1 引言

    工藝管理覆蓋產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)的全過(guò)程，而制造企業(yè)要控制的關(guān)鍵是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工藝管理�，F(xiàn)場(chǎng)工藝管理的目的是實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)，增加企業(yè)生產(chǎn)柔性，追求零缺陷和零不良，強(qiáng)調(diào)非專檢人員的質(zhì)量保證能力，通過(guò)過(guò)程控制保證產(chǎn)品質(zhì)量，其優(yōu)劣直接影響企業(yè)全面質(zhì)量管理的效能。

    本文就軍工離散型制造企業(yè)多品種、小批量、單件和按任務(wù)生產(chǎn)的特征，以及大部分生產(chǎn)信息、管理信息仍靠手寫(xiě)完成的現(xiàn)狀，就不同層面、不同類別信息管理軟件相互孤立共存而造成許多原始信息重復(fù)輸入、反復(fù)編輯的弊端，提出以條碼技術(shù)為基礎(chǔ)紐帶，讓產(chǎn)品從原材料到最終完成生產(chǎn)交付及交付后的問(wèn)題反饋等一系列數(shù)據(jù)信息在單位層面、車(chē)間層面分位產(chǎn)生、協(xié)同使用，并最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的電子化，提高工藝現(xiàn)場(chǎng)管理的質(zhì)量保證能力。

2 條碼技術(shù)簡(jiǎn)介

    條碼是將線條與空白按照一定的編碼規(guī)則組合起來(lái)的符號(hào)，用以代表一定的字母、數(shù)字等資料，它能為被標(biāo)識(shí)物提供唯一的“身份證明”。條碼分一維碼(One Dimensional Barcode，1D)和二維碼(Two Dimensional Barcode，2D)兩種。一維碼容納信息量太少，不能滿足單位需求，而二維碼存儲(chǔ)量大、保密性好，即能滿足產(chǎn)品描述要求（批次、序列號(hào)、名稱、圖號(hào)、所屬型號(hào)等信息），又能脫離計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)使用，對(duì)倉(cāng)庫(kù)等現(xiàn)場(chǎng)無(wú)電腦客戶端的場(chǎng)地使用有很大現(xiàn)實(shí)意義，所以本文選用二維條碼。

    條碼系統(tǒng)一般組成：條碼機(jī)(Barcode Printer)：打印條碼；條碼掃描器(Barcode Reader或Scanner)：讀條碼；編碼器(Encoder)和解碼器(Decoder)：用于資料與條碼間的碼轉(zhuǎn)換；應(yīng)用程序界面(API)：用于同操作人員的交互，可根據(jù)單位產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行自主開(kāi)發(fā)。

    簡(jiǎn)單條碼使用流程如圖1所示：

    圖1 簡(jiǎn)單條碼使用流程圖

    條碼技術(shù)的應(yīng)用為信息化平臺(tái)上數(shù)據(jù)產(chǎn)生、流轉(zhuǎn)、保存、調(diào)用等提供了接口和鑰匙，是企業(yè)協(xié)同數(shù)據(jù)庫(kù)建立的基礎(chǔ)，是工藝現(xiàn)場(chǎng)管理的有效工具。

3 企業(yè)數(shù)據(jù)協(xié)同管理

    軍工制造單位主要依靠局域網(wǎng)及相關(guān)硬件和ERP、MES、CAPP及CAD等軟件實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)的協(xié)同管理，本文提出以各型號(hào)產(chǎn)品BOM(Bill of Material)物料清單或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)為框架，建立信息化平臺(tái)上各應(yīng)用軟件的協(xié)同數(shù)據(jù)庫(kù)。

    ERP(EntERPrise Resource Planning企業(yè)資源計(jì)劃)：屬于單位級(jí)頂層管理系統(tǒng)，統(tǒng)籌管理各部門(mén)、各層次應(yīng)用軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，一般包含物料管理、訂單管理、生產(chǎn)管理，庫(kù)存管理、銷(xiāo)售管理、財(cái)務(wù)管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、人力資源等主要功能模塊。

    MES(Manufacturing Execution System制造執(zhí)行系統(tǒng))：屬于車(chē)間層面管理系統(tǒng)，對(duì)下，集成末端數(shù)據(jù)采集設(shè)備和一線人員，對(duì)計(jì)劃、材料、設(shè)備、產(chǎn)品質(zhì)量信息等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和綜合管理，對(duì)上，集成ERP，執(zhí)行其計(jì)劃指令，并反饋生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)信息，以便及時(shí)處理。

    CAPP(Computer Aided Process Planning計(jì)算機(jī)輔助工藝編制)和CAD(Computer Aided Design計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))：通過(guò)BOM與ERP、MES進(jìn)行集成使用，使相關(guān)工藝文件和圖樣能夠在第一時(shí)間指導(dǎo)產(chǎn)品的生產(chǎn)，并便于查詢、編制、更改和打印等。

4 電子化數(shù)據(jù)包的建立

    4.1 電子化數(shù)據(jù)包建設(shè)平臺(tái)

    電子化數(shù)據(jù)包建立的平臺(tái)規(guī)劃如圖2所示，數(shù)據(jù)包的電子化是全面質(zhì)量管理在單位信息化平臺(tái)上的規(guī)劃、落實(shí)。電子化數(shù)據(jù)包內(nèi)容將以產(chǎn)品型號(hào)、批次、圖號(hào)或名稱為儲(chǔ)存信息表，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的邏輯關(guān)系(BOM)為框架，以原料信息、計(jì)劃信息、工藝信息、質(zhì)量信息等內(nèi)容為項(xiàng)目存儲(chǔ)到協(xié)同數(shù)據(jù)庫(kù)中，最終可分類查詢和打包存檔。

    圖2 電子化數(shù)據(jù)包建設(shè)平臺(tái)規(guī)劃圖

    由圖2可知，計(jì)劃信息不需與產(chǎn)品實(shí)物有交互關(guān)系，在信息化平臺(tái)上即可完成，然而產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過(guò)程、保存和交付等是信息化平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)產(chǎn)品實(shí)物的實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)控，需在產(chǎn)品實(shí)物流轉(zhuǎn)過(guò)程的各個(gè)點(diǎn)位和生產(chǎn)過(guò)程的各道工序通過(guò)相關(guān)局域網(wǎng)客戶端及軟件與產(chǎn)品實(shí)物進(jìn)行交互。為達(dá)成生產(chǎn)有序、質(zhì)量可控、數(shù)據(jù)庫(kù)最簡(jiǎn)化和信息實(shí)時(shí)的目的，產(chǎn)品實(shí)物需要能被信息化平臺(tái)辨識(shí)的唯一憑證，即條碼。

    4.2 計(jì)劃及前期準(zhǔn)備

    產(chǎn)品計(jì)劃過(guò)程簡(jiǎn)述（系統(tǒng)運(yùn)行按單位質(zhì)量體系文件規(guī)定進(jìn)行，財(cái)務(wù)等過(guò)程滲透其中）；

    1)確立任務(wù)代號(hào)、根據(jù)任務(wù)信息制定產(chǎn)品生產(chǎn)主計(jì)劃，計(jì)劃部門(mén)及技術(shù)部門(mén)根據(jù)單位生產(chǎn)能力，確定自行生產(chǎn)和外協(xié)加工的分類等；

    2)工藝部門(mén)根據(jù)產(chǎn)品圖樣建立BOM，確認(rèn)產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)、編制工藝保證．工藝路線、工藝規(guī)程等全套技術(shù)文件；

    3)質(zhì)量管理部門(mén)編制質(zhì)量保證文件，并根據(jù)工藝規(guī)程等技術(shù)文件，編制檢驗(yàn)記錄模板，保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中；

    4)制定產(chǎn)品具體生產(chǎn)計(jì)劃、原材料訂購(gòu)計(jì)劃、外協(xié)計(jì)劃等；

    5)根據(jù)BOM中結(jié)構(gòu)關(guān)系，確立條碼編碼規(guī)則。

    4.3 產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程、交付和交付后的服務(wù)

    4.3.1 原材料入庫(kù)

    按計(jì)劃、BOM和工藝路線要求，購(gòu)置原材料。原材料預(yù)收后進(jìn)行入庫(kù)復(fù)驗(yàn)，合格后入原材料倉(cāng)庫(kù)。在入庫(kù)過(guò)程中，涉及到兩個(gè)庫(kù)表：原材料分類入庫(kù)表、原材料庫(kù)存信息表。分類入庫(kù)表用于存儲(chǔ)原材料分類入庫(kù)信息，便于后續(xù)查詢和檢索，如原材料牌號(hào)、規(guī)格等。庫(kù)存信息表中存儲(chǔ)原材料庫(kù)存信息，如原材料條碼、庫(kù)存位置、庫(kù)存數(shù)量及對(duì)應(yīng)批次和入庫(kù)時(shí)間、材料生產(chǎn)廠家、材料技術(shù)條件、材料爐號(hào)及入所復(fù)驗(yàn)情況等信息。具體原材料入庫(kù)順序見(jiàn)圖3。所有信息將集成至單位信息化平臺(tái)上(ERP)，用戶可根據(jù)不同的權(quán)限對(duì)單位原材料信息進(jìn)行查詢。

    圖3 原材料入庫(kù)順序圖

    4.3.2 領(lǐng)料

    根據(jù)ERP或MES下達(dá)的指令和要生產(chǎn)零件的批次、型號(hào)、圖號(hào)、材料牌號(hào)、規(guī)格等信息制作含條碼的領(lǐng)料申請(qǐng)單，并通過(guò)局域網(wǎng)傳送領(lǐng)料信息至相關(guān)倉(cāng)庫(kù)，領(lǐng)料員憑領(lǐng)料申請(qǐng)至倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)料。領(lǐng)料過(guò)程涉及兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表：原材料庫(kù)存信息表、原材料出庫(kù)信息表。領(lǐng)料中根據(jù)領(lǐng)料單條碼生成原材料出庫(kù)信息表，領(lǐng)料后更新原材料庫(kù)存信息表。倉(cāng)庫(kù)管理員更改領(lǐng)料單中是否完成領(lǐng)料的狀態(tài)，并將相應(yīng)的原材料條碼關(guān)聯(lián)到領(lǐng)料申請(qǐng)單中，最后將與申請(qǐng)單相同的條碼打印，并附在發(fā)出的料上。

    4.3.3 零件生產(chǎn)

    車(chē)間通過(guò)掃描來(lái)料條碼確認(rèn)零件原料正確，通過(guò)MES調(diào)用產(chǎn)品生產(chǎn)工藝規(guī)程和檢驗(yàn)記錄卡片，將過(guò)程數(shù)據(jù)記錄完成（可由末端數(shù)據(jù)采集器和人工檢測(cè)錄入結(jié)合完成）。生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，可通過(guò)Avidm或OA等軟件完成不合格品的審理，并將相關(guān)信息保存到數(shù)據(jù)庫(kù)。

    4.3.4 零件入庫(kù)

    零件入庫(kù)過(guò)程涉及兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)：產(chǎn)品入庫(kù)表、產(chǎn)品庫(kù)存信息表。入庫(kù)表內(nèi)容包括：產(chǎn)品生產(chǎn)批次、型號(hào)、圖號(hào)、名稱、數(shù)量等，產(chǎn)品庫(kù)存信息表內(nèi)容含：庫(kù)存位置、總數(shù)量、產(chǎn)品圖號(hào)、產(chǎn)品條碼、入庫(kù)時(shí)間等。

    4.3.5 裝配生產(chǎn)

    裝配用零件領(lǐng)取同原料領(lǐng)取順序。裝配時(shí)，根據(jù)BOM結(jié)構(gòu)，打印條碼，并將用于裝配的零件信息與之關(guān)聯(lián)，裝配時(shí)同樣調(diào)用工藝規(guī)程和檢驗(yàn)記錄卡，并將完成的數(shù)據(jù)信息保存到數(shù)據(jù)庫(kù)。

    4.3.6 關(guān)、重件標(biāo)識(shí)

    小批量生產(chǎn)時(shí)，無(wú)特殊要求的可按批次進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，如有特殊要求或?yàn)殛P(guān)、重件之關(guān)重特性的，條碼編碼時(shí)要增加序列號(hào)位，為每件產(chǎn)品建立唯一標(biāo)識(shí)，并記錄對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信息。

    4.3.7 產(chǎn)品評(píng)審準(zhǔn)備

    確認(rèn)生產(chǎn)任務(wù)完成，制定數(shù)據(jù)包建立計(jì)劃、整理、核對(duì)、打包產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的所有相關(guān)信息，根據(jù)原始資料，編寫(xiě)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量報(bào)告，評(píng)審報(bào)告、質(zhì)量證明文件等。

    4.3.8 產(chǎn)品入庫(kù)

    產(chǎn)品同零件入庫(kù)。

    4.3.9 產(chǎn)品評(píng)審

    進(jìn)行產(chǎn)品出廠評(píng)審。

    4.3.10 待辦事項(xiàng)

    通過(guò)ERP建立評(píng)審會(huì)待辦事項(xiàng)完成計(jì)劃，確認(rèn)負(fù)責(zé)人及完成節(jié)點(diǎn)。

    4.3.11 產(chǎn)品交付

    確認(rèn)產(chǎn)品所有相關(guān)手續(xù)齊全，產(chǎn)品出庫(kù)、出廠。

    4.3.12 交付后的服務(wù)

    將產(chǎn)品交付后發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題等補(bǔ)充到數(shù)據(jù)庫(kù)，形成完整的產(chǎn)品電子化數(shù)據(jù)包。

5 實(shí)踐成果及改進(jìn)方向

    為推進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)工藝管理的信息化建設(shè)，提高企業(yè)全過(guò)程質(zhì)量控制能力，筆者所在單位在硬件條件較好的機(jī)加工中心進(jìn)行了MES的試運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)了投產(chǎn)計(jì)劃、作業(yè)計(jì)劃、派工、生產(chǎn)流程工序控制（包括操作及檢驗(yàn)信息的錄入等）、終檢完工等工作的信息化，并能對(duì)相關(guān)分類信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。MES的試運(yùn)行，從單元執(zhí)行系統(tǒng)方面印證了數(shù)據(jù)包電子化的可行性，但同樣也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，現(xiàn)將經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下：

    1)MES的輸入（包括工藝、路卡、相關(guān)記錄表格等）尚不能與之集成，仍舊依靠手動(dòng)錄入，所以，一個(gè)或數(shù)個(gè)獨(dú)立單元的信息化不能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工藝管理的整體提升，局限了全過(guò)程質(zhì)量管理的連續(xù)性。信息化建設(shè)一定要統(tǒng)籌規(guī)劃，選用同樣軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)上的管理或執(zhí)行系統(tǒng)。因?yàn)镋RP與CAPP、MES等模塊的集成至關(guān)重要，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)包的電子化，就必須使得BOM真正起到紐帶及框架作用，連接不同的功能模塊，支撐一個(gè)型號(hào)的所有相關(guān)產(chǎn)品；

    2)信息化建設(shè)是一個(gè)持續(xù)改進(jìn)的過(guò)程，所以要求：一是平臺(tái)要給各系統(tǒng)留有不斷完善的空間；二是平臺(tái)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的核心技術(shù)應(yīng)該掌握在本單位手中。

6 結(jié)束語(yǔ)

    現(xiàn)場(chǎng)工藝管理的信息化建設(shè)對(duì)于航天制造企業(yè)至關(guān)重要。首先，它能夠適應(yīng)軍工企業(yè)產(chǎn)品類型多，產(chǎn)品數(shù)量少、技術(shù)狀態(tài)多變、計(jì)劃調(diào)整頻繁、質(zhì)量控制要求高等復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境，真正達(dá)成產(chǎn)品數(shù)據(jù)包的完整性、準(zhǔn)確性要求。其次，電子化數(shù)據(jù)包能將產(chǎn)品所有相關(guān)信息及時(shí)、透明地展現(xiàn)出來(lái)，使數(shù)據(jù)包在過(guò)程控制中，起到預(yù)防和及時(shí)處理質(zhì)量問(wèn)題的作用；在產(chǎn)品整個(gè)生命周期中，起到質(zhì)量可追溯，數(shù)據(jù)可再判讀、再分析的作用。

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本文標(biāo)題：淺談信息技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)工藝管理中的應(yīng)用

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