智能IE叫料系统在企业的实际应用

邓永朋

（深圳市财智菁英企业管理咨询有限公司，广东深圳 518000）

0 引言

工业信息化IT技术在制造型企业的不断发展[1]，给工业工程在企业的应用带来了很大的便利。例如：IE的标准工时、线平衡分析、物流仿真软件[2]、IMS[3]等等，这些都是利用信息化手段让工业工程技术更便捷、更智能地进行运用。论文中研究的课题就是工业工程IE技术与工业信息化IE的融合实现的叫料系统，将物料配送这一复杂、繁琐的过程进行简化，消除了中间不增值的环节，改变了以往线边仓库传统的配送模式，解决了企业物料配送环节的人员浪费问题，消除了生产现场物料到处堆放的局面。

1 方法介绍

1.1 IE基础数据建立

根据生产线岗位的区域放置物料量来设计出放置数量（放置数量即在工位上的物料最大放置量）；根据UPH，BOM用量设计出叫料频率、叫料数量（叫料频率即多久时间系统发生一次叫料，叫料数量即每次叫料的多少数目）；根据备料时间、送料时间、UPH设计出预警数量（预警数量即工位上的存放物料在到达一定数量时就会预警）。

式中：y1为叫料数量，a为叫料频率，x为BOM用量，b为标准产能（UPH）。

式中：y2为预警数量，m为备料时间，n为送料时间，x为BOM用量，b为标准产能（UPH）。

式中：y3为叫料频率，q为放置总数量，x为BOM用量，b为标准产能（UPH）。

式中：q为放置总数量，u为周转最小数量，l为生产线放置单位数。

将BOM清单中的每种物料根据上述公式分别计算出叫料数量、预警数量、叫料频率这些基础数据，作为叫料系统运行的逻辑支撑。

1.2 扣料逻辑

依据产品线的扫描工站，每个扫描工站管理下一个扫描工站之前的所有物料。每扫描一次，该段就会根据BOM用量相应地减少物料的在线存放数量。扣料注意事项：前加工的物料统一放在充电桩第一个工位扣数；螺丝等多工位使用的物料，由第一个锁螺丝工位一起扣除；测试工位不能扣数。

1.3 配送时间&配送人员计算说明

物料配送作业包含：叫料提示、找料点数、仓库运到合箱区、合箱上架、运至生产线、返回仓库作业。

式中：t为单位物料配送时间，t1为作业时间，u0为宽放率，q0为每车的数量。

式中：q1为人员需求数量，t为单位物料配送时间，b为标准产能（UPH），t2为每天的工作时间。

1.4 看板说明

1.4.1 仓库发料看板

仓库发料看板：位置，备料区。提醒仓库需要备的物料及数量，备完后记录将消除掉，如图1所示。

图1 仓库发料看板

1.4.2 仓库配送看板

仓库配送看板：配送人员根据叫料配送看板信息，用计算机（PDA）进行绑定台车（核对在制工单、数量、物料信息）并进行实时配送，如图2所示。

图2 仓库配送看板

1.4.3 车间收料看板

车间收料看板：位置，车间。提醒产线及时做物料接收，如图3所示。

图3 车间收料看板

1.5 现场管理

上料标识牌：在对应的工位上悬挂物料的标识牌，通过目视化管理方便物料员上料；规划物料放置区域：针对每个工位所需要的物料规划出每个物料放置的位置；现场培训物料员新作业模式：现场指导物料员，针对一种物料，从备料开始一直送到产线工位的所有环节。

1.6 硬件投入及用途

计算机：查询相关的物料信息，叫料预警声音的传输接口；电视机：作为看板；PDA：用于接收、绑定台车。

2 企业实证分析

2.1 现状说明

某集团公司一工厂主要生产扫地机器人产品，因产品物料种类多，加上传统的物料上料模式（线边仓库），有收料、发料、记账、退换料等流程。因组织复杂、流程繁琐，导致人员严重浪费、空间浪费、现场混乱，易出现错料的质量问题。

现状流程描述，如图4所示。步骤1：仓库提前2天通过工单BOM进行工单备料，采用手动打备料单。步骤2：备好的物料，整个工单配送至物料房。步骤3：物料房收料进行配送到线边仓。

图4 现状示意图

图5 优化后示意图

2.2 优化思路

通过叫料系统对物料进行实时配送。首先由工单绑制令单，工单是同步了ERP，扣料逻辑是从制令单的工艺路线中的工序名称中扣料，SN过站的时候，就在对应BOM设置工序名称进行扣料；如改物料低于设置的预警值后，系统就生成叫料单推送给仓库，仓库就根据叫料单进行备料；当线上的物料低于预警值时，系统会自动做出提醒，物料员通过看板信息的提醒将物料直接送到生产线指定的工位上。优化后流程描述如图5所示。步骤1：仓库提前2天通过工单BOM进行工单备料，自动生成备料单。步骤2：备好的物料，根据IE规则设置，首套物料提前1天配送到生产线。步骤3：生产进行扣数，达到预警值，看板提醒仓库进行送料。步骤4：配送人员根据看板[4]和报表把物料直接配送到线上，生产人员直接在线上接收。

2.3 方案推进

2.3.1 人员职责

IE：（1）工单BOM管理（数据维护：叫料数量、预警数量、扣料工序）；（2）现场放置区域的规划；（3）配送人力的核算及优化；（4）叫料的持续优化。

工程：制令单的建立。

PC：MES[5]制令单与ERP[6]工单绑定。

IT：异常分析处理、叫料系统的持续优化。

备料组：根据PC释放的工单BOM、按照叫料系统推送的汇总领料单进行备料。

配送组：（1）按工单计划物料提前合箱备料，根据叫料看板信息进行实时配送；（2）用计算机（PDA）进行绑定台车（核对在制工单、数量、物料信息）。

生产：（1）产线接收人员核对（工单、数量、物料信息），接收物料；（2）生产现场物料区域框、标识的维护。

2.3.2 实施步骤

第1步：工程建立制令单；第2步：PC将MES制令单与ERP工单绑定；第3步：IE维护工单BOM；第4步：PC根据上线时间触发首发，叫料系统会自动推送备料信息到对应看板；第5步：物料组根据PC释放的工单BOM，按照叫料系统推送的汇总领料单进行备料过账，已备好的物料看板信息会自动清除；第6步：配送组将备好的物料拉入合箱区提前合箱备好（进行手工账交接：数量、物料信息）；第7步：配送人员根据叫料配送看板信息，用计算机（PDA）进行绑定台车（核对在制工单、数量、物料信息）并进行实时配送（看板显示的预计停线时间）至产线；第8步：物料配送上线由产线接收人员进行核对（工单、数量、物料信息），无误后进行台车接收，如图6所示。

图6 叫料操作流程图

2.4 项目难点分析

项目难点[7]：（1）因跨生产，仓库、计划、IT、工程多的部门导致项目推动困难。应对举措：（a）日清会各部门经理参加、项目周会总经理参加；（b）建立微信交流群，有问题及时在群里沟通。（2）因是创新型项目，只是论理的思路，都没有项目经验。应对举措：和IT人员组织集团智慧研究院人员定期进行项目研讨。群力群策，发挥集体的智慧。

2.5 项目风险预防控制

项目风险[8]：（1）物料无法在理论的时间要求内配送到产线，会导致停线。应对举措：在线边仓做一个临时的物料仓，存上一个小时的物料量，如叫料后物料无法及时送到线上，就使用该暂存的物料。（2）扣料失败导致停线。应对举措：IT人员带电脑在生产现场办公，并且安排夜班，如有问题立即快速处理。

2.6 项目推行中常见的异常问题分析

项目在试运行阶段出现了仓库缺料、仓库未过账、数据未同步等系列的异常，共统计了85次，如表1所示。

表1 异常汇总表

针对表1中的85次异常记录，通过研究分析得知，由系统改善可解决82%的异常问题，剩下的18%可以通过流程、标准来解决，如表2所示。试产料、替代料问题解决方案是：验证物料PMC提前一天通知仓库，替代料需要告知IE在系统中更改。条码遗失，产线未补打而使用了新条码解决方案是：产线补打印，并做好记录，由主管签字确认。工单未上线解决方案是：由PC人员互检，做好检查记录。

表2 异常问题解决分析表

2.7 方案收益说明

2.7.1 定量收益分析

（1）人工成本投入共计5人，如表3所示。

（2）改善效果为节省人力51人，收益280.6万/年，投资回收期为0.11年，如表4所示。

表3 成本投入清单

表4 投资收益分析表

收益具体说明：消减了助拉、多能工、收料、配发岗位，共计精简42人；通过物料员作业标准工时的制定、人力标准的配置、作业流程梳理、作业工序重组，优化了拉叉车、送料、合箱、拆包工5人，合计节省47人，年节省人力成本280万元；取消了2个物料房、2个线边仓，节省出来的空间现已搭建了新的生产线体。

2.7.2 定性收益分析

美化了车间环境，提升了5S形象；培养跨部门协作的能力，提升管理人员的项目能力。

3 结束语

叫料系统的应用就是实现工业信息化IT技术与工业工程IE技术实践应用的融合，让生产加工中物料的配送工作更加精益化，真正打破了以往传统的线边仓的配送模式，做到了物料从仓库实时配送到产线。这种方法解决了线边仓作业模式中的收料、配发、点数的无效环节，减少了浪费，降低了生产劳动成本，同时也对作业现场物料实现了最小存放量，改善现场的管理水平，提升工厂的精益化生产水平。此方案可推广性强、且投入成本低、产生效益大，对于任何物料加工型企业都可实施智能IE叫料系统，可致力于企业降本增效。