員在進行余料登記時輸入材料所剩余的數量和進行條碼的確認工作。

3 項目成果

3.1材料消耗統計功能

系統改造后實現了材料消耗統計功能，該功能展示了材料消耗明細的月報畫面，功能中按月、牌號進行了輔料的明細統計，通過消耗數量和月產量之間的換算，得出了材料的單耗。

3.2機臺材料消耗月報功能

系統改造后實現了機臺材料消耗月報功能，該功能展示了材料消耗機臺的月報畫面，功能中按月、卷接、包裝、成型、封箱等機臺設備以及班別進行了輔料的統計，換算出各班別的材料單耗。

3.3主要材料耗用統計月報功能

系統改造后實現了主要材料耗用統計月報功能，該功能展示了材料消耗機臺的月報畫面，功能中按月、卷接、包裝、成型、封箱等機臺設備以及班別進行了輔料的統計，換算出各班別的材料單耗。

4 使用效果

輔料物流高架庫系統改造后，能夠很好的與MES/ERP系統數據接口，使MES/ERP系統數據交互使用，系統運行穩定，可靠性高，方便查詢。大大提高了MES/ERP系統數據及生產過程數據統計及消耗核算的效率。據統計，2011年較2010年在各項材料核算和統計準確度方面得到了大大的提高，有效的保障了材料核算的精確性，為推進生產過程數字化先進管控模式的實現提供了強大的技術支持。

參考文獻

[1] 婁麗軍.消息中間件及WebSphereMQ入門.http：//wenku.baidu.com/view/451f31c7d5bbfd0a795673db.html，2003-11-01.

[2] 王建，江婷.淺談消息中間件IBMWebSphereMQ[J].北京：信息產業部電子第六研究所，2010（5）.

[3] 陳小艷，陳剛.基于WebSphereMQ的收發消息程序[J].安徽：安徽省計算機用戶協會，2005（4）.

[4] 高寧.IBM消息中間件WebSphereMQ的應用[J].安徽：安徽科技情報協會，中國計算機函授學院，2010（31）.

[5] 何紅波，陸建德，丁衛平.基于中間件MQSeries的消息隊列異步通信服務的應用研究[D].江蘇：南通大學，2006（4）.