| 标题 | 适合中小型光缆制造业的车间现场开放式仓储数据管理系统的设计 |
| 范文 | 李世杰 【摘 要】论文介绍了一种适用于中小型光缆制造企业车间现场的仓库管理系统。该系统的特点是搭建难度、运行成本低，可执行性高，为难以花费巨额成本引入MES等高度集成化管理系统，又希望实现生产成本精确控制的企业，提供一个解决方案。 【Abstract】The paper introduces a warehouse management system which is suitable for small and medium-sized optical cable manufacturing enterprises. The system is characterized by its low construction difficulty and low cost in operation and high executability. It provides a solution for enterprises which are difficult to introduce MES and other highly integrated management systems at huge cost， and want to achieve accurate control of production costs. 【关键词】中小型光缆；开放式仓储；数据管理系统 【Keywords】small and medium optical cable； open warehousing； data management system 【中图分类号】F274 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2019）03-0153-04 1 引言 仓储管理除了为存储对象提供一个保障环境外，另外一个重要的功能就是为企业运营提供重要的基础数据。生产车间作为制造企业的核心部门，每天都有大量的物资数据变化。管理者会发现，仓储管理的原理并不复杂，要统计整体数据也不难，但要实现满足车间精细管理的统计就不是那么简单，经常会在一些边界职责上不好定义；如果借助引入高集成化的MES、CIS、ERP系统等来引导，又投资不菲，对中小企业而言无疑是个负担，且不一定合适。 该问题的产生在于传统的仓储管理，通常具有空间相对封闭、单一的进出渠道、专人负责进出及账目等特点；但大部分车间，特别是中小型车间的仓储，并不具备参照传统模式去配置的条件。 仓储的数据管理，其实核心就是“领退入废”，也就是需要做到领料、退料、入库、报废的对象、数目及时准确，由此形成闭环控制。本文在种指导思想上，建议了一套既能满足对生产车间精细化管理，也能满足ISO 9000质量管理体系相关条款，同时又不需占用企业太多运营资源的车间仓储管理系统的搭建方案。 2 基本架构 2.1 成品BOM（Bill of Material，物料清单） 基本架构的第一个要求是定义公司所有成品的BOM。BOM必须按阶段（工序）展开，应包括所有A类材料（在本文所论述的架构中，A类为不可或缺的内容；B类指条件允许时可以进行扩展的内容，下同）。 A类材料：重要材料，价值高或耗用大，有精确统计需要；这类材料包括但不限于质量体系及客户要求的管控对象。 B类材料：非严格管控范围材料，价值低，在管理上能满足公司或部门的一般统计需求即可。 以笔者所在的光缆企业为例，一种层绞式室外光缆GYTA-288-G652D的成品BOM的展開形式如图1所示。 ■ 图1 GYTA-288-G652D成品BOM示意图 备注：本图是为了说明BOM的结构形式，其各阶材料的名称并不完整，也未填入数量。一个成品BOM的完全展开形式应建立在设成品单位为1时，各阶材料有明确的称谓及其标准耗量。因此类数据涉及公司的工艺技术，不便公开，请读者见谅。 图1中的材料有如下分类： 主材：直接材料，包括在成品中，用于实现成品的主要性能，包括光纤。 辅材：直接材料，包括在成品中，用于实现或增强成品的次要性能，包括油墨、PBT、纤膏、金属加强芯、缆膏、扎纱、铝带。 半成品：使用直接材料加工而成（按单阶来看，每阶半成品都是其上阶半成品或成品的主材），包括着色纤、层绞式散纤套管-12G652D、金属加强散纤填充式缆芯-108-G652D、金属加强散纤填充式缆芯-288-G652D。 以上对于成品GYTA-288-652D来讲，都是A类材料。 2.2 库类预设 本文讨论的仅为车间的仓储管理系统，因此预设库类的位置及管理所属均为生产车间。基本库类设置如下： A类：合格仓，非标（让步放行）仓，返工仓。 B类：材料仓（用于存放直接材料，其功能也可并入合格仓），报废仓。 以上库类可视为虚拟定义，其中的合格仓、非标仓（与材料仓）之间不一定要有实际的区分边界，但返工仓（与报废仓）则必须有实际的明确边界（专用场地）。 正常情况下，每个独立管理的工序应设有一套上述库类，如A工序合格仓、B工序非标仓，等等；但如果各工序间不存在任何可共用的A类材料，则全车间设置一套库类即可。 库位则根据车间实际情况，考虑是否设置。库位的作用是可对库内所有材料进行明确定位。若有周转场地面积小、材料堆垛放置或者流转频繁等情况，则与明确定位的作用相比，库位反而会提升车间不必要的操作难度。 2.3 生产计划单 生产计划单由订单分解而来，分为两种形式：一般计划单及返工计划单。 制定一般计划单时，从BOM最上阶（成品）往下逐级制定，根据指定的成品需求量，分解出各阶生产材料的预计用量，并审视公司与车间库存；同时，除指定直接材料的批号（供应商提供）外，也需为单中涉及的成品、半成品预编一组具备唯一性的标识符（下文统称为批号）。最终由此拟定材料的报买、领用量及排产时间。 一般计划单的设计原则： ①在同一张计划单中，不同时指定两种或以上的可互相替换的A类材料； ②各阶材料的预设用量不是一个唯一值，而是理论值与一般生产过程中的正常损耗量上下限综合而得的区间，也可设为固定比率k1，k2： 理论损耗区间∈[ 理论值-正常可节约量，理论值+正常额外损耗 ] （1） 理论损耗区间∈[ 理论值×（1-k1），理论值×（1+k2） ] （2） 采用何种形式视材料损耗方式而定。 ①当公司、车间有合适的半成品库存时应优先使用，无须排产前道工序。 ②如涉及材料报买，应将购买周期包括在计划完成时间内。 ③允许根据实际生产情况对计划单进行修改（如某工序生产出不合格品，需要补充材料才能完成计划单的情况），同时立刻预判此情况是否会导致延误交货期，若是应马上反馈相关部门。 制定返工计划单时，如需将返工对象退回BOM的下阶形态的，其批号应根据原一般计划单的从属关系返还；如需要进行分割处理的（以光缆行业为例，将一盘3km的光缆，因中间段衰减异常而分成为1km与2km各一盘，就属于分割处理），则应在分解出的成品、半成品的原批号上增加标识码，如A、B、C等。如果在不变更当前形态、数量的情况下进行返工，可直接沿用该对象原有批号。 准备完毕后，将生产计划单交付车间执行。 3 过程架构 3.1 领退料 车间收到计划单后，必须根据其指定的材料、半成品批号进行领料；不允许随意领用其他计划批号的A类材料。 当某批号材料库存量超出计划单需求量时，则根据材料性质——如为可分割领取的，按需求量上限领取；不可分割的，整批号领入，工序生产完毕后再进行退料。 领、退料动作完成时，必须生成以下记录： A类：材料批号，领退料数量，计划单号（领退料的依据），领退料人，领退库类。 B类：材料名称，领退料时间。 通常，为了使每一份半成品、成品能具有“唯一性”，批号的字符数会设计得较长（本人所在的企业，每件半成品的生产批号就达到18位，后继发生分盘时则继续增位）。车间员工在领料时，如果全部需要自行手工录入批号，有较大概率出错。因此，使用适当的射频技术，帮助其快速识别当前领取对象的批号，是一个比较合理而又不会给中小企业带来多少成本负担的处理模式。例如，在每件半成品入库时根据其批号生成一组条形码，附于产品标签上随产品流转；工序员工领用时，使用扫码枪扫读到电子档记录（或生产管理系统）中生成领料记录；判断批号系统库存量以及与计划单号指定批号的一致性，无异常则领料成功。 领退料是本文所讨论的管理系统的核心输入环节之一，应保证其作为实际生产的必要条件优先执行。在此过程发现异常时，须先处理完毕再生产，不允许以任何理由绕过此环节（例如，待领取的半成品因前道工序无交检，未形成入库记录，但实物存在；当前工序认为交货期紧，必须马上领用投入生产，以后再补领料——诸如此类的理由）。 3.2 入库 入库有两种形式，领料入库及生产入库。 当车间向公司仓库领用原材料（主、辅材料） 时，即视为入合格仓；如设有材料仓（见上文2.2——B类）则入材料仓。这种形式为领料入库。 生产入库是半成品、成品生产（或返工）完毕后交质量部门进行判定，并根据判定结果生成相应的入库记录： ①所有指标合格，入合格仓； ②性能指标合格，但次要指标上不满足客户特殊要求（要求超出正常标准），或者不符合当前计划单的单位数量要求的这类半成品、成品，有可能替用到其他计划单的，入非标仓。 ③不合格，但存在通过返工使之恢复合格状态的可能性，入返工仓。 ④不合格且无法修复的，见下文3.3详述。 生成的入库记录，应包含以下字段： A类：计划单号，材料、半成品批号，验收数量，入库类，入库时间，入库人，不合格原因（若有）。 B类：库位。 生成入库记录时，应立即根据当前验收对象在同一计划单中的验收总数量（包括报废数量）及其当阶BOM，可得出其下阶半成品、主材、辅材计划预设用量区间，同时调取其计划单号下的已领料数量，对比两者并作判断： ①领料数量在区间内，视为正常，完成入库。 ②低于区间的为缺领，表示工序在没有领取必要材料量的情况下就制作出了当前数量的验收对象，其主要原因有：该工序在领料时将应该领入验收对象所属计划单的材料，领入别的计划单中； 该成品BOM在当阶形态的展开数量不正确； 该成品BOM的正常损耗区间下限设定过小。 ③超出区间的为超领，表示工序使用了过多的材料来制造当前验收对象，其主要原因有： 该工序在领料时将应该领入别的计划单的材料，领入本计划单中；该工序在本计划单中做出了不合格产品却没有入库，还滞留在现场； 该成品BOM的正常损耗区间上限设定过小； 相关的材料、半成品在现场丢失或异常损坏且无报废记录。 生产入库是本文所讨论的管理系统的另一个核心输入环节。在此环节中，质量部门除了扮演传统意义上质量监督的角色，还需担负数据监督的职责。当发现数据异常时，不得完结入库作业，也不可转移待检对象，必须马上将问题点反馈相关部门立即处理，处理完毕后才可完成入库。 成品、半成品入库完成后，应附上相应的产品标签，其上應包括其批号（也可以是能读出其批号的图形，如条形码），以及其所属计划单号，及其上阶半成品、成品的批号。产品标签是当前产品在车间的 “身份证”，十分重要，其内容填写（打印）需尽量使用自动化手段完成，以提供尽可能高的准确率；存放也应合理可靠，以避免产品在转运过程中丢失、损坏。 入返工仓的半成品、成品，除标签外，一律应加上不合格标识（比如次品单），注明判断依据，存放于专用区域。 3.3 报废 车间的材料报废涉及以下情形： ①在仓材料的报废。材料领入车间使用后有结余又无法退料的，或半成品成为非标后长期无法再利用的，超过了正常保存周期或在长时间放置的过程中损坏，属于此类报废。 ②返工仓成品、半成品经专业人员评审，无法令其恢复合格（或非标）状态的报废。评审后，应在对象处留下明确的评审结果，并尽快将其转移出车间，放置到公司指定的报废品区域。 ③产品被质量部门直接判定为报废的。一般而言，这种情况在线缆行业极少出现。如确有可直接认定报废的，可直接按报废流程处理掉；又或者设立有报废仓的，可将其按计划单中的预定数量入报废仓，再于报废仓中走报废流程。 报废确认时，需生成相应的报废记录，并包含以下字段：对象为A类材料，须有计划单号，批号，材料名称，报废数量，报废原因；对象为B类材料，须有材料名称，报废数量，报废原因。 4 维护、统计及绩效评价 4.1 日常维护 日常库存巡检一般由工序负责，包括两种主要工作： 第一，通过领退料、入库及报废记录，得出当前理论库存；通过现场巡检，比对两者是否保持一致。巡检的重点对象是非标仓及返工仓的半成品。 第二，通过入库记录，审视产品滞留在返工仓的时间，一旦发現有长期滞留品，应查明原因，并敦促相关人员抓紧处理，使产品尽早进入正常流通状态，避免长期积压成为不良资产。 4.2 周期盘点 每隔一个财务核算周期（通常为一个月），需对现场所有A类材料作一次全面盘点。盘点的注意事项如下： ①盘点前工序应全面停产，同时质量部门应将所有送检产品全部入库完成，形成记录。 ②停产前，生产线尽量不存有未生产完成、未能送检的半成品；如有个别产线因特殊原因确实无法做到，应按其当前生产内容的目标数量，通过BOM得到下阶理论数量，并替换为此内容。（以图1为例：如发现产线上留有金属加强散纤填充式缆芯-108-G652D，其目标产量为6km，但只做到中间部分，则按BOM将设备上所有已投入材料及未完成的缆芯，替换为6km，该缆芯所需要消耗的层绞式散纤套管-12G652D、金属加强芯、缆膏及扎纱数量，相对地投用到产线上的材料则不可盘入）。 ③盘点工序需分工序、区域进行，专人负责，对盘过的对象贴标识以便区分复查，避免盘重、盘错或漏盘。 ④与领料同理，因批号较长，尽可能使用类似扫码的方式读取盘点对象批号，保证准确率。 盘点完成后，形成盘点记录，须包括以下字段： A类：批号，数量，库类；B类：材料名称。 匹对盘点记录与当前理论库存，发现不一致应马上查明原因，纠正偏差。直到两者基本一致时，盘点才算结束，然后才可恢复生产。 4.3 统计及绩效评价 仓储管理的一个重要目的，就是为了得到准确可靠的统计数据。通过严格按照本文讨论的系统运营，特别是质量部门在入库环节的严格把关，再通过周期盘点进行个别纠偏，基本可以实现此目的。 根据上次盘点结果、本次盘点结果、期间材料领用情况、相应的成品、半成品入库数（总量、合格、非标）、当阶BOM，就可计算出： ①任一种材料的实际消耗，及其利用（损耗）效率： 实际耗用=期初盘点数量+期间领料数量-期间退料数量-期末盘点数量 （3） 理论耗用=上阶合格、非标入库数×当阶BOM单位耗用/上阶BOM单位耗用 （4） 材料利用率=理论耗用/实际耗用（5） 材料损耗率=1-材料利用率 （6） 产出损耗率=实际耗用/理论耗用-1（7） 材料利用率或材料损耗率可作为衡量车间管理绩效的重要KPI指标，而产出损耗率则是公司财务核算产品成品的重要参数。 ②任一种半成品、成品的产量、合格率、非标率（光缆行业重要指标）： 皮长产量=合格、非标入库数（8） 纤芯产量=∑（ 合格、非标入库数×产品纤芯数 ）（9） 合格率=皮长产量/总入库数（10） 皮长非标率=非标入库数/皮长产量（11） 纤芯非标率=∑（ 非标入库数×产品纤芯数 ）/纤芯产量 （12） 产量、合格率、非标率均可作为衡量车间管理绩效的KPI指标。 ③根据领退料人、入库人，还能将以上指标落实到车间任一名员工，实现KPI的精确管理；同时，不合格品及报废品的原因分析，能作为个人奖罚措施的依据。 除上述指标外，计划完成率（交期达成率）、在制品周转率、库存周转率等重要的车间管理、企业运营指标，也可通过该系统计算得出，或为其提供可靠的基础数据。 |
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