精诚MES/PDA条码生产执行系统铝加工冶金行业解决方案

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精诚MES/PDA条码生产执行系统铝加工冶金行业解决方案

作者: 付红旭   来自: 精诚软件（EAS Software）

一、行业背景

! b& u% g- Q( n铝加工金属制造行业在工业生产中具有极其重要的作用，中国政府扩大基础建设投资特别是对电网改造的投资可以拉动电力设备行业对铝金属的需求，国家保障型住房的建设和新农村建设也会消耗大量的铝。在国家加大对有色金属产业政策扶持力度的大好形势下，各铝业公司从提高竞争力和巩固行业地位出发，积极采取各种措施，降低成本，努力实现规模经济效益。电解铝加工企业如何优化生产设施布局、加强内部管理和实施技术改造，实现资源的最优化配置，降低成本，不断获取成本竞争优势，提高竞争力将是管理者决策时需要考虑的主要因素。

随着铝加工企业规模的逐步扩大和产品结构日趋多元化，信息化建设对企业管理越来越重要性，为全面提升企业管理水平和综合实力，全面采用精益化生产，推行6S管理、TPM管理、六西格玛管理及绩效管理，绝大多数铝加工企业都实施了ERP系统、OA办公系统等管理软件，在质量管理方面，也先后通过了国际国内的各项认证，并取得了一定的成绩。

) S4 l0 \, d/ \/ t& P铝加工企业基于对生产线数据的采集和产品质量跟踪、追溯，需要一套高度精细化和智能化的条码管理系统来控制整个生产过程，以使企业向生产制造柔性化和管理精细化方向发展，提高市场应对的实时性和灵活性，降低不良品率，改善生产线的运行效率，加强生产现场数据采集和在制品管理、产品质量和售后服务能力，降低生产成本等。
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北京精诚智博科技有限公司是国内最专业的MES系统实施商，拥有7年生产现场管理系统研发和实施的经验，在汽车零部件和大型机械加工行业具有专业的领先优势，通过与多家世界著名制造厂商的紧密合作，精诚软件为客户提供最先进和最实用的硬件、软件、解决方案和技术服务。
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0 K+ q1 I* P! w! ~$ S; G2 P二、需求概述
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# Q0 H+ r& J1 J) K- K, w2 f  {/ z0 R根据我们对电解铝加工企业在生产管理方面的调研，对生产现场数据的采集存在以下问题：
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. r9 [/ n8 x7 Y  T: ~数据信息滞后，所有的生产过程数据需要在生产完成后，将表单带回计算机科室进行人工数据录入。
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0 t4 o) _$ l- e由于是滞后的人工手工录入，在数据录入过程中存在了很多误差，校验这些误差也降低了数据录入的效率；数据出现错误时，寻找及核对花费了大量的时间，并且不能保证核对后的数据准确性。
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3 |% Y' f0 ~0 ]* \由于数据的滞后，对于生产过程环节中出现的误差也无法进行有效的避免，无法对产品的加工状态及工序作业进行监控；生产管理者无法及时了解订单完成情况和各机台（设备）的生产压力情况。

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由于数据的滞后，管理层看到的报表其实是3天前的生产数据汇总，无法做到对生产的实时指导，生产出现问题后改正花费的时间巨大；此时生产出的产品已经流入其他工序环节，潜在损失控制在较小的范围内困难。

操作工人既需要在生产卡片和质量卡片上填写完工数据，还需要在机台台帐上进行记录，员工的写字习惯不同，导致某些数字与字母被识读出不同的结果，导致工作量增加及数据误差；现场管理者需要把大量精力花费在此处。
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; h2 f7 w/ W3 A- D) M5 ~8 O三、系统建设目标

精诚软件根据项目实施经验，提出从如下几方面来解决电解铝加工过程中物流和信息流的实时统一：

1.    通过条形码技术解决物料在现场流转问题；
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& x+ T% [* ]: F* ]3 l4 V2.    通过对现场库区、货位进行编码管理，实现物料在现场的准确定位；

$ `6 I3 e7 `/ }) R2 I3.    实现原料、废料、成品的库存管理及发货管理；
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4.    实现生产订单及生产工艺卡的无纸化管理；
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2 r# X2 U0 D2 M3 E! |7 Z) D5.    实现现场加工数据的实时采集；

5 l# Y" o% b3 I/ z- r6.    通过工艺条码实现现场质量检验数据的实时采集；

. n. z# i2 p. [1 D7.    实现对各工序在制品的实时统计及设备压力的统计分析；

8.    实现一次成品率的统计；
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* R9 l9 y" T# y3 `9.    实现生产订单的跟踪管理；

  p4 r# L4 z  T1 `5 X/ U: B10.  通过与现有系统的接口连接，可以实现生产数据的闭环，防止信息孤岛。

( c0 r* Y+ |0 v2 [. a四、系统概要设计
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9 r( W) O1 k& |' {* k基于精诚公司在MES系统的专业经验，我们将采用微软的.NET开发平台、B/S多层架构模式，后台数据库系统采用SQL Server平台，支持无代码平滑切换到Oracle。
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/ C( A9 ~+ M" A0 m5 n精诚MES条码系统整体由基础条码软件（C#.Net开发）、PDA终端模块（C#.NET）、供应商WEB模块（C#.NET）和ERP/CRM接口（Delphi/.NET）四部分构成，共同使用ERP系统的SQL Server2005数据库。

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2 h% |; D8 p8 |8 Z条码扫描支持PDA和扫描枪+PC两种方式，条码打印支持本地和远程网络两种方式，数据实时与ERP/CRM系统保持同步。
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' ?  o6 J& `6 D$ d2 F8 K" A5 k条码标签支持一维、二维、RFID等技术，条码可包括物料、人员工号、货位、库位、物料卡、工艺条码（检验指标）、作业指导书（工艺）和各类出入库单据等。
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/ O, A. T: h! O五、系统功能设计
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9 O7 `' Q1 w+ T/ s5 O6 s* h基于丰富的生产现场和物流条码解决方案实施经验，精诚软件设计了如下功能模块来满足公司的实际需求，具体功能包括：

1、基础数据管理

4 l7 O; h1 {6 s0 T8 h/ R主要实现对机构、部门、人员、物料、仓库、货位、工序等的管理，该部分数据与企业现有 ERP通过数据接口实现同步更新。
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* D" N: Y3 ?' [) g/ c) @  K3 _, B包含了用户管理及用户权限管理，可以对系统操作用户进行增加、删除维护工作，操作用户的操作权限也可以进行相应的配置，所有查询用户也可以设置相应的查询权限；
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2、仓储管理模块

本模块主要实现对原料、废料、成品的出入库管理及库存盘点、库存台账的管理，实现库内物料的精确定位，同时实现与ERP的数据接口。主要功能列表有：
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' t' g2 K6 w/ l4 J原料接收：一般公司原料包括内协料和外购料接收，均需要经过检斤（称重）和质量检验，对于合格品打印条码标签贴在来料上，并记录存放货位。由于其来料均是与生产订单并联的，因此在原料接收时需要核对来料是否与生产订单一致，包括：牌号、卷号、状态（硬度）、尺寸等。
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生产领料：通过PDA扫描物料条码，从原料库中领料进行加工。
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废料入库：废料产生于各加工机台，废料入库前由检斤员进行检斤（称重），并记录废料等级、产生机台（工序）等数据，完成废料入库。

废料出库：废料出库时也需要检斤，并记录其他信息（如：废料等级、客户等），完成废料出库。
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成品入库：内协料直接入生产厂成品库区，商品材入生产厂成品库后，由生产厂向销售分公司提出生产交货申请，由销售分公司进行验收后再办理移库业务，完成销售公司商品材入库。


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( D8 ^6 m9 @* r- A" m成品发货：内协料由生产厂直接办理出库，在系统中制作货物随行单，然后通过PDA扫描出库物料进行出库确认。

+ w- k; \/ Q/ `) ~盘点：通过PDA选择指定的盘点库区及货位号，然后扫描物料上的条码，通过无线网络将采集的数据与库存实时比较，完成盘点扫描后系统自动生成盘点单，经审核确认后记账，更新库存数据。
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库存台账：实现所有进出库业务明细账和在库物料台账的查询。

. z$ M* j( I5 ]: q  c! i4 k6 R3、生产管理模块

4 o9 {1 k0 J2 e" L( X) q0 H) J生产管理模块实现从生产计划的制定到成品包装的全程管理。由生产运行部根据销售订单制定生产订单，然后由各生产厂依据生产订单进行排产，在加工各工序间流转实现全程条码化管理，通过无线数据采集终端实现采集现场加工数据和质检数据。主要功能列表如下：
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生产订单的制定：从ERP系统中导入销售合同（订单），根据销售订单制定生产订单。
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生产工艺卡制定：根据生产订单，制定加工工艺卡片，指定该产品需要经过哪些工序处理。

4 @: m4 k! E8 i- j6 G质量随行卡制定：根据生产工艺卡片制定产品质量要求。

. h5 o: K9 C  n开工记录：每一个工序（包括：开坯、精轧、重卷、拉弯矫、剪切、包装等）在加工来料之前，扫描来料条码，记录该物料在本工序的起始加工时间点。
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完工汇报：由加工操作员填写加工过程中的数据，并进行自检数据的录入。

完工质检：由专检员对每一道工序加工完工的物料进行检验，填写完工质检记录；如果合格可以流转到下一工序，不能判定时，需要填写“质量异议处理单”，由上一级部门处理。
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退火管理：由于退火环节比较复杂，因此单独设计了这样一个处理过程。此子功能模块包括：退火接收、装炉管理、出炉管理、冷却管理等功能。
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分卷：实现制品在某些工序可能分卷成多卷的时候为新卷打印条码标签。
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工序回退：对于某工序还未加工的待加工物料可以回退到上一工序。
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4、统计分析与报表模块
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统计分析主要包括：在制品的汇总统计、订单执行情况的查询（按订单查询各工序制品分布情况）、制品转下工序汇总（按工序统计即将通过下一工序的制品数量，分析设备压力）、质量（缺陷）情况分析、工序（机台）车间产能分析等。
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0 h2 b# ]. z% I/ o( e% Q/ f5、ERP系统接口：
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基于WEB Services的中间数据交换方式，实现ERP系统和条码生产管理系统的数据同步，这需要ERP厂家提供一定的技术支持，双方通过共用的数据交换中心实现数据同步，系统稳定性和安全性较高。

1 G8 w, L: S1 s6 K) H六、实施效益
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; I; B, m9 e% ?1 p% t* i9 z8 T精诚软件公司针对铝加工和金属冶金行业特殊性，设计了基于条码技术和移动计算技术的MES生产执行系统，符合众多金属加工的离散制造企业，通过MES系统可有效改善生产作业的精细化和透明化，帮助企业节约成本，大力提高生产效率和产品质量。