鄭亮亮 陳萬(wàn)金 湯立平

(福建愛(ài)潔麗日化有限公司，漳州 363000)

1 傳統(tǒng)溝通方式的缺陷

2016年開(kāi)始，公司由原廠址搬遷入新生產(chǎn)區(qū)域。新工廠生產(chǎn)能力逐步擴(kuò)大，分料、投料、制膏、灌包作業(yè)分布在不同樓層。實(shí)施信息化改造之前，以傳統(tǒng)方式下達(dá)生產(chǎn)指令，進(jìn)行各工序間的溝通。車(chē)間主任每天開(kāi)班將各機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)訂單和生產(chǎn)順序口頭傳達(dá)給操作員，并將生產(chǎn)日?qǐng)?bào)表交給操作員填寫(xiě)，作為過(guò)程記錄。工序間信息以電話傳達(dá)，投料員完成投料作業(yè)后電話通知制膏機(jī)操作員開(kāi)始進(jìn)料作業(yè)；反之，制膏機(jī)進(jìn)料完成之后，操作員電話通知投料員進(jìn)行下一鍋次投料。同樣的，灌包車(chē)間與放料間通過(guò)電話聯(lián)絡(luò)的方式協(xié)調(diào)投放半成品膏體。

在新生產(chǎn)條件下，傳統(tǒng)的溝通方式有以下幾個(gè)方面的缺陷。

1.1 信息傳遞速度慢

電話溝通方式需撥號(hào)、等待，當(dāng)被聯(lián)絡(luò)者遠(yuǎn)離電話時(shí)就不能做到及時(shí)有效的溝通。特別地，生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)異常時(shí)，溝通不及時(shí)將造成更大的浪費(fèi)。

1.2 信息易缺失

口頭傳遞的信息很容易再傳遞的過(guò)程中缺失信息片段。當(dāng)指令逐級(jí)傳遞時(shí)，信息片段丟失會(huì)造成指令偏差或遲延，最終影響生產(chǎn)效率。

1.3 不可追溯

生產(chǎn)過(guò)程可控是品質(zhì)管理的關(guān)鍵點(diǎn)?？陬^聯(lián)絡(luò)的缺陷在于不能即時(shí)留存溝通內(nèi)容，重要的信息反饋隨溝通結(jié)束而消失，不能形成有效的過(guò)程文件，當(dāng)發(fā)生異常或不良時(shí)溝通過(guò)程反而會(huì)成為爭(zhēng)議點(diǎn)，不能幫助分析異常原因及對(duì)策。

1.4 較難對(duì)作業(yè)過(guò)程進(jìn)行有效監(jiān)控，不能起到防錯(cuò)、糾錯(cuò)作用

以2017年3月為例，共計(jì)出現(xiàn)9起備料、投料錯(cuò)誤。原因?yàn)楫?dāng)期因擴(kuò)大生產(chǎn)，有新工人大量入職，實(shí)操過(guò)程中錯(cuò)誤執(zhí)行流程步驟導(dǎo)致，漏備料、備錯(cuò)料、重復(fù)投料的事件。雖過(guò)程由巡檢人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)，但仍然造成返工工時(shí)浪費(fèi)。

實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中有因?yàn)闇贤ㄊ?dǎo)致投料錯(cuò)誤、生產(chǎn)延誤的情況發(fā)生。傳統(tǒng)溝通方式的缺陷使新生產(chǎn)方式無(wú)法真正發(fā)揮出優(yōu)勢(shì)，制約了生產(chǎn)效率的提高。因此，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，對(duì)作業(yè)員進(jìn)行訪談，并引進(jìn)軟件公司作為協(xié)作單位，定制開(kāi)發(fā)出制造執(zhí)行系統(tǒng)，打破信息流的瓶頸，提高了生產(chǎn)效率。

2 制造執(zhí)行系統(tǒng)功能

2.1 制造執(zhí)行系統(tǒng)定義

制造執(zhí)行系統(tǒng) (manufacturing execution system， 簡(jiǎn)稱MES)是美國(guó)AMR公司(Advanced Manufacturing Research，Inc．)在上世紀(jì)90年代初提出的，旨在加強(qiáng)物料需求計(jì)劃(MRP)的執(zhí)行功能，把MRP計(jì)劃同車(chē)間作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制，通過(guò)執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)。

愛(ài)潔麗制造執(zhí)行系統(tǒng)是基于牙膏產(chǎn)品制膏以及灌裝工藝過(guò)程，及作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行實(shí)際情況與重點(diǎn)性問(wèn)題，定制化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。通過(guò)系統(tǒng)后臺(tái)預(yù)先錄入各產(chǎn)線的生產(chǎn)計(jì)劃及工藝流程，由系統(tǒng)引導(dǎo)作業(yè)人員按標(biāo)準(zhǔn)工藝流程完成相關(guān)作業(yè)，并確認(rèn)。當(dāng)生產(chǎn)計(jì)劃或操作員動(dòng)作步驟偏離預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，系統(tǒng)提出警告并提示執(zhí)行，達(dá)到防錯(cuò)、糾錯(cuò)的目的。同時(shí)，感應(yīng)器實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，經(jīng)后臺(tái)整合輸出，管理者可以實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)進(jìn)度，生產(chǎn)效能，以及與歷史數(shù)據(jù)的對(duì)比，把握動(dòng)態(tài)生產(chǎn)效率。從而在管理者與執(zhí)行者之間建立起雙向、多維度的信息傳遞平臺(tái)，達(dá)到控制過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)、提升產(chǎn)品品質(zhì)、提高生產(chǎn)效率的目的。

2.2 預(yù)定功能

2.2.1通過(guò)系統(tǒng)后臺(tái)下達(dá)生產(chǎn)指令，精確控制每部制膏機(jī)、灌裝機(jī)每天的生產(chǎn)任務(wù)及生產(chǎn)順序，準(zhǔn)確把控生產(chǎn)進(jìn)度。

2.2.2通過(guò)系統(tǒng)狀態(tài)信息展示，解決傳統(tǒng)溝通方式產(chǎn)生的信息失誤并且難追溯查詢的問(wèn)題，杜絕因此產(chǎn)生的制膏投料錯(cuò)誤，起到過(guò)程防差錯(cuò)的作用。

2.2.3實(shí)時(shí)展示生產(chǎn)進(jìn)度及狀況，方便管理人員有效控制生產(chǎn)過(guò)程，及時(shí)處理異常。

2.3 系統(tǒng)模塊

2.3.1用戶管理模塊：定義用戶角色，設(shè)置用戶角色權(quán)限，查看、修改、刪除角色，以完備系統(tǒng)安全性。

2.3.2生產(chǎn)計(jì)劃模塊：生產(chǎn)部制單員根據(jù)物控部門(mén)發(fā)布的生產(chǎn)計(jì)劃，在系統(tǒng)中錄入或修改車(chē)間生產(chǎn)計(jì)劃列表，對(duì)制膏生產(chǎn)車(chē)間與灌包生產(chǎn)車(chē)間的生產(chǎn)任務(wù)，進(jìn)行分配或臨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)任務(wù)。

2.3.3看板顯示模塊：分別開(kāi)發(fā)各車(chē)間電子看板程序，運(yùn)行時(shí)將報(bào)表實(shí)時(shí)輸出到車(chē)間大屏幕顯示器，方便車(chē)間管理者實(shí)時(shí)通過(guò)電子看板執(zhí)行任務(wù)和了解狀態(tài)。

2.3.4報(bào)表模塊：針對(duì)制膏和灌包車(chē)間的實(shí)際流程，設(shè)計(jì)供大屏看板顯示報(bào)表，以及管理人員的網(wǎng)絡(luò)終端顯示，包括追溯綜合查詢之用。

2.3.5語(yǔ)音引擎模塊：開(kāi)發(fā)2路看板語(yǔ)音播報(bào)接口，將生產(chǎn)指令、操作確認(rèn)信息同步生成話音接口，同步傳送到各車(chē)間進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)。

2.3.6其它模塊：儲(chǔ)罐接料間操作客戶端，制膏及粉料投料操作功能等。

圖1

2.3.7終端設(shè)備通訊服務(wù)協(xié)議模塊：響應(yīng)并發(fā)送指令到各個(gè)工作崗位的操作終端設(shè)備，并實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)線生產(chǎn)數(shù)據(jù)到服務(wù)器進(jìn)行處理及統(tǒng)計(jì)。

2.3.8系統(tǒng)所有終端設(shè)備均采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)接入局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與軟件系統(tǒng)通信。

2.4 系統(tǒng)原理

2.5 功能邏輯

2.5.1投料間各個(gè)工位均安裝獨(dú)立LED屏顯終端。計(jì)劃鍋次編號(hào)和操作指令均顯示在LED屏幕上。每次投料工序完成后，工人即刻按下終端狀態(tài)按鈕，完成進(jìn)度確認(rèn)反饋。制膏車(chē)間對(duì)應(yīng)的制膏工位即可在第一時(shí)間響應(yīng)生產(chǎn)，所有交互狀態(tài)均同步顯示到制膏車(chē)間電子看板總系統(tǒng)上，并通過(guò)語(yǔ)音系統(tǒng)功能同步播報(bào)提醒。

2.5.2制膏車(chē)間各個(gè)制膏機(jī)位安裝單按鈕終端設(shè)備。當(dāng)有投料需求并按下按鈕時(shí)，投料間的對(duì)應(yīng)投料工位可在第一時(shí)間響應(yīng)投料，投料間及制膏間整體工況可通過(guò)電子生產(chǎn)看板集中反饋，包括進(jìn)度及指令響應(yīng)狀況。

圖2 投料區(qū)LED屏顯終端

表1

2.5.3半成品儲(chǔ)存間配置顯示屏并設(shè)置操作客戶端，實(shí)現(xiàn)各條儲(chǔ)罐接料工位在完成接料動(dòng)作后的按鍵操作和信息顯示，實(shí)時(shí)與生產(chǎn)看板系統(tǒng)交互對(duì)接。

圖3

2.5.4灌包車(chē)間在灌裝機(jī)上安裝按鈕采集終端，可自動(dòng)采集各臺(tái)灌裝機(jī)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)(產(chǎn)量)，實(shí)時(shí)反饋給系統(tǒng)服務(wù)器，并在包裝車(chē)間電子看板系統(tǒng)上顯示各灌裝機(jī)產(chǎn)能、產(chǎn)量，進(jìn)度等信息，當(dāng)有給料需求并按下紅色按鈕后，放料間將在第一時(shí)間響應(yīng)指令，生產(chǎn)看板也將同步顯示，同時(shí)按鈕指示燈同步狀態(tài)指示。

圖4

2.5.5包裝區(qū)，通過(guò)人工收集包裝產(chǎn)線完成進(jìn)度狀況，定時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)錄入，反饋到系統(tǒng)服務(wù)器，并在包裝車(chē)間電子看板系統(tǒng)上顯示各包裝產(chǎn)線實(shí)時(shí)產(chǎn)能、產(chǎn)量，進(jìn)度等信息。

2.6 實(shí)施效果

2017年7月，系統(tǒng)進(jìn)入全面運(yùn)行階段。項(xiàng)目組針對(duì)各工位作業(yè)內(nèi)容分別組織多次系統(tǒng)原理及實(shí)操培訓(xùn)，幫助操作員快速掌握操作方法；通過(guò)后臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常立刻聯(lián)絡(luò)管理者調(diào)查原因并實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)再培訓(xùn)。僅一個(gè)月時(shí)間就完成系統(tǒng)與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的融合。試運(yùn)行3個(gè)月間，系統(tǒng)準(zhǔn)確運(yùn)行率達(dá)到99.3%，操作員工藝流程執(zhí)行率99.2%，因溝通失效導(dǎo)致的生產(chǎn)異常為0。新員工違反流程作業(yè)事件為0。制膏車(chē)間備料人為失誤由單月最多9起降低至0起，實(shí)現(xiàn)一次做對(duì)率100%。

表2

圖5

3 結(jié)論

經(jīng)運(yùn)行驗(yàn)證，我們確認(rèn)制造執(zhí)行系統(tǒng)能夠滿足現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)需求。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)任務(wù)、信息反饋、以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的整合及實(shí)時(shí)播報(bào)，各層級(jí)管理者、各工位作業(yè)員能夠準(zhǔn)確發(fā)布和接收指令，實(shí)現(xiàn)了信息準(zhǔn)確及時(shí)傳遞；同時(shí)，每個(gè)操作步驟及其時(shí)間節(jié)點(diǎn)都記錄在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，成為現(xiàn)場(chǎng)改善、異常分析工作的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。啟用系統(tǒng)后，生產(chǎn)部在規(guī)范化、品質(zhì)以及生產(chǎn)效率方面均有顯著提升：制膏車(chē)間關(guān)鍵崗位操作員培訓(xùn)及輔導(dǎo)期有原先3個(gè)月縮短為1個(gè)半月，工藝執(zhí)行率提升5個(gè)百分點(diǎn)，未出現(xiàn)新工違規(guī)操作事件；投料間、制作間一次做對(duì)率達(dá)到100%；制膏機(jī)組操作員減少50%，單位產(chǎn)出工時(shí)減少45.4%,包裝車(chē)間生產(chǎn)效能提高24.6%，總體上對(duì)品質(zhì)及效率有明顯的提升。

為系統(tǒng)保留端口，在下階段升級(jí)規(guī)劃中，計(jì)劃通過(guò)對(duì)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的升級(jí)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)從來(lái)料入庫(kù)、配送、備料、制膏、灌裝、包裝、倉(cāng)儲(chǔ)全流程的信息化，企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化將再上新臺(tái)階，為最終響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，實(shí)現(xiàn)智能制造2025規(guī)劃邁出了重要一步。