卷包原材料在线跟踪与核算的技术实现

叶顺宇 李秋林

摘要：为解决辅料物流高架库系统无法与MES/ERP系统基础数据对应，造成车间消耗数据不准确的问题，进行了系统的改造。项目改造包括系统软件和硬件改造，系统软件改造使用MQ服务器，并借助WebSphereMQ消息中间件用于不同系统间数据的传递。硬件改造通过增加托盘固定条码和进出库扫码器对材料的信息进行跟踪扫描。车间使用材料时需要操作人员对材料进行现场确认和统计，以获得准确的统计数据。通过改造辅料高架库物流系统，使系统能够接受MES/ERP相关数据，实现原材料在线消耗水平的跟踪、核算的管控模式。

关键词：原材料 跟踪 核算 物流系统 MES/ERP系统 集成方案

中图分类号：TP274.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0060-02

制造部在生产过程中，通常对卷包物料成本的管理控制侧重于结果数据分析，缺乏生产过程中数据动态跟踪的管理控制分析。现有的月度成本结果管控模式对生产过程中出现的物料消耗偏差缺乏预警性，因发现问题时间较为滞后，采取的整改措施相应也处于滞后状态，不利于生产过程物料成本的精细化管理。目前，卷包生产过程物料消耗控制缺乏系统性、物料消耗执行过程透明度低、信息集成度低，每日单班单机物料消耗过程无法评价，造成统计分析评价不全面等状况。为此将设计一套集成零散信息的技术装备，通过对各系统基础数据的采集来计量数据的准确性。

1 系统现状及创新性分析

辅料物流高架库于由于实施较早，信息系统较为独立，所有基础信息均独立维护，无法与MES/ERP基础数据对应。由于自控系统数据的不稳定，造成车间消耗数据的不准确，使ERP基础信息与车间现场信息不吻合以及MES收集生产统计数据的不准确。

由于管理效率日渐提高，新的业务需求也随之不断出现。通过改造辅料高架库物流信息系统，接受ERP辅料基础数据及MES相关生产数据，在托盘上增加固定条码进行扫码信息确认，实现复核高架库库存数据，准确获取机台消耗的功能。

卷包原材料在线跟踪与核算的技术实现，能更充分地发挥MES系统的功能，在MES系统上实现精细化管理，逐步提升卷包生产过程原材料的控制水平，对原材料消耗监控常态化，为物耗成本管理、分析、诊断提供过程数据支持，可以较为全面、准确地了解和掌握物料消耗过程中各机台或各牌号的异性和共性点，为原材料降耗决策做出科学、正确的判断，有利于增收节支。

2 系统改造原理及构造

本系统是在原有的辅料物流高架库系统上进行改造。运用系统集成分散方式，将各系统信息集成一体化，但又相对独立。升级方案是将原自动化物流信息系统的网络结构采用集中式服务器方案，数据集中存放在一台数据库服务器上，设备数据采集、控制程序（设备服务器程序）各库完全独立、各工位操作程序完全独立，各库硬件完全独立。经过升级后的系统具备可靠性、易维护使用和扩展性，在保障系统成熟、稳定、可靠前提下力求技术先进、合理，操作、维护方便，故障恢复迅速、备用方案简洁快速，通过操作过程日志记录，帮助排除故障。升级方案从企业整体信息化角度进行规划，为将来业务发展留有充分的扩展空间和信息接口。

2.1系统软件改造

2.1.1辅料高架库物流系统与MES/ERP系统接口改造

系统改造使用WebSphereMQ工具。WebSphereMQ在不同应用程序、协议和平台之间搭起了一座桥梁，使用户能够跨不同平台轻松交换和管理信息。WebsphereMQ可以处理复杂的通信协议，并动态地将消息传递工作负载分配给可用的资源。物流系统与其它系统共用MQ服务器，通过借助WebSphereMQ消息中间件、消息队列技术，在不同系统间传递数据如图1。

消息队列可驻留在内存或磁盘上，队列存储消息直到它们被应用程序读走。通过消息队列，应用程序可独立地执行，它们不需要知道彼此的位置，在继续执行前不需要等待。

应用程序和信息系统之间通过MQAPI实现的接口，以便在两个队列管理器之间自动传输数据，各个系统接收到数据后，对数据进行解析、加工、转换存储、动作。在消息通道中，任何数据都按照一定格式进行数据传输，数据格式化成字符串后，在不同系统间传递。数据格式定义采用XML格式。通过采用与平台无关的XML文档描述交互的信息，解决不同系统间数据模型不一致的问题。信息集成的前提是基础数据的一致与集成。基础数据的集成也通过中间件完成，采用增量方式、通过XML文档传递。为了防止数据的不一致，也可同步数据。为了避免堵塞，每次发送的数据不超过1000条，多于1000条的，分包发送。

2.1.2辅料物流高架库系统升级

辅料物流高架库系统，负责材料进出库记录。升级方案是在原系统上新增“生产材料领用数据查询”功能，按牌号进行车间材料领用数据的查询，并提供数据导出功能，实现辅料物流高架库系统与ERP系统之间的材料领用数据的交互。

2.1.3ERP系统升级

ERP系统升级后将辅料高架库领用单、辅料基础信息、主辅计量单位换算系数提供到辅料高架库物流系统。卷包车间在生产过程中将生产材料领用数据、卷包车间生产材料假退数据、卷包车间月度单耗数据等相关信息导入辅料高架库物流系统，为MES系统进行材料消耗统计核算提供条件。

2.1.4MES系统升级

MES系统升级后将提供车间生产牌号、机台当前生产牌号和下一个换牌的牌号信息。通过对辅料高架库物流系统提供的机台辅料消耗信息进行处理。通过数据处理，MES系统可以实现机台辅料消耗查询、装箱机材料消耗查询、机台消耗记录、材料单耗月报表等功能。

2.2系统硬件改造

2.2.1条码扫描器

安装1套Sick条码扫描器。根据配盘库物流传输线的设备情况，把Sick条码扫描器安装在传输线的穿梭小车上，当辅料配盘进库送到传输车上时，条码扫描器对货物进行扫码，对能够识别的条码进行数据传送到物流系统，对不能够识别的条码进行回送，待操作人员处理后从新进库。

2.2.2木托盘条码

对配盘库的木托盘条码进行条码的增加。对将要使用的个木托盘进行条码定制，分别在木托盘两边钉上铝片，把用条码打印机打印出来的条码钉到铝片上，便于材料通过配盘后扫描识别后进入辅料高架库。

2.2.3操作键盘

在卷包机台控制屏幕上安装了操作小键盘。托盘条码长度4位，当机台人员进行材料统计核对时，将4位码录入系统中。操作小键盘方便操作人员在进行余料登记时输入材料所剩余的数量和进行条码的确认工作。

3 项目成果

3.1材料消耗统计功能

系统改造后实现了材料消耗统计功能，该功能展示了材料消耗明细的月报画面，功能中按月、牌号进行了辅料的明细统计，通过消耗数量和月产量之间的换算，得出了材料的单耗。

3.2机台材料消耗月报功能

系统改造后实现了机台材料消耗月报功能，该功能展示了材料消耗机台的月报画面，功能中按月、卷接、包装、成型、封箱等机台设备以及班别进行了辅料的统计，换算出各班别的材料单耗。

3.3主要材料耗用统计月报功能

系统改造后实现了主要材料耗用统计月报功能，该功能展示了材料消耗机台的月报画面，功能中按月、卷接、包装、成型、封箱等机台设备以及班别进行了辅料的统计，换算出各班别的材料单耗。

4 使用效果

辅料物流高架库系统改造后，能够很好的与MES/ERP系统数据接口，使MES/ERP系统数据交互使用，系统运行稳定，可靠性高，方便查询。大大提高了MES/ERP系统数据及生产过程数据统计及消耗核算的效率。据统计，2011年较2010年在各项材料核算和统计准确度方面得到了大大的提高，有效的保障了材料核算的精确性，为推进生产过程数字化先进管控模式的实现提供了强大的技术支持。

参考文献

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