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0 引言

中國空間技術(shù)研究院作為以星船宇航產(chǎn)品制造為主的企業(yè)，產(chǎn)品系統(tǒng)級集成 （即星船總體裝配）占據(jù)核心地位[1] ?？傃b配套庫房作為總體裝配生產(chǎn)資料的管理中心，其持續(xù)高效率運(yùn)行將保障總裝生產(chǎn)線的順利實施。作為拉動效率的重要手段，庫房自動化和信息化建設(shè)顯得尤為重要。

將自動化立體倉儲設(shè)備 [2]與總裝生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合形成自動化配料系統(tǒng)，實現(xiàn)物料管理與生產(chǎn)信息系統(tǒng)集成， 不僅可使配套庫房成為總裝各項生產(chǎn)條件準(zhǔn)備和協(xié)調(diào)的緩沖區(qū)域，利于生產(chǎn)條件的閉環(huán)管理； 還可以改善庫房管理人員的作業(yè)條件，降低勞動強(qiáng)度和耗時；解決傳統(tǒng)管理模式空間損失和貨物存取之間較難平衡的問題，提高物料周轉(zhuǎn)效率； 并且能夠為精密元器件和設(shè)備的存儲提供條件保障。

1 自動化配料系統(tǒng)的組成

自動化配料系統(tǒng)主要由總裝看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)（能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享和處理） 和自動化貨柜硬件、軟件（實現(xiàn)物料自動化存儲）組成。

1.1 看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)

JIT （準(zhǔn)時化生產(chǎn)） 生產(chǎn)管理方式在 20 世紀(jì) 70年代末從日本引入我國， 長春第一汽車制造廠最先運(yùn)用 JIT 思想控制生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)，取得了豐富的經(jīng)驗，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益 [3]。經(jīng)過多年的探索，航天器制造企業(yè)結(jié)合自身的特點(diǎn)，也逐步建立形成了一套看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)， 在生產(chǎn)中保持物質(zhì)流和信息流的同步性，提高了生產(chǎn)響應(yīng)能力。

總裝看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)是將JIT技術(shù)應(yīng)用于航天器產(chǎn)品總裝生產(chǎn)過程開發(fā)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)， 在總裝工作中得到廣泛應(yīng)用， 覆蓋物料管理、 生產(chǎn)計劃、質(zhì)量監(jiān)督、總裝實施和質(zhì)檢等業(yè)務(wù)流程。

物料管理模塊是看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)的重要組成部分之一，功能涵蓋物料數(shù)據(jù)管理和物料配套信息管理， 應(yīng)用于庫房產(chǎn)品管理、輔助材料數(shù)據(jù)管理、工具管理和物料配套管理。

1.2 自動化貨柜

1.2.1自動化貨柜硬件

自動化貨柜按照其運(yùn)行原理可以分為回轉(zhuǎn)式貨柜和垂直升降式貨柜兩類 [4]?；剞D(zhuǎn)式貨柜運(yùn)行時，所有料斗同步運(yùn)動；而垂直升降式貨柜存取物料時只有單個托盤運(yùn)動，且能夠調(diào)節(jié)存儲物料的間距，從而充分利用和擴(kuò)充空間，消除回轉(zhuǎn)式貨柜存在的偏載平衡問題，但價格相對較高。

結(jié)合總裝庫房存儲物資的特點(diǎn)，從穩(wěn)定性、均衡性、擴(kuò)展性以及空間利用率等多角度綜合考慮，本文選用垂直升降式自動化貨柜作為庫房物料自動化存儲設(shè)備。

1.2.2自動化貨柜管理軟件

自動化貨柜自帶管理軟件采用 Access 數(shù)據(jù)庫或 SQL 數(shù)據(jù)庫，具備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、出入庫、基本查詢、報表查詢、權(quán)限管理、聯(lián)機(jī)操作等基本功能。

該軟件的作用主要體現(xiàn)在兩方面：

1）驅(qū)動操作貨柜能夠取代貨柜控制面板，對貨柜的運(yùn)行進(jìn)行全面操作， 其人機(jī)交互界面也方便操作人員使用；

2）具備數(shù)據(jù)管理能力。結(jié)合 SQL 數(shù)據(jù)庫，記錄庫存數(shù)據(jù)，并可對貨柜、托盤、貨位進(jìn)行調(diào)整規(guī)劃等。

自動化貨柜自帶的管理軟件可以通過 TXT 格式文件實現(xiàn)與其他軟件的接口通信， 具體分為零件信息文件和定單信息文件。 文件按照傳輸方向分為上傳和下載，這些文件都可存在指定的路徑下，通過寫入、讀取、清空和刪除等操作實現(xiàn)與其他軟件之間的信息交互和更新。

雖然自動化貨柜自帶的管理軟件能夠?qū)崿F(xiàn)物料的存儲管理，但是在操作的便捷性、數(shù)據(jù)統(tǒng)一和共享方面存在不便。要更大限度地發(fā)揮自動化貨柜系統(tǒng)優(yōu)勢，提升庫房管理整體能力，需將自動化貨柜系統(tǒng)納入已有的庫存管理體系， 作為看板系統(tǒng)的一部分。

2 自動化配料系統(tǒng)的集成應(yīng)用

通過集成開發(fā)，實現(xiàn)看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)和自動化貨柜系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合， 將構(gòu)成集物料存儲自動化和生產(chǎn)物料管理自動化為一體的自動化配料系統(tǒng)。目前，應(yīng)用于總裝庫房的自動化配料系統(tǒng)已完成硬件實施和軟件開發(fā)工作，進(jìn)入系統(tǒng)測試階段。自動化配料系統(tǒng)的成功應(yīng)用， 將使總裝庫房的自動化管理具有物料出入庫、庫存狀態(tài)查詢、調(diào)撥、貨位優(yōu)化、庫存預(yù)警、物料齊套等功能，并充分利用貨柜優(yōu)勢提高庫存能力和管理水平，為庫房管理提供詳細(xì)、可靠的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。

2.1 系統(tǒng)功能

根據(jù)總裝庫房的物料管理流程，自動化配料系統(tǒng)具有物料出入庫管理、基本信息管理、物料齊套管理等功能模塊， 各功能模塊以及其子功能實現(xiàn)了自動化配料系統(tǒng)對物料的管理。 各功能模塊與自動化貨柜和看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)的關(guān)系如圖 1 所示。

結(jié)合看板生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化配料系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅將看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)中對庫房的管理特點(diǎn)與自動化貨柜的優(yōu)勢有機(jī)結(jié)合在一起，同時實現(xiàn)兩者的各項管理特點(diǎn)和優(yōu)勢， 并在此基礎(chǔ)上衍生出庫存狀態(tài)查詢與貨位優(yōu)化調(diào)整功能。圖 2 為庫存狀態(tài)展示界面：左側(cè)貨柜展示中，黃色表示貨位為空，紅色表示有儀器設(shè)備在貨位中，當(dāng)鼠標(biāo)移動到托盤上貨位時，以浮標(biāo)的形式顯示該托盤中所存放的儀器設(shè)備信息和貨位規(guī)格；右側(cè)顯示貨柜利用指標(biāo)，可具體到單個貨位；此外，能夠展示系統(tǒng)中多臺貨柜包括總數(shù)量、已用數(shù)量及利用率等的總體使用指標(biāo)。

2.2 業(yè)務(wù)流程

在整個自動化配料系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程中，主要包含物料出入庫管理、 基本信息管理和物料齊套管理等業(yè)務(wù)。其中物料出入庫管理業(yè)務(wù)細(xì)分為首次入庫、歸還入庫、通用出庫、配套出庫等；基本信息管理業(yè)務(wù)細(xì)分為庫存狀態(tài)查詢、物料調(diào)撥管理、庫存貨位優(yōu)化、最低庫存預(yù)警等；物料齊套管理業(yè)務(wù)細(xì)分為物料齊套提醒和物料齊套。

以物料首次入庫為例，圖 3 所示為其完整的一個業(yè)務(wù)流程，其中黃色為人工手動操作，灰色為在看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的操作，藍(lán)色為在自動化貨柜自帶的管理軟件中的操作。經(jīng)過分析，得出操作人員在整個業(yè)務(wù)流程中人工手動操作比例約占25 %，極大降低了操作人員的勞動強(qiáng)度， 顯著提高了庫存管理的自動化和信息化水平。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

自動化配料系統(tǒng)在總裝庫房的應(yīng)用將實現(xiàn)自動化貨柜與看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)的緊密集成。

自動化貨柜的使用顯著提高了空間利用率，使物料的存儲更加安全可靠，存儲方式更加靈活、有序。經(jīng)過與傳統(tǒng)存儲模式對比測算，相同占地面積的情況下，庫房存儲能力提升了 129 %，提高了存儲效率， 降低了物流成本， 將 “靜態(tài)倉庫” 變?yōu)?“動態(tài)倉庫” 。

庫房管理人員通過看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)對庫存物料進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和自動化存取，可以保證總裝生產(chǎn)的物流暢通， 使工藝人員和生產(chǎn)調(diào)度及早發(fā)現(xiàn)問題，采取相應(yīng)措施，縮短儲備周期，最大限度地降低庫存資金占用；同時，通過周期性的物品基本信息管理（物品管理和貨位管理），及時補(bǔ)救管理中的漏洞， 使庫存管理系統(tǒng)實時地反映出庫存的現(xiàn)實情況，以便協(xié)調(diào)整個生產(chǎn)過程，達(dá)到效益最大化。

通過看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)與自動化貨柜的集成開發(fā)，將簡化庫房出、入庫業(yè)務(wù)，在提高工作效率、降低勞動強(qiáng)度的同時，改善管理流程。信息共享、電子化查詢、狀態(tài)統(tǒng)計、優(yōu)化調(diào)整等功能，使總裝庫房的管理更具有針對性。面向?qū)ο蟮臋?quán)限設(shè)置，從不同的側(cè)面為不同層面的管理人員提供所需信息，在提升庫房運(yùn)作水平和能力的同時，拉動整個產(chǎn)品總裝過程的生產(chǎn)能力和管理水平整體協(xié)調(diào)發(fā)展。

4 結(jié)束語

本文針對自動化配料系統(tǒng)在總裝庫房中的建立與實施，介紹了將自動化貨柜與看板生產(chǎn)管理相結(jié)合的物流管理模式， 以及在這種管理模式下的業(yè)務(wù)流程，并結(jié)合面向總裝生產(chǎn)的實施進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)效益分析。自動化配料系統(tǒng)的實施，將顯著提高物料管理的效率，實現(xiàn)管理自動化、信息化和系統(tǒng)化，為總裝生產(chǎn)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。

 

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