文/尚永輝·北京奔馳汽車有限公司

李素萍·首鋼莫托曼機(jī)器人有限公司

倉庫板料管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

文/尚永輝·北京奔馳汽車有限公司

李素萍·首鋼莫托曼機(jī)器人有限公司

作者：尚永輝

借助計算機(jī)、通訊等手段的快速發(fā)展，我國的制造業(yè)取得了長遠(yuǎn)發(fā)展。這些新技術(shù)給企業(yè)帶來了顯而易見的效果，包括生產(chǎn)效率提升、生產(chǎn)成本的降低以及生產(chǎn)周期的縮短。生產(chǎn)方式的改變必然引起管理模式的變革，一個現(xiàn)代化的企業(yè)要想在激烈的市場競爭中立于不敗之地，現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式和科學(xué)的管理兩者缺一不可。

近幾年我國的汽車行業(yè)獲得了較快的發(fā)展，同時在全球汽車產(chǎn)業(yè)中的地位也逐漸上升，到2011年，我國汽車總銷量將到達(dá)2200萬輛，增長幅度超越32％，全年汽車保有量將到達(dá)1.2億輛。汽車行業(yè)取得如此驕人的成績與其生產(chǎn)企業(yè)采用現(xiàn)代化生產(chǎn)方式和科學(xué)的管理是密不可分的。

倉庫板料管理系統(tǒng)的開發(fā)背景

B公司是一家大型、專業(yè)化的汽車板材沖壓模具制造公司，年制造大中型模具約700多套，其后期模具調(diào)試用料多達(dá)600多種。除了正常的調(diào)試用料外，公司還承擔(dān)著主機(jī)廠前期約150臺份白車身試裝樣件的供應(yīng)任務(wù)。如此大的工作量，對公司倉庫的板料管理提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。同時，以前粗放式板料管理模式的弊端也逐漸顯現(xiàn)出來，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

⑴倉庫管理部門同板料采購部門、使用部門三方各自獨(dú)立運(yùn)作，存在嚴(yán)重脫節(jié)，造成信息不暢。

⑵采購部門采購板料的時機(jī)不準(zhǔn)，且采購數(shù)量沒有考慮庫存板料，造成采購數(shù)量過多或過少。同時每個車型板料采購單獨(dú)運(yùn)作，沒有橫向聯(lián)合考慮。

⑶倉庫板料不能做到動態(tài)管理，因此不能準(zhǔn)確提供詳細(xì)信息，如某種板料還能生產(chǎn)多少樣件，還需要補(bǔ)充多少張板料等等。

⑷板料出庫做不到經(jīng)濟(jì)化控制，造成板料浪費(fèi)嚴(yán)重和管理混亂。如小板料隨意用大板料裁剪獲得，其結(jié)果不僅浪費(fèi)，還造成較大制件調(diào)試板料的庫存不足。

這種粗放式的板料管理，不僅造成公司浪費(fèi)嚴(yán)重、生產(chǎn)成本積壓，有時還嚴(yán)重地影響到公司正常的生產(chǎn)進(jìn)程。因此，開發(fā)建立一套科學(xué)的倉庫板料管理系統(tǒng)已是迫在眉睫。

倉庫板料管理系統(tǒng)開發(fā)理念與工序流程

管理系統(tǒng)要解決的問題以及預(yù)期效果

⑴板料的采購要做到計劃性、準(zhǔn)時性和經(jīng)濟(jì)性。

⑵倉庫板料要實(shí)現(xiàn)動態(tài)化管理，及時準(zhǔn)確地反映庫存情況。

⑶板料的使用不僅要做到專件專用，還要實(shí)現(xiàn)資源高度共享。

⑷當(dāng)產(chǎn)品材質(zhì)發(fā)生改變時，系統(tǒng)能做到及時預(yù)警。

⑸對板料的消耗要有歷史統(tǒng)計，做到可追溯性。

⑹收集調(diào)試坯料的最終尺寸。

⑺邊角料可以通過系統(tǒng)被再次使用，降低工廠浪費(fèi)。

⑻降低板料的庫存積壓，縮短板料庫存周期。

倉庫板料管理工序流程

倉庫板料管理工序流程見圖1。

⑴項目部接到客戶訂單后，將產(chǎn)品信息，包括材質(zhì)、料厚以及裝車需求數(shù)量等信息錄入系統(tǒng)。

⑵技術(shù)部通過系統(tǒng)索取相關(guān)數(shù)據(jù)，對產(chǎn)品進(jìn)行CAE分析，并提供產(chǎn)品坯料理論尺寸。

⑶項目部提取坯料尺寸，并進(jìn)行整理，將坯料文字信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，以便于系統(tǒng)計算。

⑷項目部通過系統(tǒng)查詢倉庫板料存儲信息，優(yōu)先消耗庫存板料，對于倉庫缺少板料下達(dá)采購單。對于生產(chǎn)急需而不能及時采購的板料，指導(dǎo)倉庫采用近似材料臨時替代，同時加強(qiáng)采購管理監(jiān)督。

⑸板料到貨后，倉庫管理員負(fù)責(zé)入庫，同時將板料的入庫時間、存放地點(diǎn)、入庫數(shù)量、入庫材質(zhì)等信息錄入板料管理系統(tǒng)，并同時通知項目部。

圖1 板料管理流程

圖2 倉庫管理主頁面

⑹使用部門向倉庫管理員出具領(lǐng)料單，提供產(chǎn)品需要板料、所需板料的材質(zhì)、料厚、坯料尺寸、需求數(shù)量及用途等信息，倉庫管理員將領(lǐng)料單上的信息同系統(tǒng)信息進(jìn)行比對。若信息一致，則通過系統(tǒng)完成板料出庫任務(wù)；若信息有出入，則反饋至項目部，由項目部完成查詢、核對、修正等工作。

板料管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布局與開發(fā)思路

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局設(shè)計

⑴倉庫管理頁面設(shè)計。板料管理系統(tǒng)主要由項目部和倉庫兩個部門來操作和管理，因兩部門工作內(nèi)容有很大差異，因此兩部門的操作界面采用獨(dú)立設(shè)計，如圖2所示為倉庫管理主頁面。在該頁面下，倉庫管理員完成板料信息錄入工作，將板料的材質(zhì)、料厚、尺寸、入庫時間、放置點(diǎn)等信息全部錄入系統(tǒng)，同時在該頁面下也可以根據(jù)板料屬性，通過上面的查詢功能快速、便捷地查詢庫存情況。為了便于統(tǒng)計、報表，該頁面同時開發(fā)了數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能。

圖3 產(chǎn)品管理主頁面

圖4 板料分配頁面

⑵產(chǎn)品管理頁面設(shè)計。對于項目部的工作來說因管理事務(wù)較多，可采用圖3的頁面結(jié)構(gòu)設(shè)計，同時還可采用鑲嵌式頁面結(jié)構(gòu)，在實(shí)現(xiàn)其操作功能的同時又達(dá)到頁面簡化設(shè)計的效果。

在產(chǎn)品管理頁面，主要劃分了3個區(qū)域。在區(qū)域I中，主要處理從技術(shù)部提取的原始坯料信息，以獲得符合數(shù)學(xué)計算的坯料數(shù)據(jù)。區(qū)域II中主要列出了為產(chǎn)品分配的板料數(shù)量、已消耗數(shù)量以及剩余數(shù)量等信息。點(diǎn)擊區(qū)域III中“坯料長寬”一欄中的數(shù)據(jù)，即可進(jìn)入鑲嵌式“板料分配頁面”，見圖4。

⑶板料分配頁面。在圖4中，區(qū)域I顯示的是產(chǎn)品相關(guān)信息，區(qū)域II顯示的是該產(chǎn)品已分配的板料信息，同時倉庫管理員在該區(qū)域中點(diǎn)擊“出庫”按鈕，來完成板料出庫任務(wù)。當(dāng)板料消耗完時，“出庫”按鈕將變成灰色，“出庫”功能失去作用。區(qū)域III為計算功能區(qū)，主要實(shí)現(xiàn)理論坯料尺寸與實(shí)際坯料尺寸間的計算轉(zhuǎn)換，同時根據(jù)客戶訂單計算出所需坯料的數(shù)量。區(qū)域IV為板料分配區(qū)，通過在入庫板料數(shù)據(jù)中查詢，獲取滿足條件的板料，并按需求完成板料分配。

板料系統(tǒng)的開發(fā)思路

⑴系統(tǒng)中的術(shù)語與主要運(yùn)算公式。為了能準(zhǔn)確表達(dá)各種數(shù)據(jù)的含義，系統(tǒng)中采用了一些術(shù)語，同時也方便于數(shù)據(jù)間的區(qū)分和理解。

①坯料尺寸：滿足產(chǎn)品成形所需要的最經(jīng)濟(jì)尺寸。

②板料尺寸：入庫時鋼板的實(shí)際尺寸，板料尺寸不小于坯料尺寸，一張板料可以裁剪出多張坯料。

③分配張數(shù)：為某產(chǎn)品分配的板料數(shù)量。

④需求張數(shù)：為滿足生產(chǎn)任務(wù)，某產(chǎn)品需要的板料數(shù)量。

⑤出庫張數(shù)：某產(chǎn)品消耗的板料數(shù)量。

⑥消耗坯料：某產(chǎn)品消耗的坯料數(shù)量（一張坯料生產(chǎn)一個產(chǎn)品）。

⑦可供臺數(shù)：某產(chǎn)品名義下還剩余的坯料數(shù)量。

⑧分配余量：某批板料被產(chǎn)品分配后，還剩余的板料張數(shù)，分配余量為虛擬值，同庫存余量不同。如某批板料共有5張，為產(chǎn)品1分配5張，在并未出庫的情況下（未被消耗），則該批板料的分配余量為0，而庫存余量仍然為5。

⑨庫存余量：指倉庫中未被消耗掉的實(shí)際板料數(shù)量。

⑩庫存余量＝入庫數(shù)量－各項出庫張數(shù)總和＝分配余量＋各項目分配張數(shù)－各項目出庫張數(shù)；分配余量＝入庫數(shù)量－各項目分配張數(shù)總和。

⑵產(chǎn)品與板料的匹配關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)專料專用以及板料共享的目的，需要在產(chǎn)品和板料間建立匹配關(guān)系，匹配關(guān)系建立的前提是每個產(chǎn)品（或產(chǎn)品組）、每批板料要擁有惟一的ID，對產(chǎn)品來說ID就是產(chǎn)品管理號，公司為每個產(chǎn)品或產(chǎn)品組合分配一個唯一的管理號。對于板料來說，每批板料在錄入時，系統(tǒng)會自動為其分配一個編號，該編號具有惟一性，對于相同數(shù)量、相同材質(zhì)、相同尺寸的兩批板料，因入庫時間不同，則編號也不同。一個產(chǎn)品或產(chǎn)品組可以匹配多批板料，而某批板料也可以匹配多個產(chǎn)品或產(chǎn)品組。

項目部為產(chǎn)品分配板料的過程，即建立板料同產(chǎn)品匹配關(guān)系的過程。在系統(tǒng)中，通過查詢可以便捷地了解到每批板料的分配情況，如圖5所示板料550，共分配給了3個項目4個產(chǎn)品（或產(chǎn)品組）。

⑶坯料與板料的換算關(guān)系。在向供應(yīng)商提供采購板料尺寸時為了便于管理，對于較大制件可按實(shí)際坯料尺寸采購；對于較小的制件，則可按現(xiàn)有板料尺寸采購，如公司內(nèi)部供應(yīng)商可提供2500mm×1250mm標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格板料。另外，當(dāng)小尺寸的制件領(lǐng)料時，需要進(jìn)行坯料尺寸和板料尺寸的換算。

圖5 板料分配查詢

在公式中，板料尺寸與坯料尺寸相除后的結(jié)果要取整數(shù)，通過坯料兩種不同的排樣，從而得到板料所能裁剪出最多坯料的數(shù)量。如圖6a、b所示，在左側(cè)的排樣圖中，可以得到9張合格的坯料，而按右側(cè)的排樣計算，則只能得到6張合格坯料，浪費(fèi)嚴(yán)重。

圖6 坯料與板料的換算關(guān)系

⑷產(chǎn)品材質(zhì)與入庫板料材質(zhì)的關(guān)系處理。對于性能相同的材料，因生產(chǎn)商家不同而牌號也有所不同，雖然對公司內(nèi)部產(chǎn)品材質(zhì)的牌號作了統(tǒng)一的規(guī)范，卻不能做到外部鋼板牌號的規(guī)范統(tǒng)一。只有將產(chǎn)品材質(zhì)同入庫板料材質(zhì)的關(guān)系處理得當(dāng)，才能保證系統(tǒng)運(yùn)作的正常，同時也才能讓系統(tǒng)因產(chǎn)品材質(zhì)變化時實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能。因此，在板料材質(zhì)的數(shù)據(jù)庫中又增加了標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)一欄與入庫材質(zhì)相匹配，產(chǎn)品材質(zhì)與入庫板料材質(zhì)關(guān)系的處理流程見圖7。

圖7 材質(zhì)匹配處理過程

①供應(yīng)商發(fā)送的板料到達(dá)后，倉庫管理員按到貨清單錄入系統(tǒng)（采用供應(yīng)商牌號）。

②項目負(fù)責(zé)人可以對任意種板料建立匹配關(guān)系，若同一種板料被不同的人匹配不同種標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)時，系統(tǒng)會自動報錯。此時，項目負(fù)責(zé)人要核對信息、調(diào)整系統(tǒng)，保證入庫材質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確無誤。

③因標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)是產(chǎn)品材質(zhì)的拷貝，因此兩者信息完全相同，當(dāng)產(chǎn)品材質(zhì)發(fā)生變化時，系統(tǒng)會自動將產(chǎn)品材質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)信息進(jìn)行比對，同時發(fā)出預(yù)警信息，項目負(fù)責(zé)人收到信息后，及時解除當(dāng)前板料同產(chǎn)品的匹配關(guān)系，并從系統(tǒng)中尋找正確板料，重新建立兩者的匹配關(guān)系。

結(jié)束語

板料管理系統(tǒng)開發(fā)后，經(jīng)過前期測試和實(shí)際投入使用，證明該系統(tǒng)不但成功解決了以前板料管理上存在的種種漏洞，而且還提升了管理效率、降低了管理成本，使得倉庫板料實(shí)現(xiàn)了動態(tài)化、系統(tǒng)化管理，同時也大大提升了公司承接大型復(fù)雜項目的能力。另外，隨著錄入系統(tǒng)的邊角料被再次循環(huán)使用，材料利用率在提高的同時也為公司節(jié)約了大量成本，根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計，僅此一項每年可為公司節(jié)約成本50多萬元。