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基于Internet的現代制造業生產物流管理系統分析論文
1.現代制造業的生產組織模式及其對生產物流的影響
1.1現代制造業的生產組織模式
隨著交通運輸和信息技術的快速發展,產品市場競爭的激烈,產品的知識密集特點顯著增強,專業化分工成為產品生產的明顯特征。企業的產品生產以快速滿足市場為重要目標,制造資源全球配置,生產系統的計劃管理的有機性要求明顯增強。如圖1所示,企業產品制造單位的地理分布將在全球范圍內布置,產成品制造基地更多分布在緊鄰目標市場的區域,生產計劃中心統一管理各個制造中心(工廠)的作業,并有機銜接工廠間的零部件運輸與移交的物流作業。
1.2現代制造業生產過程的特點
現代制造業生產過程的特點可以概括為:
(1)材料需求多樣化。科技的進步與日新月異,產品的技術密集程度極大增加,產品的結構日趨復雜,同一個產品,可能涉及電子、機械、化工、光學等多個領域的材料和零部件,是多個科技領域和多個制造行業與領域的共同產物。個產品的產出,需要很多種材料供應。
(2)地域分布全球化。市場競爭的激烈,產品的技術創新已經成為產品研發的普遍特征,產品的品質和成本則成為制造環節的重要競爭因素,制造企業需要在全球范圍內尋求最佳的制造資源,制造工廠在全球范圍配置分布,以尋求制造成本的降低。
(3)計劃管理的統一。為降低成本,降低庫存,加快庫存周轉,統一的生產計劃管理至關重要,各個制造單位在統一的計劃協調下,同步運行,以最佳的時機提供產品;同時,統一的計劃管理容易形成專業工廠的規模生產。
(4)產品輸出全球化。同一種產品,可能在全球的各個地方同時制造,以快速滿足當地的市場需求。
1.3制造業的發展對生產物流的影響
生產物流發生在企業內部,并不延伸到企業外部;生產過程的實物流動發生在生產過程的工序之間,工序的空間分布可能在同一車間內、各個車間之間和專業工廠之間等不同情況,流動的物品可以是原材料、在制品、半成品和產成品。圖!描述了生產物流的各種可能狀態。
圖1生產物流的各種可能狀態
現代制造業的全球化發展,制造的終端產品的個性化逐漸增強。比如"ell在2004年向亞太地區銷售了約200萬臺電腦,就有約'(0萬個訂單,平均每個訂單不到1.5臺電腦。全球化和個性化對制造系統的物流體系提出更高的要求,主要表現在3個方面:
(1)全球空間的生產物流。生產物流的空間跨度面向全球,要求物流過程的控管能力極大加強,才能很好地服務于物流系統,保障物流過程的順利進行;
(2)較高的物流速度。個性化的需求也需要快速滿足,要求物流系統有較高的運轉效率,保障生產過程的快速執行,以加快對用戶產品需求的滿足;
(3)極強的物流組織能力。與傳統的備貨生產不同,個性化訂單生產的批量很小,物流的物品種類繁多,生產物流各個環節所要處理的業務數量急劇增加,要求物流管理系統具有很好的組織能力,保障每一筆業務快速、準確、準時執行。
2.基于Internet的生產物流管理系統結構設計
2.1Internet對生產物流管理系統的影響
早期的生產管理系統的信息流是單向流動的,從生產計劃到產品交付,各個制造中心的數據交換通過中央數據庫交互,分布在各個工作中心的節點不具有智能,需要中心服務器統一運算處理;信息技術的發展,特別是internet的發展幾乎可以為相距遙遠的兩臺機床提供交互能力’對于制造業來說’任意兩個工作中心可以基于internet進行交互并在全球范圍內自動重構工藝路線。
帶有智能的工作中心重構工藝路線將對生產制造管理帶來重大變化。生產物流管理信息隨著工藝路線的延伸而延伸,也伴隨工藝路線的轉移而轉移,產生更復雜的生產物流業務。原材料、半成品等物品伴隨in-temet信息系統的信息流在全球范圍內配置流動;信息系統可以跟蹤到物流的每一個環節及其物流狀態;生產計劃將面對大范圍的專業制造工廠,空間跨度面向全球;生產過程是有機聯系的,此種聯系比以往任何時刻都要緊密;生產制造過程的每一環節都是在計劃系統的指導下嚴格按照時間和空間安排有序進行;各個制造中心,通過租用專線與公司總部連接,或者通過專線相互連接;此類網絡相對于封閉網絡生產管理系統,僅僅是規模增大及地域空間跨度擴展,其通過專用線路互連,形成一個大的局域網,此網絡與公共網絡并不相通。
2.2基于internet開放式集成制造管理系統結構設計
基于internet開放式集成制造管理系統結構如圖3所示。
網絡基于internet構建,從Internet的任何地方,均能訪問到系統的任意節點;此類網絡系統是開放的,應用系統也是相對開放的,用戶節點通過一定的身份鑒別后,就可以訪問網絡系統中任意許可的資源。
基于internet的集成制造管理系統,為制造資源的全球分布提供了便捷的管理手段,同時,也為構建信息系統的成本控制提供了有力的支撐手段。
3基于internet的生產物流管理信息系統分析
3.1無線網絡的廣泛采用
無線網絡在現代生產物流管理系統中快速發展并普遍應用,這取決于internet環境下的生產物流管理系統擴展到更深入的制造資源管理,同時網絡系統需要跨地域覆蓋,無線網絡系統能夠很好地滿足此需求。
(1)無線接入點。在有移動終端的場所,如近距離車間間的物料搬運,庫房或其他不方便布線的工作中心等,需要通過無線網絡與其他設備或中心服務器互連,基于WiFi的802.11a/67無線網絡是普遍采用的標準,基于藍牙和射頻的無線通信系統應用也較普遍。需要選擇合適的位置建立無線接入點,為無線接入提供可靠連接。
(2)移動通信基站。移動基站一般為公用的電信運營商設備,在較遠距離的制造中心間的物流,需要采用移動通信系統追蹤物流的狀態,包括物流過程中各個環節的交接(如通關、轉運等)狀態等。
3.2網絡層級的規劃
生產物流網絡信息系統,需要結合生產執行單位的層級劃分構建與生產業務單元一致的結構,在此基礎上合理布置網絡通信設施,特別是交換機設備按照網絡層級的對應布置,采取適當的交換網絡管理技術,可以提高網絡的性能、可靠性和維護性能。生產物流管理系統的主要業務網絡單元為:
(1)工作中心網絡。一個工作中心包含多個執行單元、工藝文件和操作者,加工業務在各個執行單元間傳輸,同時原材料與物品也在執行單元間流動。復雜的工作中心可能需要一個小型局域網絡將各個執行單元互連。
(2)車間管理網絡。分布于車間內,連接多個工作中心的局域網絡,信息按照工藝路線方向經過車間管理網絡在各個工作中心流動。
(3)制造中心網絡。分布于各個車間屬于同一個制造中心的網絡系統,其連接多個車間網絡而構成一個大的制造中心局域網,為制造中心內生產管理信息系統的承載網絡。
(4)中央服務網絡。在企業機構總部,服務于企業集團全體的中心網絡,其主要由一系列服務器構成,包括應用服務與數據庫服務等,其存儲企業的核心數據。
(5)物流實時狀態網絡。分布于廣域網上的信息記錄終端與移動通信網絡和GPS構成,可以實時反饋或查詢物流狀態,記錄物流過程的交接狀態等。
3.3管理模式
環境下的生產物流管理信息系統,由于空間跨度的增大,網絡的復雜性,網絡通信設備和應用系統的可靠性更高要求,采取合理的管理模式至關重要,通常的管理模式為:
(1)集中管理模式。在公司的總部機構集中管理全部信息系統。集中管理便于數據的同步與共享,也便于管理策略的維護。
(2)分布式管理模式。各個制造中心獨立管理,并向中心提交相關數據。分布式管理對于網絡擴展的靈活性較強,某一節點的故障對整體網絡的影響較小,但不便于數據的集中分析與決策管理。
(3)層級管理模式。層級管理很好地同公司的組織結構一致性,各層次管理人員負責本層的管理內容,管理信息按照組織結構層級傳達或匯聚。
(4)功能區管理模式。將業務劃分為多個功能區塊,如計劃系統管理,運輸系統管理,車間管理等。專門人員負責某一功能區快的管理,管理方式可能是集中的,也可能是分層進行。
3.4重點業務分析
(1)計劃管理與下達功能。生產計劃是制造過程的直接起點,客戶需求或銷售預測通過管理信息系統匯集傳送到制造部門,制造部門根據需求的地理位置和庫存信息,將生產計劃通過internet傳送到對應的制造部門’完成計劃下達。同時,對應產品生產計劃的物料需求計劃通過計劃管理系統生成并下達到指定的制造中心或供應商,成為其零部件生產計劃。
(2)物品交接管理。原材料的出庫是生產物流過程的開始,出庫首先涉及物品與庫房的交接,通常包括出庫單或領料單制作,物品出庫,出庫單審核簽字等程序;
原材料投入每一個工位,和每一個工位在完成本工位的工序后,將中間物品傳遞到下一工位的交接程序完成物品的正式轉移;
準確詳實的交接記錄,包括經手單位的簽字審核,直接影響生產物流的準確性和順利進行;
物品交接包括了信息系統的交接和實物的交接;
生產物流系統的交接記錄是產品生產的過程的狀態反映信息,通過統計分析交接記錄,可以反映產品的生產狀態。通過交接數量的變化與統計,可以分析各個制造環節的成品率,反映生產的質量管理水平。
(3)物品轉移過程管理。生產物流的物品在兩個交接環節間的搬運、運輸、暫存等組成物品的轉移過程,所涉及的工具管理,作業程序管理,物品轉移的過程跟蹤,特別是在相距較遠的制造中心間的物流過程的狀態跟蹤管理,是信息系統的重要內容。
(4)物品轉化管理。物流過程中的物品轉化管理直接與生產制造工藝和工序相關,輸入環節的多件材料,經過某一工作中心的生產加工后,轉化為特定的工序產品。生產物流管理系統將依據轉化過程,確定物流物品的重量、數量、形態、時間和場所等的變化規律。
(5)狀態查詢與統計。物流信息系統對生產物流各個環節的狀態的查詢、統計和分析功能,對于控制生產物流的整體狀態和產品生產過程及其管理決策是至關重要的。
(6)全面質量管理。各個制造業務環節的輸入與輸出數量與效率表示該環節的成品率,是該環節的質量的重要表征參數。產品的全面質量管理需要統計各個制造環節的物流信息,經過系統的匯總與分析,得到全面質量管理的基礎數據,為發現問題節點提供直接依據。
3.5系統性能保障分析
(1)高頻數據交換節點。在產品生產的各個工序環節,各工作中心隨著工序的進行、零件的投入和半成品的轉移,需要較高頻率與中央數據庫交換數據;信息系統必須保障較高的性能,快速執行該類節點的數據交換請求。此類節點往往是輸入多種原材料或產出多種工序產品,并且具有很高加工處理能力的工廠或工作中心,物品會頻繁進出該節點,該節點的信息終端需要快速處理相應的物流信息以完成如用戶鑒別、信息登記、程序流轉等處理。
(2)大數據量交換節點。在部分物流環節,需要向服務器系統在短時間內讀取或傳送大量的信息,如加工某一工序前,在確認上一物流環節交互的材料是否為滿足本道工序要求的工序件,可能需要向中心服務器讀取各類標準文件,這需要信息系統有較高的信息傳輸處理能力。
(3)實時型數據處理。需要實時交換數據的節點,如運輸途中的位置報告,兩個高效的工作中心間的物品交接信息等,需要實時交換數據,此要求信息系統有較強的性能保障能力;
4結束語
Internet為全球化生產的物流管理提供了基礎平臺,促進了生產物流的發展及生產模式的轉變,隨著Internet的發展和產品制造品質、成本和速度的更高要求,基于Internet網絡的生產物流管理系統將得到更多的應用與發展。
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