夏晶晶 李偉 楊久莉 張潔

[摘? ? 要] 針對某顯示面板制造車間在生產(chǎn)過程中使用到的物料使用傳統(tǒng)臺賬方式管理、物料履歷不可追溯、易造成品質(zhì)事故的現(xiàn)狀，提出了在MES里集成線上物料管理模塊，通過物料的狀態(tài)管理、預處理流程管理，結合與倉儲管理系統(tǒng)（WMS）聯(lián)通、與MES中在制品進行關聯(lián)，實現(xiàn)了物料在線上的全生命周期管理，物料信息數(shù)字化、透明化、精細化管理，達到賬實一致，減少品質(zhì)事故發(fā)生，提高生產(chǎn)效率。

[關鍵詞] 物料管理;制造執(zhí)行系統(tǒng);顯示面板制造

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 17. 024

[中圖分類號] F273;TP311.5? ? [文獻標識碼]? A? ? ? [文章編號]? 1673 - 0194（2019）17- 0055- 04

0? ? ? 引? ? 言

產(chǎn)能和良率一直是顯示面板行業(yè)工作的重中之重。顯示面板需要按訂單設計和生產(chǎn)，有著產(chǎn)品型號多，小批量生產(chǎn)的特點[1];同時，為節(jié)約成本，多種物料二元化，制造部門需要管理越來越多種型號和種類的物料。一方面，備料不及時或者備料出錯，切線時間增加，影響工廠產(chǎn)能;另一方面，用錯物料，或者物料原材存在質(zhì)量問題，與材料關聯(lián)的產(chǎn)品質(zhì)量風險批次不能精確劃分，影響產(chǎn)品良率。線下人工臺賬管理的傳統(tǒng)物料管理方式已經(jīng)不能滿足企業(yè)越來越復雜的生產(chǎn)過程。本文以某工廠存在的實際問題，提出以MES為基礎的線上物料數(shù)字化管理方式，通過各種方法涵蓋了物料從倉庫領料到產(chǎn)線消耗的全生命周期管理。包括線邊庫位庫存管理、備料流程管理、自動計算、標簽管理、系統(tǒng)防呆、關聯(lián)產(chǎn)品、歷史記錄追溯等方式，進而提升人員效能，保證物料賬實一致，減少錯料、漏料等事故的發(fā)生，為工廠的產(chǎn)能和良率保駕護航。

1? ? ? 需求分析

經(jīng)過對制造部門提出的需求加以分析，并且多次到產(chǎn)線車間實地考察，觀察作業(yè)員的工作流程和工作方式，發(fā)現(xiàn)線下臺賬管理物料的方式存在以下問題：

（1）物料領取到產(chǎn)線。物料種類多，廠家來源、線邊庫存靠人工手動記錄;多個物料貨架、冰箱沒有庫位管理，查找物料浪費時間;生產(chǎn)日期和保質(zhì)期人工管理疏漏多，無法做到先進先出，造成物料浪費。

（2）線邊備料過程。多種物料在投入使用之前需要預處理，例如解凍、脫泡、混合、填充等。預處理的過程需要嚴格把控，例如解凍次數(shù)、解凍時間需要嚴格管理，混合的多種物料型號和重量計算全部人工查找和記錄，容易產(chǎn)生備料出錯的事故，導致切線時間增加，影響產(chǎn)能。

（3）物料投入使用。備好的物料沒有庫位記錄、時間記錄，需要物料上機使用時，全靠人員確認紙質(zhì)記錄，查找確認信息存在用錯、用混物料的風險，進而影響產(chǎn)品質(zhì)量。上機的物料，無法與正在生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)生關聯(lián)。

（4）物料使用完成。物料下機時，物料狀態(tài)、數(shù)量、壽命記錄不及時，無法精確計算Loss，物料下機之后的位置沒有記錄，再次查找或者使用時情況不明。

（5）追溯分析。在對產(chǎn)品進行不良分析時，無法將物料信息與生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行關聯(lián)分析，一方面，無法獲知產(chǎn)品批次用到的物料批次;另一方面，無法獲知有問題的物料使用在了哪些產(chǎn)品上，找不出精確的風險批次。

2? ? ? 線上物料管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

2.1? ?系統(tǒng)架構設計

MES系統(tǒng)的核心是負責車間生產(chǎn)的管理和調(diào)度執(zhí)行，即保證生產(chǎn)的正常高效運行是第一要務[2]。系統(tǒng)設計的初衷是為了解決顯示面板生產(chǎn)過程中用到的物料線上記錄問題，所以考慮把物料管理系統(tǒng)集成于MES系統(tǒng)里，第一，使用同一個后臺處理程序可以方便地記錄物料上機使用的設備，使物料與產(chǎn)品發(fā)生關聯(lián)，自動記錄物料狀態(tài)、壽命、用量;第二，車間作業(yè)員使用OIC查看和管理車間里產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，使用同一個OIC客戶端管理車間里的物料，可以簡化作業(yè)員的工作流程;第三，MES系統(tǒng)與ERP、工程數(shù)據(jù)庫（EDB）、WMS等系統(tǒng)的交互方式已經(jīng)存在且已運行穩(wěn)定，對于物料信息從倉庫領取、物料數(shù)據(jù)的展示及分析提供了有效方便的途徑。系統(tǒng)架構設計如圖1所示。

2.2? ?系統(tǒng)功能

（1）WMS與MES聯(lián)通。物料的一些基礎信息，如廠家、批次、重量、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期等WMS系統(tǒng)中已經(jīng)存儲，使用DBLink從WMS中獲取物料的基準信息，可以省略作業(yè)員記錄基礎信息的部分;可以在OIC中查看倉庫相關物料的庫存;還可以驗證WMS出庫的信息是否與MES入線邊倉的信息實物是否一致。

（2）線邊倉庫管理。給車間里的貨架、冰箱等線邊倉庫位編號，物料入線邊倉時有碼的掃碼生成物料ID，沒有碼的物料系統(tǒng)自動生成物料ID，并自動打印二維碼標簽貼在物料包裝上，做到線邊倉賬實一致。

（3）預處理流程管理。解凍、脫泡、混合、填充、組裝、更換等上機之前的預處理操作，是傳統(tǒng)人工臺賬管理物料的黑盒部分，也是系統(tǒng)管理的重點和難點。使用系統(tǒng)只需每一步在OIC界面上掃描物料ID，選擇少量必須要記錄的條件，系統(tǒng)自動記錄物料當前的狀態(tài)， 自動計算解凍時間、混合物料配比等等信息，避免人工參與。系統(tǒng)配置標簽打印機，系統(tǒng)記錄下來的信息可以打印半成品標簽，貼在半成品包裝上，協(xié)助預處理流程管理的有序和一致。

（4）防呆驗證管理。需要提前維護好每個型號的產(chǎn)品使用的物料型號，預處理時系統(tǒng)自動顯示物料種類、物料型號、配比量，可以有效減少人工計算導致的錯誤;物料上機時可以驗證物料使用的產(chǎn)品型號、設備、保質(zhì)期、壽命等等，有效減少用錯料、備錯料的事故發(fā)生。

（5）綁定產(chǎn)品管理。物料上機時需要選擇上機的設備ID，MES系統(tǒng)中有詳細記錄顯示面板產(chǎn)品的設備ID，通過設備即可使物料ID與產(chǎn)品ID產(chǎn)生關聯(lián)，物料數(shù)據(jù)拿到EDB中可進行關聯(lián)分析。

（6）物料別Loss管理。關聯(lián)ERP中的物料BOM信息，使用系統(tǒng)中從WMS領取的物料總量，可以計算出車間物料Loss。

（7）物料動態(tài)盤點。OIC提供查看界面，可以實時查看各線邊庫位的實際庫存，可以按生產(chǎn)日期排序，做先進先出管理。

（8）物料歷史追溯。以上物料的每一步操作，都會根據(jù)物料ID記錄操作的時間、狀態(tài)、重量、位置、相關聯(lián)的物料、事件名稱、操作的作業(yè)員工號等等信息，以此實現(xiàn)物料的歷史記錄追溯，可以根據(jù)物料ID查看物料的每一步操作。

如圖2所示為系統(tǒng)管理功能。

2.3? ?系統(tǒng)實現(xiàn)

以封框膠預處理為例，系統(tǒng)OIC封框膠混合界面如圖3所示。

3? ? ? 線上物料管理系統(tǒng)效益分析

（1）節(jié)約工時。各種物料在信息錄入、動態(tài)盤點、機打標簽代替手寫標簽、賬實核對、歷史追溯、影響的切線時間等方面，總計節(jié)約工時3 090小時每年。

（2）動態(tài)盤點。OIC分別提供了線邊物料盤點功能和線上物料盤點功能，共管理線邊冰箱、貨架、設備等176個，庫位81 052個，實現(xiàn)線邊倉透明化、動態(tài)盤點。過期物料高亮顯示，可按照生產(chǎn)日期先進先出排序。

（3）防呆驗證。系統(tǒng)驗證物料過期時間、使用時間、壽命，產(chǎn)品型號與物料型號是否匹配，物料清潔狀態(tài)、庫位狀態(tài)，批次驗證等。系統(tǒng)上線之后半年內(nèi)各物料錯料次數(shù)為0。

（4）關聯(lián)品質(zhì)分析。正向可以查詢一顆物料用在了哪些產(chǎn)品上，反向可以查詢一批產(chǎn)品用到的物料明細，實現(xiàn)物料歷史追溯查詢，物料與產(chǎn)品品質(zhì)關聯(lián)分析。

（5）標簽管理。手寫標簽需要人工查找使用記錄，再計算剩余壽命，所以耗時易出錯。系統(tǒng)自動打印標簽，壽命、型號、到期日期等信息自動打印在標簽上。機打解凍標簽、管膠標簽每月可節(jié)約手寫標簽工時如表1所示。

4? ? ? 結? ? 語

本文針對某顯示面板制造車間所存在的人工臺賬管理物料中所存在的問題，根據(jù)該廠的實際情況，設計了基于MES的物料管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可解決傳統(tǒng)臺賬管理信息零散、易出錯、信息滯后、無法追溯、無法與產(chǎn)品信息關聯(lián)等問題，是企業(yè)實現(xiàn)自動化、信息化、智能化的基礎，對于縮短產(chǎn)品周期、提高設備稼動率、提升產(chǎn)能、提高產(chǎn)品良率以及節(jié)約人力成本具有十分重要的意義。

主要參考文獻

[1]翟軍華，蘇通.液晶面板制造業(yè)中制造執(zhí)行系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].液晶與顯示，2014，29（1）：60-64.

[2]王洪娟，段季芳，王士俠.基于MES的售后產(chǎn)品信息服務系統(tǒng)[J].現(xiàn)代生產(chǎn)與管理，2015，228（5）：153-155.

[3]楊久莉，石國玲.基于MES系統(tǒng)業(yè)務邏輯的性能優(yōu)化[J].中國管理信息化，2016，19（16）：59-60.

[4]劉紅艷，何衛(wèi)平，郝廣科，等. 基于 MES的物料管理系統(tǒng)研究及實現(xiàn)[J].機床與液壓，2007，35（8）：29-32.