基于MES的農機制造業物料管理系統研究

劉瑞艷等

摘要

農機制造企業屬于典型的需求驅動的離散型制造企業，具有產品結構復雜、不確定因素多、交貨期嚴格、生產計劃復雜、物料需求計劃多變等特點。結合制造業信息化，以農機產品的生產過程為例，以多品種小批量生產模式下的裝配生產MES中的物料管理為研究對象，提出了相應的物料管理模型，研究了在制品的跟蹤與管理，開發了基于MES的物料管理信息系統，旨在搭建物料庫存與車間生產及管理者之間的橋梁，及時進行信息的追蹤與反饋，提高整個生產運作的效率。

關鍵詞 MES；物料管理；信息追蹤與反饋

中圖分類號 S126 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）11-03415-02

Abstract Agricultural machinery manufacturing enterprises are typical of demand driven discrete manufacturing enterprise， has complex structure， many uncertain factors， delivery date strictly， production planning， material requirements planning， complex and changeable characteristics. With the informatization of manufacturing industry， the production process of agricultural product as an example， the material management of assembly MES multi varieties and small batch production mode as the object of study， put forward material management model， the tracking and management of work in process， developing the material management information system based on MES， aiming to build a bridge between material inventory and production and management， timely feedback and warning information， improve the efficiency of the whole production operation.

Key words MES； Material management； Information tracking and feedback

1 MES與物料管理

隨著計算機技術、網絡技術和通信技術的發展與應用，信息化成為企業可持續發展和提高市場競爭力的重要保障。制造企業如何構建敏捷、柔性、精細化的生產管理系統成為現代集成制造系統研究的熱點之一[1]，而物料管理作為生產管理的基礎，更是受到國內外一些學者的關注，其研究主要集中在以下幾個方面：物料分類管理法[2-3]，物料清單管理[4-5]，物料管理系統開發[6-7]，物料庫存預警[8-9]等。

MES[10-11]起源于離散工業，目前在流程工業也得到廣泛的應用。MES處于企業資源計劃ERP與下層的執行層之間，將MES應用到農機制造業的物料管理中，及時地傳輸反饋生產計劃的變更情況、車間的實際生產情況、物資的流轉情況等，為管理者的決策、生產者的生產提供指導，能提高企業的運作效率，使管理可視化、及時化、透明化、人性化。

2 農機企業物料管理系統需求分析

2.1 農機企業現狀分析

A公司是以農牧機械、農副產品加工機械、機電一體化技術產品開發為主并具有自營進出口業務權的綜合性的省級研究單位，A公司的生產具有多品種、多工藝特點，庫房為生產的正常進行提供保障，可是現在A公司在物料管理上主要存在以下幾個問題：

2.1.1

缺乏有效的物料分類機制。農機制造所需物料眾多，每種物料都同樣對待，沒有一個有效的分類機制，影響資金的周轉、增加庫存成本、增大庫房的盤點難度、影響庫房的管理效率。

2.1.2

庫存管理缺少科學的管理策略。對出入庫物料不能進行很好的管理和控制，無法及時提供完整準確的物料庫存信息，不可避免的造成人力、物力及財力的浪費。

2.1.3

缺乏準確及時的現場數據采集。上層計劃部門不能很好地掌握下層車間原物料和在制品的實際加工情況，不能及時獲得現場實時信息，配送員很難定位生產線上所需物料情況，及時配送，影響生產效率。

2.1.4

物料管理信息化程度低。缺少統一的生產管理平臺，信息分散，各個部門之間的信息不能實現共享，數據的完整性可靠性得不到保障，管理水平低。

2.1.5

質量管理不到位。信息化水平低，信息分散，數據反饋不及時，生產過程中出現質量問題，很難追溯到具體生產工位和操作工人。

2.2 物料管理系統需求分析

針對企業物料管理上存在的問題，將MES運用到物料管理中，及時反饋訂單狀態、質量數據、資源狀態、生產狀態、實時物料BOM等數據到ERP系統中，為決策者的決策提供依據。2 物料管理系統主要功能模塊

根據農機生產過程中物料管理的需求分析以及實現這些需求的相關技術，結構車間生產實際，將物料管理系統分為基礎數據管理、倉庫管理、物料跟蹤控制、物資盤點、生產計劃校驗等五大模塊，如圖2所示。

筆者將主要從物料的合理分類及數據采集和物料入庫監控跟蹤幾個方面，分析基于MES物料管理系統的功能性和可操作性。

基礎數據管理包括對設備，工藝流程及人員相關參數的規則定義及職責劃分。倉庫管理包括庫區分配，庫管人員分配，出入庫管理，庫房狀況統計及庫房預警幾部分。生產計劃校驗是指校驗車間生產計劃所需物料工具等是否齊全，是否具備生產條件的檢驗。物料監控管理包括生產實時數據的采集，清單的比對及報表的形成。物料盤點包括庫存的盤點，生產數據的統計分析及剩余物料的統計。

2.1 合理的物料分類

農機生產所需物料成千上萬，管理起來十分復雜， ABC分類法把關鍵的少數和不太關鍵的大多數區分開來，使企業把管理的重點放在少數的關鍵物料上面，加強管理節約成本。可是這種管理，忽略了對B、C類物資的管理，某些B、C類物資的缺乏，也會對企業的生產造成嚴重的影響，甚至會影響整條生產線的正常運作。因此引進關鍵因素分析法（CVA）來對ABC分類法進行有益的補充，將物資分為最高優先級、較高優先級、中等優先級、較低優行級四級，對不同等級的物資，允許缺貨的程度是不同的。CVA管理法比起ABC分類法具有更強的目的性[12-13]。

影響農機制造業零部件重要程度的因素有許多，考慮零部件在整機制造中的作用、對整機的生產、采購及銷售中的影響等因素，可以按以下幾個因素對其進行關鍵因素分析（表1）。

根據分析，可將以上4個因素作為零部件重要程度的主要考核因素，按需要給各因素賦予相應的權重并對其重要程度進行1～10打分，分數越高重要程度要高，分數越低重要程度越低（表2）。

按著上述標準進行賦權重、打分，最后將零部件對應各指標下的權重累加求和，作為零部件的最終得分。按著得分從高到低依次排列，將物料分為最高優先級、較高優先級、一般優先級及較低優先級4類，如表3所示。

2.2 數據采集與物料監控

自動化系統中的數據采集[14]是物料管理的基礎，主要包括設備信息、人員信息、產品及物料信息、工藝及技術參數信息等。采集的數據一方面為上層決策者決策提供依據；另一方面，為物料追蹤和質量追蹤提供基礎數據。

制造業信息化中，條形碼被廣泛的應用，條形碼的主要功能是將所代表的信息存入到計算機系統，再利用數據庫對信息進行處理輸出。為了讀取條形碼上的信息，需要條形碼識讀系統。條形碼識讀系統由掃描系統、信號整形、譯碼三部分組成，如圖3所示。

企業物料信息復雜多變，而且缺乏對訂單和物料的跟蹤管理，導致產銷脫節、生產計劃變更，給經營和生產造成一定

3 結論

針對農機制造企業目前存在的缺乏物料分類管理機制，物料管理不科學，信息化水平低等幾個方面的問題，結合制造業信息化，提出了基于MES的物料管理系統，并從物料的合理分類，數據的采集及物料監控等幾個方便分析了系統的功能性和操作性。將大大提高A公司的物料管理效率，增強物料對整機生產的保障能力，提高生產效率。

參考文獻

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