智能IE叫料系統在企業的實際應用

鄧永朋

（深圳市財智菁英企業管理咨詢有限公司，廣東深圳 518000）

0 引言

工業信息化IT技術在制造型企業的不斷發展[1]，給工業工程在企業的應用帶來了很大的便利。例如：IE的標準工時、線平衡分析、物流仿真軟件[2]、IMS[3]等等，這些都是利用信息化手段讓工業工程技術更便捷、更智能地進行運用。論文中研究的課題就是工業工程IE技術與工業信息化IE的融合實現的叫料系統，將物料配送這一復雜、繁瑣的過程進行簡化，消除了中間不增值的環節，改變了以往線邊倉庫傳統的配送模式，解決了企業物料配送環節的人員浪費問題，消除了生產現場物料到處堆放的局面。

1 方法介紹

1.1 IE基礎數據建立

根據生產線崗位的區域放置物料量來設計出放置數量（放置數量即在工位上的物料最大放置量）；根據UPH，BOM用量設計出叫料頻率、叫料數量（叫料頻率即多久時間系統發生一次叫料，叫料數量即每次叫料的多少數目）；根據備料時間、送料時間、UPH設計出預警數量（預警數量即工位上的存放物料在到達一定數量時就會預警）。

式中：y1為叫料數量，a為叫料頻率，x為BOM用量，b為標準產能（UPH）。

式中：y2為預警數量，m為備料時間，n為送料時間，x為BOM用量，b為標準產能（UPH）。

式中：y3為叫料頻率，q為放置總數量，x為BOM用量，b為標準產能（UPH）。

式中：q為放置總數量，u為周轉最小數量，l為生產線放置單位數。

將BOM清單中的每種物料根據上述公式分別計算出叫料數量、預警數量、叫料頻率這些基礎數據，作為叫料系統運行的邏輯支撐。

1.2 扣料邏輯

依據產品線的掃描工站，每個掃描工站管理下一個掃描工站之前的所有物料。每掃描一次，該段就會根據BOM用量相應地減少物料的在線存放數量?？哿献⒁馐马棧呵凹庸さ奈锪辖y一放在充電樁第一個工位扣數；螺絲等多工位使用的物料，由第一個鎖螺絲工位一起扣除；測試工位不能扣數。

1.3 配送時間&配送人員計算說明

物料配送作業包含：叫料提示、找料點數、倉庫運到合箱區、合箱上架、運至生產線、返回倉庫作業。

式中：t為單位物料配送時間，t1為作業時間，u0為寬放率，q0為每車的數量。

式中：q1為人員需求數量，t為單位物料配送時間，b為標準產能（UPH），t2為每天的工作時間。

1.4 看板說明

1.4.1 倉庫發料看板

倉庫發料看板：位置，備料區。提醒倉庫需要備的物料及數量，備完后記錄將消除掉，如圖1所示。

圖1 倉庫發料看板

1.4.2 倉庫配送看板

倉庫配送看板：配送人員根據叫料配送看板信息，用計算機（PDA）進行綁定臺車（核對在制工單、數量、物料信息）并進行實時配送，如圖2所示。

圖2 倉庫配送看板

1.4.3 車間收料看板

車間收料看板：位置，車間。提醒產線及時做物料接收，如圖3所示。

圖3 車間收料看板

1.5 現場管理

上料標識牌：在對應的工位上懸掛物料的標識牌，通過目視化管理方便物料員上料；規劃物料放置區域：針對每個工位所需要的物料規劃出每個物料放置的位置；現場培訓物料員新作業模式：現場指導物料員，針對一種物料，從備料開始一直送到產線工位的所有環節。

1.6 硬件投入及用途

計算機：查詢相關的物料信息，叫料預警聲音的傳輸接口；電視機：作為看板；PDA：用于接收、綁定臺車。

2 企業實證分析

2.1 現狀說明

某集團公司一工廠主要生產掃地機器人產品，因產品物料種類多，加上傳統的物料上料模式（線邊倉庫），有收料、發料、記賬、退換料等流程。因組織復雜、流程繁瑣，導致人員嚴重浪費、空間浪費、現場混亂，易出現錯料的質量問題。

現狀流程描述，如圖4所示。步驟1：倉庫提前2天通過工單BOM進行工單備料，采用手動打備料單。步驟2：備好的物料，整個工單配送至物料房。步驟3：物料房收料進行配送到線邊倉。

圖4 現狀示意圖

圖5 優化后示意圖

2.2 優化思路

通過叫料系統對物料進行實時配送。首先由工單綁制令單，工單是同步了ERP，扣料邏輯是從制令單的工藝路線中的工序名稱中扣料，SN過站的時候，就在對應BOM設置工序名稱進行扣料；如改物料低于設置的預警值后，系統就生成叫料單推送給倉庫，倉庫就根據叫料單進行備料；當線上的物料低于預警值時，系統會自動做出提醒，物料員通過看板信息的提醒將物料直接送到生產線指定的工位上。優化后流程描述如圖5所示。步驟1：倉庫提前2天通過工單BOM進行工單備料，自動生成備料單。步驟2：備好的物料，根據IE規則設置，首套物料提前1天配送到生產線。步驟3：生產進行扣數，達到預警值，看板提醒倉庫進行送料。步驟4：配送人員根據看板[4]和報表把物料直接配送到線上，生產人員直接在線上接收。

2.3 方案推進

2.3.1 人員職責

IE：（1）工單BOM管理（數據維護：叫料數量、預警數量、扣料工序）；（2）現場放置區域的規劃；（3）配送人力的核算及優化；（4）叫料的持續優化。

工程：制令單的建立。

PC：MES[5]制令單與ERP[6]工單綁定。

IT：異常分析處理、叫料系統的持續優化。

備料組：根據PC釋放的工單BOM、按照叫料系統推送的匯總領料單進行備料。

配送組：（1）按工單計劃物料提前合箱備料，根據叫料看板信息進行實時配送；（2）用計算機（PDA）進行綁定臺車（核對在制工單、數量、物料信息）。

生產：（1）產線接收人員核對（工單、數量、物料信息），接收物料；（2）生產現場物料區域框、標識的維護。

2.3.2 實施步驟

第1步：工程建立制令單；第2步：PC將MES制令單與ERP工單綁定；第3步：IE維護工單BOM；第4步：PC根據上線時間觸發首發，叫料系統會自動推送備料信息到對應看板；第5步：物料組根據PC釋放的工單BOM，按照叫料系統推送的匯總領料單進行備料過賬，已備好的物料看板信息會自動清除；第6步：配送組將備好的物料拉入合箱區提前合箱備好（進行手工賬交接：數量、物料信息）；第7步：配送人員根據叫料配送看板信息，用計算機（PDA）進行綁定臺車（核對在制工單、數量、物料信息）并進行實時配送（看板顯示的預計停線時間）至產線；第8步：物料配送上線由產線接收人員進行核對（工單、數量、物料信息），無誤后進行臺車接收，如圖6所示。

圖6 叫料操作流程圖

2.4 項目難點分析

項目難點[7]：（1）因跨生產，倉庫、計劃、IT、工程多的部門導致項目推動困難。應對舉措：（a）日清會各部門經理參加、項目周會總經理參加；（b）建立微信交流群，有問題及時在群里溝通。（2）因是創新型項目，只是論理的思路，都沒有項目經驗。應對舉措：和IT人員組織集團智慧研究院人員定期進行項目研討。群力群策，發揮集體的智慧。

2.5 項目風險預防控制

項目風險[8]：（1）物料無法在理論的時間要求內配送到產線，會導致停線。應對舉措：在線邊倉做一個臨時的物料倉，存上一個小時的物料量，如叫料后物料無法及時送到線上，就使用該暫存的物料。（2）扣料失敗導致停線。應對舉措：IT人員帶電腦在生產現場辦公，并且安排夜班，如有問題立即快速處理。

2.6 項目推行中常見的異常問題分析

項目在試運行階段出現了倉庫缺料、倉庫未過賬、數據未同步等系列的異常，共統計了85次，如表1所示。

表1 異常匯總表

針對表1中的85次異常記錄，通過研究分析得知，由系統改善可解決82%的異常問題，剩下的18%可以通過流程、標準來解決，如表2所示。試產料、替代料問題解決方案是：驗證物料PMC提前一天通知倉庫，替代料需要告知IE在系統中更改。條碼遺失，產線未補打而使用了新條碼解決方案是：產線補打印，并做好記錄，由主管簽字確認。工單未上線解決方案是：由PC人員互檢，做好檢查記錄。

表2 異常問題解決分析表

2.7 方案收益說明

2.7.1 定量收益分析

（1）人工成本投入共計5人，如表3所示。

（2）改善效果為節省人力51人，收益280.6萬/年，投資回收期為0.11年，如表4所示。

表3 成本投入清單

表4 投資收益分析表

收益具體說明：消減了助拉、多能工、收料、配發崗位，共計精簡42人；通過物料員作業標準工時的制定、人力標準的配置、作業流程梳理、作業工序重組，優化了拉叉車、送料、合箱、拆包工5人，合計節省47人，年節省人力成本280萬元；取消了2個物料房、2個線邊倉，節省出來的空間現已搭建了新的生產線體。

2.7.2 定性收益分析

美化了車間環境，提升了5S形象；培養跨部門協作的能力，提升管理人員的項目能力。

3 結束語

叫料系統的應用就是實現工業信息化IT技術與工業工程IE技術實踐應用的融合，讓生產加工中物料的配送工作更加精益化，真正打破了以往傳統的線邊倉的配送模式，做到了物料從倉庫實時配送到產線。這種方法解決了線邊倉作業模式中的收料、配發、點數的無效環節，減少了浪費，降低了生產勞動成本，同時也對作業現場物料實現了最小存放量，改善現場的管理水平，提升工廠的精益化生產水平。此方案可推廣性強、且投入成本低、產生效益大，對于任何物料加工型企業都可實施智能IE叫料系統，可致力于企業降本增效。