摘  要： 針對(duì)離散制造業(yè)中物料配送不及時(shí),、準(zhǔn)確性差的問(wèn)題,，在分析離散制造業(yè)物料配送業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上，運(yùn)用RFID技術(shù)對(duì)離散制造業(yè)內(nèi)物流配送過(guò)程中的物料信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和處理,，通過(guò)平板電腦進(jìn)行電子簽收,。設(shè)計(jì)了企業(yè)內(nèi)物料配送系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用,，物料配送過(guò)程實(shí)現(xiàn)了可視化,，提高了物料配送的準(zhǔn)確率。

　　關(guān)鍵詞： 無(wú)線射頻識(shí)別,；離散制造,；物料配送

0 引言

　　機(jī)車(chē)制造屬于典型的離散型復(fù)雜制造，大型復(fù)雜產(chǎn)品離散型生產(chǎn)的主要特點(diǎn)可歸納為：生產(chǎn)過(guò)程離散,、小批量生產(chǎn),、零部件復(fù)雜、裝配自動(dòng)化程度低,、生產(chǎn)場(chǎng)所環(huán)境空間分布廣,、生產(chǎn)周期長(zhǎng)等[1]。近年來(lái)電子標(biāo)簽技術(shù)（Radio Frequency Identification,，RFID）在大型超市,、物流企業(yè)中逐步得到應(yīng)用，在制造業(yè)中,，韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)旗下的格魯維斯物流公司采用無(wú)源超高頻的RFID射頻技術(shù)管理汽車(chē)配件的供給[2],，通過(guò)RFID標(biāo)簽可以對(duì)零部件物流供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)和步驟進(jìn)行追蹤管理。在離散制造業(yè)物流中,，由于要面對(duì)復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境和技術(shù)條件,，RFID技術(shù)的應(yīng)用尚處于起步階段。

　　物料配送過(guò)程中由于缺乏對(duì)配送任務(wù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,，導(dǎo)致物料配送不及時(shí),、配送出錯(cuò)，使生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)等待甚至中斷,，從而影響生產(chǎn)進(jìn)度,，延誤交貨期,，打亂車(chē)間作業(yè)計(jì)劃的執(zhí)行[3]。所以實(shí)現(xiàn)對(duì)物料配送過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控至關(guān)重要,。

1 機(jī)車(chē)制造過(guò)程物流業(yè)務(wù)分析

　　物流庫(kù)理貨員每天在ERP系統(tǒng)中查詢(xún)電子需求看板,，獲取自己負(fù)責(zé)的物料需求明細(xì)，整理每次配送需要出庫(kù)物料,，生成出庫(kù)單并進(jìn)行打印,。然后按照出庫(kù)單進(jìn)行揀配備料，揀配完成的物料按項(xiàng)目,、列輛以及工位分組放置于揀配區(qū)域,，并安放手工制作的紙質(zhì)出庫(kù)標(biāo)識(shí)，包括項(xiàng)目,、列輛以及工位,，以指導(dǎo)運(yùn)輸車(chē)輛配送，配送時(shí)間以車(chē)間班組的看板通知或電話通知為準(zhǔn),，配送之前理貨員通過(guò)口頭或電話通知叉車(chē)司機(jī)將揀配完成物料放到待配送區(qū),。

　　運(yùn)輸配送工作由物流庫(kù)運(yùn)輸班負(fù)責(zé)，運(yùn)輸司機(jī)發(fā)現(xiàn)待配送區(qū)有物料后,，按照紙質(zhì)出庫(kù)標(biāo)識(shí),，將物料配送到相應(yīng)的工位，車(chē)間班組在紙質(zhì)出庫(kù)單上進(jìn)行簽收確認(rèn),。運(yùn)輸車(chē)輛具體配送哪些工裝與物料沒(méi)有記錄,，運(yùn)輸車(chē)輛從倉(cāng)庫(kù)出發(fā)到分廠交付之間的信息為監(jiān)控盲區(qū)，車(chē)間班組無(wú)法得知自己需求物料的實(shí)時(shí)狀態(tài),，物料管理人員無(wú)法從系統(tǒng)得知配送業(yè)務(wù)運(yùn)行情況,，不便于對(duì)運(yùn)輸司機(jī)的量化考核。紙質(zhì)看板不便于管理,，容易丟失,，而且由于是人工填寫(xiě)難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，大量使用出庫(kù)單及紙質(zhì)看板,，會(huì)造成資源的浪費(fèi)和存放空間的浪費(fèi),，且出現(xiàn)問(wèn)題后不便于查找。

2 RFID選型

　　RFID屬于自動(dòng)識(shí)別技術(shù)范疇,，其利用無(wú)線電載波技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,，每個(gè)電子標(biāo)簽都有全球唯一的ID號(hào)碼。讀寫(xiě)器對(duì)電子標(biāo)簽可以執(zhí)行識(shí)別,、讀取和寫(xiě)入操作,。電子標(biāo)簽分為被動(dòng)標(biāo)簽、主動(dòng)標(biāo)簽和半主動(dòng)標(biāo)簽,。被動(dòng)標(biāo)簽是由讀寫(xiě)器產(chǎn)生的電磁場(chǎng)提供能量,，只有在接受讀寫(xiě)器指令的情況下才會(huì)發(fā)射信號(hào),，讀寫(xiě)距離近。主動(dòng)標(biāo)簽由電池供電,，持續(xù)不斷地發(fā)射信號(hào),，讀寫(xiě)器發(fā)現(xiàn)信號(hào)后與標(biāo)簽建立聯(lián)系。半主動(dòng)標(biāo)簽由電池供電,，平時(shí)處于休眠狀態(tài)，只有處于喚醒器的作用范圍后才開(kāi)始工作,，主動(dòng)發(fā)射信號(hào),。主動(dòng)和半主動(dòng)標(biāo)簽讀寫(xiě)距離遠(yuǎn)，但是存在電池壽命的問(wèn)題,。

　　RFID技術(shù)相對(duì)于條碼技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：信息量大,、讀寫(xiě)距離遠(yuǎn)、無(wú)需精確掃描,、可同時(shí)讀取大批量標(biāo)簽,、可以隨時(shí)修改及寫(xiě)入數(shù)據(jù)。根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際需要,，本系統(tǒng)選用超高頻的半主動(dòng)RFID標(biāo)簽,。

3 基于RFID的物流配送系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　3.1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

　　圖1為物料配送系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖。工裝的編碼,、專(zhuān)用工裝及其存放物料的固定對(duì)應(yīng)關(guān)系由技術(shù)部門(mén)在PDM系統(tǒng)中維護(hù),。對(duì)于按照準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)（Just In Time，JIT）配送的供應(yīng)商,，配備條碼掃描設(shè)備,，通過(guò)GPRS將物料工裝數(shù)據(jù)上傳，通過(guò)GPS實(shí)時(shí)監(jiān)控供應(yīng)商物料的運(yùn)輸狀態(tài),。物料配送系統(tǒng)從ERP和MES中同步出庫(kù)單和看板數(shù)據(jù),，實(shí)現(xiàn)掃碼配臺(tái)、車(chē)輛調(diào)度,、運(yùn)輸監(jiān)控和工裝管理等功能,，最后通過(guò)電子簽收系統(tǒng)進(jìn)行簽收。

　　3.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

　　專(zhuān)用工裝中物料和工裝的對(duì)應(yīng)關(guān)系是固定的,，在PDM系統(tǒng)中維護(hù)好工裝與物料的對(duì)應(yīng)關(guān)系,，通過(guò)ESB集成到物料配送系統(tǒng)中。掃描工裝條碼或RFID標(biāo)簽,，即可獲得其中的物料種類(lèi)及數(shù)量,。專(zhuān)用工裝和通用工裝上都粘貼有RFID電子標(biāo)簽和二維碼，為便于區(qū)別,，專(zhuān)用工裝與通用工裝的標(biāo)簽使用不同的顏色,。在倉(cāng)庫(kù)的每個(gè)待發(fā)料區(qū)貼有條碼標(biāo)簽,，用于標(biāo)識(shí)待發(fā)料區(qū)的位置。在倉(cāng)庫(kù),、車(chē)間的大門(mén)上,，以及關(guān)鍵的道路節(jié)點(diǎn)上都裝有RFID閱讀器。在叉車(chē)和平板車(chē)等運(yùn)輸車(chē)輛上裝有GPS模塊,。

　　3.3 物料揀配

　　物料配送系統(tǒng)從ERP系統(tǒng)中同步出庫(kù)單,，出庫(kù)單中包含物料的需求時(shí)間和配送地點(diǎn)。在倉(cāng)管員的配送平板上顯示自己負(fù)責(zé)的出庫(kù)單的詳細(xì)數(shù)據(jù),，系統(tǒng)通過(guò)匹配前期維護(hù)的工裝和物料的對(duì)應(yīng)關(guān)系,，提示可用工裝及其數(shù)量。倉(cāng)管員根據(jù)配送單到倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行揀配,，并掃描物料上的條碼進(jìn)行校驗(yàn),，對(duì)于專(zhuān)用工裝只需要掃描工裝的條碼，對(duì)于通用工裝需要掃描工裝條碼和物料條碼,，再將二者進(jìn)行綁定,。揀配完成后將物料存放在待發(fā)料區(qū)，掃描待發(fā)料區(qū)的條碼標(biāo)簽,，并點(diǎn)擊平板中的配送完成,。

　　3.4 車(chē)輛運(yùn)輸監(jiān)控

　　車(chē)間班組物料需求人員將工序物料準(zhǔn)確的要料時(shí)間輸入平板中，系統(tǒng)根據(jù)要料時(shí)間,、揀配數(shù)據(jù),、配送車(chē)輛進(jìn)行調(diào)度運(yùn)算，將配送時(shí)間,、待配送區(qū),、工位等數(shù)據(jù)發(fā)送到叉車(chē)司機(jī)或運(yùn)輸司機(jī)平板上，為其分配運(yùn)輸任務(wù),。車(chē)輛通過(guò)倉(cāng)庫(kù)大門(mén)時(shí),，RFID閱讀器讀取車(chē)輛和工裝RFID標(biāo)簽，將車(chē)輛和工裝進(jìn)行綁定,。通過(guò)GPS讀取運(yùn)輸車(chē)輛的實(shí)時(shí)位置,，并在電子地圖上進(jìn)行顯示，方便車(chē)間班組人員實(shí)時(shí)查詢(xún)自己所需物料的狀態(tài)和位置,。

　　供應(yīng)商運(yùn)輸空工裝出廠時(shí),，由公司空工裝管理人員在出廠單上填寫(xiě)工裝數(shù)量。供應(yīng)商運(yùn)輸車(chē)輛出廠門(mén)時(shí),，大門(mén)的RFID閱讀器自動(dòng)讀取空工裝數(shù)量,，并顯示在門(mén)衛(wèi)的平板上，輔助其對(duì)空工裝實(shí)際出廠數(shù)量進(jìn)行監(jiān)控，避免工裝丟失給公司帶來(lái)的損失,。

　　3.5 電子簽收

　　運(yùn)輸車(chē)輛將物料運(yùn)送到車(chē)間后,，車(chē)間大門(mén)上的RFID閱讀器自動(dòng)讀取RFID標(biāo)簽信息，車(chē)間領(lǐng)料人員的平板上顯示自己提交的物料需求以及物料的實(shí)時(shí)配送數(shù)據(jù),，確認(rèn)無(wú)誤后,，在平板上的電子簽收系統(tǒng)進(jìn)行簽收確認(rèn)，電子簽收界面顯示的數(shù)據(jù)如表1所示,。通過(guò)電子簽收可以避免紙質(zhì)簽收帶來(lái)的單據(jù)浪費(fèi),，且便于事后查找。

　　對(duì)于JIT送貨的簽收,，車(chē)間簽收人員的平板電腦中同步供應(yīng)商協(xié)同平臺(tái)的送貨單數(shù)據(jù),，車(chē)間人員完成數(shù)目的校點(diǎn)后，在平板中進(jìn)行簽收確認(rèn),。簽收單據(jù)傳遞到物流庫(kù)理貨員處，作為ERP系統(tǒng)收貨入庫(kù)的依據(jù),。JIT物料的驗(yàn)收已經(jīng)由質(zhì)量管理部門(mén)提前在供應(yīng)商處驗(yàn)收,，此處不需要質(zhì)量檢驗(yàn)，縮短了入廠驗(yàn)收的時(shí)間,。

　　3.6 報(bào)表分析

　　系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)運(yùn)輸工裝的工作狀態(tài),、數(shù)量、使用頻次,，為技術(shù)部門(mén)進(jìn)行工裝種類(lèi)和數(shù)量的優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的參考,。

　　GPS系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄運(yùn)輸車(chē)輛的運(yùn)行軌跡，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)輸司機(jī)的工作狀態(tài),，通過(guò)對(duì)運(yùn)輸司機(jī)每次運(yùn)送開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間的記錄,，方便對(duì)運(yùn)輸司機(jī)的工作量進(jìn)行考核。運(yùn)輸司機(jī)工作量統(tǒng)計(jì)圖如圖2所示,。車(chē)輛管理人員可以根據(jù)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析,，優(yōu)化運(yùn)輸車(chē)輛的數(shù)量和運(yùn)輸任務(wù)的分配。

4 結(jié)束語(yǔ)

　　本文在分析了離散制造業(yè)配送業(yè)務(wù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,，將RFID技術(shù)應(yīng)用于配送系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,，通過(guò)對(duì)機(jī)車(chē)制造業(yè)物料配送管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)施，使物料配送過(guò)程透明化,，提高了物料配送的準(zhǔn)確率和及時(shí)率,，實(shí)現(xiàn)了定量地對(duì)運(yùn)輸司機(jī)進(jìn)行考核，以提高他們工作的積極性和主動(dòng)性,。方便相關(guān)管理者統(tǒng)計(jì)運(yùn)輸工裝和車(chē)輛的使用情況,，為后續(xù)優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻(xiàn)

　　[1] 劉衛(wèi)寧,，黃文雷,，孫棣華,，等.基于射頻識(shí)別的離散制造業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2007,，13（10）：1886-1890.

　　[2] RFID中國(guó)網(wǎng).韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)供應(yīng)鏈將應(yīng)用RFID技術(shù)[EB/OL].（2008-04-27）[2015-03-01].http：//www.rfidchina.org/rendinfos-28953-234.html.

　　[3] 劉書(shū)巖,，梅中義.航空復(fù)合材料車(chē)間物料配送系統(tǒng)的研究[J].現(xiàn)代制造工程，2009（5）：29-32.