機械制造企業零件信息追溯系統改進建議

田大肥，閆建偉，侯猛

（寧夏天地奔牛實業集團有限公司，寧夏石嘴山 753001）

0 引言

物料編碼是數字化的“物”信息，是現代化、信息化的基石。近年來不斷出現的物聯網、云計算、智慧地球等新概念、新技術、新應用，究其根本，仍是以物料編碼為前提。物料編碼編制是否合理，運行維護是否得當，直接關系到整個信息化軟件項目能否成功。因此信息化軟件的實施首先就是物料編碼問題，一定要建立一個適合自身使用的物料編碼，并制定長遠的物料編碼管理規范與方法[1]。

隨著企業業務的發展和實現信息化的需求，以板材物料編碼的改進和信息追溯系統的實施為切入點，逐步實現對所有物料的統一編碼與信息追溯。

1 改進編碼方案

1.1 企業物料編碼方案現狀

根據調研，企業對物料編碼有細致的規定，現有物料編碼規則基于SMD編碼系統管理理念，按照物料的用途和性質主要分為物資、產成品和毛坯、產品物料，由大類+中類+小類+細分類+規格碼（批次號）組成，生成物料編碼以同一類型的物料編成相同的物料編碼。

現有物料編碼管理存在一些問題，具體情況如下：1）現有物料編碼只對應到某一類產品，并沒有對應到一物一碼；2）標準物料編碼與ERP中大類分類不一致；3）以圖號命名物料號。

1.2 主流物料編碼方案

合理的物料編碼須符合簡單性、分類展開性、全局性、唯一性、穩定性、組織性、可擴展性、專業性與權威性、適應電腦管理、易記性[2]等基本原則。國外領先企業普遍重視以物資分類體系為核心，從數據分類、數據模板等細節層面加強對數據標準的規范。典型的分類編碼系統主要有：1）SMD編碼管理理念。此種物料編碼由類別代碼和流水碼兩部分組成[3]。其中的類別代碼用于描述物資的層次劃分，流水碼用于記錄物資的特征屬性，該方案沒有將物資屬性固定到編碼規則中，在確保唯一性的前提下，提高了物資編碼的擴展性[4]。2）德國奧匹茲分類編碼系統[5]。由9位十進制數字代碼組成，前五位稱為形狀編號，后四位稱為輔助編號。該系統結構簡單且使用方便，在生產實踐中應用廣泛[6]。3）JLBM-1零件分類編碼系統。JLBM-1系統是我國機械工業部門為在機械加工中推行成組技術而開發的一種零件編碼系統。該系統在保留Opitz系統基本結構的前提下，擴充了形狀加工碼，在一定程度上彌補Opitz系統的不足[7]。

1.3 物料編碼方案改進建議

針對當前物料編碼方案存在的缺點，做有針對性的改進，具體實施如下：1）基于SMD編碼系統管理理念，物料編碼由“大類代碼（對象分類）+小類代碼（形狀描敘）+流水編碼（其他特征屬性）”組成，其中的流水編碼包含零件的施工令號及零件加工的時間流水碼，確保實現一物一碼；2）將物料編碼與ERP中大類分類統一起來；3）在物料編碼中補充零件信息描述，改變單純以圖號命名物料號的做法。

2 改進打碼方案

2.1 企業板材打碼方案現狀

企業當前采用的打碼方案有以下2種：1）手工刷涂編碼。該方案實施過程簡單，對硬件條件和員工素質的要求比較低，易于推廣。而且刷涂的效果清晰明了，刷涂的編碼也容易修改，有經驗的工人可以根據編碼判斷零件的歸屬。手工刷涂編碼方案存在著自動化程度低，操作費時費力的缺點，而且刷涂的編碼不便于機器識別，無法通過自動化設備讀取編碼的含義，不能做到物料信息的追溯。2）粘貼二維碼標簽。該方案為每件板材零件賦予包含圖號和施工令號的編碼，將零件編碼以二維碼標簽的形式粘貼到零件上，通過移動終端掃碼，就可以獲取零件的信息，提高了自動化程度，在一定程度上實現了零件的追溯。粘貼二維碼標簽的價格低廉，可以支持長期廣泛使用，但也存在著人工粘貼標簽的效率偏低，標簽在使用過程中容易損壞等缺點。

2.2 主流板材打碼方案

當前主流的板材打碼方案如表1所示。

表1 主流板材打碼方案情況對比

2.3 板材打碼方案改進建議

綜合考慮各種打碼方案的特點，采用點針打標與RFID標簽相結合的方案。

在零件階段采用點針打標方案，打標清晰度高，打標速度快。避免了二維碼標簽和RFID標簽易脫落、易損壞的缺點，避免了激光打碼穿透氧化皮打碼效率低及成本高的缺點。而且使用過程不需要耗材，適用于零件的打標。零件流轉過程中讀取二維碼信息，并與MES系統聯合，可獲知該零件信息，實現對零件的追溯。

在部件階段，點針打標在零件上的二維碼在經過噴漆和銹蝕之后會變得難以辨識，不適用于部件的標記和追溯。采用RFID標簽方案，便于操作人員尋找和讀取部件信息，適應于部件的打標。部件流轉過程中，RFID讀寫器讀取部件的信息，與MES系統聯合便可記錄部件的流轉過程，實現對部件的追溯[10]。結合部件信息查詢到相應的零件信息，實現對產品的全壽命周期追溯。

圖1 點針打標效果（左）與RFID標簽

3 系統建設過程中的注意事項

在信息追溯系統建設過程中，需要重點關注以下問題：1）物料編碼規則的制定需多部門共同參與。物料編碼規則的制定需要公司多部門共同參與，充分吸取行業經驗并根據公司實際情況制定物料編碼規則及配套的物料命名規范，保證編碼的全局性、組織性和穩定性[11]。2）物料編碼規則制定需盡可能完善。物料編碼要考慮充分，降低編碼位數，確保簡單性，過度設定編碼的各種含義，會增加編碼的復雜性，降低編碼資源的利用率[12]。3）物料編碼規則要符合企業生產實際。物料編碼需要結合企業實際，符合本企業的產品特性，既要追求編碼規則的一致性和連續性，也要充分考慮成品、半成品、零部件、素材及設備維修用零件等存在的差異。4）設定專人負責，明確責任。通過制定物料控制流程，貫徹執行物料編碼規則，設定專人控制物料編碼，嚴格執行管理規范和編碼流程，嚴格遵守物料編碼唯一出口原則[13]。5）加強培訓。對參與物料主數據的相關部門和人員進行多次培訓，強化一物一碼的管理思想，貫徹執行，重視物料編碼。6）加強溝通與考核。在工作中出現問題時要加強溝通并及時解決，不斷完善，持續改進。

4 結語

先期實現對板材零件的物料信息追溯，逐步完善過程，總結經驗。明確怎樣實現信息的追溯，追溯過程應記錄哪些信息，追溯信息如何用于指導生產實踐等問題。后續將根據不同物料的特性，因地制宜，選擇合適的打碼方法，逐步實現對所有物料的編碼與信息追溯。