机械制造企业零件信息追溯系统改进建议

2021-12-22田大肥闫建伟侯猛

机械工程师 2021年12期

田大肥，闫建伟，侯猛

（宁夏天地奔牛实业集团有限公司，宁夏石嘴山 753001）

0 引言

物料编码是数字化的“物”信息，是现代化、信息化的基石。近年来不断出现的物联网、云计算、智慧地球等新概念、新技术、新应用，究其根本，仍是以物料编码为前提。物料编码编制是否合理，运行维护是否得当，直接关系到整个信息化软件项目能否成功。因此信息化软件的实施首先就是物料编码问题，一定要建立一个适合自身使用的物料编码，并制定长远的物料编码管理规范与方法[1]。

随着企业业务的发展和实现信息化的需求，以板材物料编码的改进和信息追溯系统的实施为切入点，逐步实现对所有物料的统一编码与信息追溯。

1 改进编码方案

1.1 企业物料编码方案现状

根据调研，企业对物料编码有细致的规定，现有物料编码规则基于SMD编码系统管理理念，按照物料的用途和性质主要分为物资、产成品和毛坯、产品物料，由大类+中类+小类+细分类+规格码（批次号）组成，生成物料编码以同一类型的物料编成相同的物料编码。

现有物料编码管理存在一些问题，具体情况如下：1）现有物料编码只对应到某一类产品，并没有对应到一物一码；2）标准物料编码与ERP中大类分类不一致；3）以图号命名物料号。

1.2 主流物料编码方案

合理的物料编码须符合简单性、分类展开性、全局性、唯一性、稳定性、组织性、可扩展性、专业性与权威性、适应电脑管理、易记性[2]等基本原则。国外领先企业普遍重视以物资分类体系为核心，从数据分类、数据模板等细节层面加强对数据标准的规范。典型的分类编码系统主要有：1）SMD编码管理理念。此种物料编码由类别代码和流水码两部分组成[3]。其中的类别代码用于描述物资的层次划分，流水码用于记录物资的特征属性，该方案没有将物资属性固定到编码规则中，在确保唯一性的前提下，提高了物资编码的扩展性[4]。2）德国奥匹兹分类编码系统[5]。由9位十进制数字代码组成，前五位称为形状编号，后四位称为辅助编号。该系统结构简单且使用方便，在生产实践中应用广泛[6]。3）JLBM-1零件分类编码系统。JLBM-1系统是我国机械工业部门为在机械加工中推行成组技术而开发的一种零件编码系统。该系统在保留Opitz系统基本结构的前提下，扩充了形状加工码，在一定程度上弥补Opitz系统的不足[7]。

1.3 物料编码方案改进建议

针对当前物料编码方案存在的缺点，做有针对性的改进，具体实施如下：1）基于SMD编码系统管理理念，物料编码由“大类代码（对象分类）+小类代码（形状描叙）+流水编码（其他特征属性）”组成，其中的流水编码包含零件的施工令号及零件加工的时间流水码，确保实现一物一码；2）将物料编码与ERP中大类分类统一起来；3）在物料编码中补充零件信息描述，改变单纯以图号命名物料号的做法。

2 改进打码方案

2.1 企业板材打码方案现状

企业当前采用的打码方案有以下2种：1）手工刷涂编码。该方案实施过程简单，对硬件条件和员工素质的要求比较低，易于推广。而且刷涂的效果清晰明了，刷涂的编码也容易修改，有经验的工人可以根据编码判断零件的归属。手工刷涂编码方案存在着自动化程度低，操作费时费力的缺点，而且刷涂的编码不便于机器识别，无法通过自动化设备读取编码的含义，不能做到物料信息的追溯。2）粘贴二维码标签。该方案为每件板材零件赋予包含图号和施工令号的编码，将零件编码以二维码标签的形式粘贴到零件上，通过移动终端扫码，就可以获取零件的信息，提高了自动化程度，在一定程度上实现了零件的追溯。粘贴二维码标签的价格低廉，可以支持长期广泛使用，但也存在着人工粘贴标签的效率偏低，标签在使用过程中容易损坏等缺点。

2.2 主流板材打码方案

当前主流的板材打码方案如表1所示。

表1 主流板材打码方案情况对比

2.3 板材打码方案改进建议

综合考虑各种打码方案的特点，采用点针打标与RFID标签相结合的方案。

在零件阶段采用点针打标方案，打标清晰度高，打标速度快。避免了二维码标签和RFID标签易脱落、易损坏的缺点，避免了激光打码穿透氧化皮打码效率低及成本高的缺点。而且使用过程不需要耗材，适用于零件的打标。零件流转过程中读取二维码信息，并与MES系统联合，可获知该零件信息，实现对零件的追溯。

在部件阶段，点针打标在零件上的二维码在经过喷漆和锈蚀之后会变得难以辨识，不适用于部件的标记和追溯。采用RFID标签方案，便于操作人员寻找和读取部件信息，适应于部件的打标。部件流转过程中，RFID读写器读取部件的信息，与MES系统联合便可记录部件的流转过程，实现对部件的追溯[10]。结合部件信息查询到相应的零件信息，实现对产品的全寿命周期追溯。

图1 点针打标效果（左）与RFID标签

3 系统建设过程中的注意事项

在信息追溯系统建设过程中，需要重点关注以下问题：1）物料编码规则的制定需多部门共同参与。物料编码规则的制定需要公司多部门共同参与，充分吸取行业经验并根据公司实际情况制定物料编码规则及配套的物料命名规范，保证编码的全局性、组织性和稳定性[11]。2）物料编码规则制定需尽可能完善。物料编码要考虑充分，降低编码位数，确保简单性，过度设定编码的各种含义，会增加编码的复杂性，降低编码资源的利用率[12]。3）物料编码规则要符合企业生产实际。物料编码需要结合企业实际，符合本企业的产品特性，既要追求编码规则的一致性和连续性，也要充分考虑成品、半成品、零部件、素材及设备维修用零件等存在的差异。4）设定专人负责，明确责任。通过制定物料控制流程，贯彻执行物料编码规则，设定专人控制物料编码，严格执行管理规范和编码流程，严格遵守物料编码唯一出口原则[13]。5）加强培训。对参与物料主数据的相关部门和人员进行多次培训，强化一物一码的管理思想，贯彻执行，重视物料编码。6）加强沟通与考核。在工作中出现问题时要加强沟通并及时解决，不断完善，持续改进。