物料安燈系統(tǒng)助力精益生產(chǎn)

物料安燈系統(tǒng)可以在質(zhì)量安燈系統(tǒng)的基礎上建立起來，它是通過在生產(chǎn)工位旁安裝一定數(shù)量的物料呼叫請求按鈕，在車間現(xiàn)場和物料存儲區(qū)設置信息顯示板，實時反饋生產(chǎn)線上的物料呼叫請求，并指示和分配送料任務的一個輔助系統(tǒng)。通過共享網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)服務器等硬件系統(tǒng)，達到降低投資成本，并最大可能發(fā)揮效益的目的。物料安燈系統(tǒng)的整個流程：對物料按照裝箱數(shù)多少進行一定的分類，不同大小的物料采用不同的呼叫方式。只要流水線旁物料剩余量達到觸發(fā)條件（即最低剩余量時），及時發(fā)出物料需求呼叫，通過網(wǎng)絡傳遞到數(shù)據(jù)服務器，由系統(tǒng)處理并自動分配給適合的物料配送人員，物料配送人員及時組織物料配送上線，完成配送后，將對應的呼叫信息進行復位，完成一次配送；系統(tǒng)會實時記錄下每一次物料請求發(fā)生的時間、地點以及對物料請求的響應情況，并對此進行分析。

系統(tǒng)硬件配置

物流安燈系統(tǒng)按照功能和實現(xiàn)方式不同可以分為有線和無線兩種：有線式安燈系統(tǒng)全部信息傳遞都通過遍布車間的有線網(wǎng)絡來實現(xiàn)；而無線式安燈系統(tǒng)，信息的傳遞是通過無線網(wǎng)絡、無線通信來實現(xiàn)；介于這兩種方式之間，也就是既有有線網(wǎng)絡、也有無線網(wǎng)絡的，我們稱之為準無線安燈系統(tǒng)。限于篇幅的關(guān)系，這里僅對準無線安燈系統(tǒng)進行闡述。準無線物料安燈系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1  準無線物料安燈系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)

由于工位位置相對固定，工位物料呼叫按鈕到料庫服務器計算機之間的信息傳遞，我們采用有線網(wǎng)絡的方式；而配送小車（包括鏟車、牽引車）在車間各處移動送料，因此從配送小車到系統(tǒng)服務器之間的信息傳遞，我們采用無線網(wǎng)絡的方式。系統(tǒng)分為三層結(jié)構(gòu)：

1.線邊呼叫按鈕

流水線邊，對一些比較大件物料配備呼叫按鈕，每個按鈕對應一種物料?，F(xiàn)場按鈕鏈接到附近設備中已有的PLC，并通過該PLC進入車間原有的網(wǎng)絡中；這樣既達到了聯(lián)網(wǎng)目的，又最大限度地利用了車間原有設備，降低了系統(tǒng)的投資成本。

2.配送小車信息接收和監(jiān)視終端

每輛物料配送小車均配備一個監(jiān)視終端設備（一般用工業(yè)顯示器）和一套無線信號接收裝置。

3.料庫區(qū)配備數(shù)據(jù)服務器和監(jiān)控報警系統(tǒng)，并增加無線信號發(fā)射設備

主要完成物料呼叫、數(shù)據(jù)處理、信息發(fā)送和接收、數(shù)據(jù)整理和存檔等相關(guān)功能。

這樣的準無線安燈系統(tǒng)架構(gòu)的好處是，既保證了工位到料庫之間信息傳遞的穩(wěn)定性（有線網(wǎng)絡的信號穩(wěn)定性要遠遠大于無線網(wǎng)絡），又兼顧了送料小車移動接收信息的功能，可以說是最完美的配置。

信息傳遞的過程是這樣的，通過人工撳動線邊物料呼叫按鈕、或者系統(tǒng)自行判斷線邊剩余物料到一定的數(shù)額，觸發(fā)物料需求，通過有線網(wǎng)絡傳遞給服務器，服務器端系統(tǒng)將信息進行歸類整理，并自動分配給合適的物流配送人員，將信息通過無線網(wǎng)絡傳遞到配送小車，并自動顯示在配送員前面的屏幕上，配送員通過點擊觸摸屏上相關(guān)條目，響應呼喚并及時將物料送達指定位置，再次點擊相關(guān)條目，關(guān)閉該條配送請求，完成一次完整的配送。

物料呼叫、配送規(guī)則

在確定配送規(guī)則前，需要將車間物料進行分類，一般情況下，可以按照以下情況進行分類：大件物料：采用專用料架存放，單個料架存放零件低于30件的，通過在現(xiàn)場設置按鈕來進行呼叫；小件物料：采用通用料箱或塑箱存放，每個料箱零件數(shù)30件以上的，通過系統(tǒng)自行判斷消耗數(shù)，并自行發(fā)出物料呼叫信息進行呼叫，不需增加呼叫按鈕。

對大件物料的配送規(guī)則：采用按鈕呼叫的方式，在車間流水線旁設置呼叫按鈕，每一個按鈕對應一種物料，并掛上一張該物料的看板卡明示（見圖2），卡片上標示出該物料的零件號、零件名稱、內(nèi)庫庫區(qū)位置、供貨外庫、是否排序和流水線上的工位號等信息，并用一個大大的數(shù)字表示該物料在線存量的最小值；當物料用到剩余為這個的最低量時，操作工按下按鈕，按鈕燈由常暗變?yōu)槌Ａ?，并發(fā)出物料需求，該請求通過有線網(wǎng)絡傳送到料庫區(qū)的數(shù)據(jù)服務器上，經(jīng)服務器判斷處理后，通過無線收發(fā)設備分配到各配有無線接收裝置的配送小車上，并在小車終端顯示出來，配送人員及時進行配送。

圖2   物料看板卡

對于一般物料的配送規(guī)則：采用系統(tǒng)反推并自動觸發(fā)呼叫的方式，通過流水線末端的產(chǎn)量自動計數(shù)器，系統(tǒng)判別某個零件線邊消耗和剩余數(shù)量，當達到送料需求時，系統(tǒng)自動發(fā)出物料請求，并通過無線自動分派給相應的配送人員，并在配送小車終端顯示出來，配送人員及時進行配送。

物料配送人員接到配送指令后，需要在小車終端上通過觸摸屏進行響應，響應后線邊安燈變成閃爍，配送人員立即對該物料進行配送；如果超過一定時間還沒有完成送料，系統(tǒng)啟動聲光報警進行提醒，配送小車終端屏幕上也彈出提醒窗口，提醒配送員盡快配送該物料；并記錄該次配送超時過程。

配送員順利把物料送上線后，及時通過觸摸屏對相應條目進行復位，復位后線邊指示燈由閃爍變?yōu)樽畛醯某０禒顟B(tài)。至此，一次完整的送料過程結(jié)束。

物料呼叫系統(tǒng)的實施

實施物料呼叫系統(tǒng)除了要增加以上的硬件設備外，物料管理方式也必須進行大的變革：首先對物料進行分類，并需要對所有物料建立基礎數(shù)據(jù)庫資料，主要包括以下一些內(nèi)容：零件號、包裝形式、包裝數(shù)、外庫位置、內(nèi)庫位置和線邊位置、單車用量、是否駁運、駁運距離和駁運單程所需時間估算；如果需要料庫區(qū)存放，車間料庫區(qū)送到線邊方式（鏟車、牽引車）和所需時間估算等。

可以看出來，有了以上這些內(nèi)容，才能完整制作出圖3所示的物料看板卡，這也是物料呼叫系統(tǒng)完成的基礎且必要條件。

物料呼叫系統(tǒng)不僅是一個輔助物料配送的實時系統(tǒng)，它也是一個提升物料管理水平的精益系統(tǒng)，有了這些數(shù)據(jù)，車間管理者可以非常清楚地獲取物料庫、現(xiàn)場的物料庫存量，并以此為基礎，對相關(guān)物料庫存進行優(yōu)化，盡可能地在保證車間正常生產(chǎn)需求的前提下降低在線庫存，以達成精益生產(chǎn)的目的。

這里對實施物料呼叫系統(tǒng)后帶來的效益進行了歸納，可供參考：提高物料配送的靈活性（系統(tǒng)提供物料配送請求通知）；提供物料配送的及時性（在生產(chǎn)現(xiàn)場快需要物料時，發(fā)出配送通知）；提高物料配送的準確性（系統(tǒng)只針對需要配送物料的地方發(fā)出配送請求通知）；提高物料配送的效率，減少人為在現(xiàn)場巡視時間；通過拉式配送，大大減少生產(chǎn)現(xiàn)場在線庫存，降低生產(chǎn)成本。（只是在線料快用完時，系統(tǒng)才發(fā)出配送請求）；通過柔性拉式配送，能滿足多種車型在車身車間的混線生產(chǎn)模式；通過拉動式供應，能得到比較準確的臨時物料庫準備料，減少臨時物料庫存量和物料總庫量；減少在線物料庫存、臨時倉庫物料庫存；拉動系統(tǒng)延伸到外部物流時，也將大大減少倉庫總庫存，加快資金的流動性，減少資金積壓；安燈系統(tǒng)能更大程度地加快送料工反應速度，加快配送流程，以上所有優(yōu)點都將有不同程度的提升。

系統(tǒng)擴展

以上討論的僅限于車間料庫到線邊的物料呼叫，并未涉及外庫、甚至供應商的物料需求信息傳遞，其實這是遠遠不夠的，降低物料庫存的目的是要將整個物流供應鏈上的庫存降低下來，而不是僅僅降低某個局部的庫存。因此，需要將物料呼叫系統(tǒng)擴展至外庫，甚至各零件供應商。

車間內(nèi)庫和外庫之間的物料呼叫規(guī)則：內(nèi)庫安燈系統(tǒng)每產(chǎn)生一箱物料需求，服務器即時向外庫送料系統(tǒng)發(fā)送信息，根據(jù)這些信息，外庫系統(tǒng)在許可的時間范圍內(nèi)，可等待其他需求信息，并根據(jù)包裝大小、配送貨車尺寸進行模擬裝箱處理，滿一車后，立即進行組裝，及時送往車間。

按照上面的思路進行報料、送料，可有效避免集中報料、集中送料而引發(fā)的車間內(nèi)庫卸貨不及并堵車的現(xiàn)象；內(nèi)庫、外庫在系統(tǒng)提示的幫助下，可順利進行需求、配送的過程。但仍需加強溝通，避免溝通不及時引發(fā)的缺料并導致停產(chǎn)的嚴重問題。

物料外庫和供應商之間的物料需求信息傳遞規(guī)則：每天或者一個固定生產(chǎn)周期內(nèi)，外庫將物料消耗數(shù)據(jù)整理并分發(fā)至相關(guān)供應商，提供給這些供應商安排生產(chǎn)的參考數(shù)據(jù)，并結(jié)合供應商獲得的生產(chǎn)計劃數(shù)據(jù)合理安排生產(chǎn)，及時發(fā)貨至外庫，保證不影響生產(chǎn)，并盡可能降低庫存。

結(jié)束語

物料管理的精髓是：不斷料、不呆料、不囤料。建立物流安燈系統(tǒng)的目的就是：通過拉動方式進行物料配送，推行及時供貨；系統(tǒng)保存的歷史數(shù)據(jù)提供產(chǎn)量依據(jù)，可切實從生產(chǎn)環(huán)節(jié)保證不斷料；系統(tǒng)接收物料方式，可保證來料的可用程度，最大限度保證不呆料；通過系統(tǒng)拉動，可最大限度的減少在線庫存 ，做到不囤料；拉動方式進行物料配送，減少物料配送工無目的性的空車巡視時間，提高勞動生產(chǎn)率。

車間內(nèi)部物料配送采用拉動系統(tǒng)來實現(xiàn)，可以改善車間內(nèi)物流運輸，最大程度降低在線庫存，提高物料配送效率，提升車間勞動生產(chǎn)率，更好地解決車間混線生產(chǎn)后物料需求和供給之間的矛盾。車間內(nèi)庫和外庫之間采用物流系統(tǒng)，可以最大限度地降低外庫囤料率，降低庫存，降低成本積壓；外庫和供應商之間建立物流信息溝通系統(tǒng)，也可以給供應商的生產(chǎn)供貨提供有益的信息參考，避免多生產(chǎn)、多送料和多囤料。

總之，物料安燈系統(tǒng)是一個綜合性的物流管理系統(tǒng)，它不僅能提供物料配送及時信息，還能提供整個物流鏈上面的物料庫存信息，給管理者進行精益生產(chǎn)優(yōu)化提供了很好的決策基礎。