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0 引言

中國空間技術研究院作為以星船宇航產品制造為主的企業(yè)，產品系統(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資料的管理中心，其持續(xù)高效率運行將保障總裝生產線的順利實施。作為拉動效率的重要手段，庫房自動化和信息化建設顯得尤為重要。

將自動化立體倉儲設備 [2]與總裝生產信息管理系統(tǒng)有機結合形成自動化配料系統(tǒng)，實現(xiàn)物料管理與生產信息系統(tǒng)集成， 不僅可使配套庫房成為總裝各項生產條件準備和協(xié)調的緩沖區(qū)域，利于生產條件的閉環(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，提高物料周轉效率； 并且能夠為精密元器件和設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管理系統(tǒng)（能夠實現(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 看板生產管理系統(tǒng)

JIT （準時化生產） 生產管理方式在 20 世紀 70年代末從日本引入我國， 長春第一汽車制造廠最先運用 JIT 思想控制生產現(xiàn)場作業(yè)，取得了豐富的經驗，創(chuàng)造了良好的經濟效益 [3]。經過多年的探索，航天器制造企業(yè)結合自身的特點，也逐步建立形成了一套看板生產管理系統(tǒng)， 在生產中保持物質流和信息流的同步性，提高了生產響應能力。

總裝看板生產管理系統(tǒng)是將JIT技術應用于航天器產品總裝生產過程開發(fā)的生產管理系統(tǒng)， 在總裝工作中得到廣泛應用， 覆蓋物料管理、 生產計劃、質量監(jiān)督、總裝實施和質檢等業(yè)務流程。

物料管理模塊是看板生產管理系統(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， 應用于庫房產品管理、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行原理可以分為回轉式貨柜和垂直升降式貨柜兩類 [4]?；剞D式貨柜運行時，所有料斗同步運動；而垂直升降式貨柜存取物料時只有單個托盤運動，且能夠調節(jié)存儲物料的間距，從而充分利用和擴充空間，消除回轉式貨柜存在的偏載平衡問題，但價格相對較高。

結合總裝庫房存儲物資的特點，從穩(wěn)定性、均衡性、擴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，具備基礎數(shù)據(jù)、出入庫、基本查詢、報表查詢、權限管理、聯(lián)機操作等基本功能。

該軟件的作用主要體現(xiàn)在兩方面：

1）驅動操作貨柜能夠取代貨柜控制面板，對貨柜的運行進行全面操作， 其人機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、貨位進行調整規(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實現(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)的集成應用

通過集成開發(fā)，實現(xiàn)看板生產管理系統(tǒng)和自動化貨柜系統(tǒng)的有機結合， 將構成集物料存儲自動化和生產物料管理自動化為一體的自動化配料系統(tǒng)。目前，應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，進入系統(tǒng)測試階段。自動化配料系統(tǒng)的成功應用， 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、調撥、貨位優(yōu)化、庫存預警、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、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管理系統(tǒng)的關系如圖 1 所示。

結合看板生產系統(tǒng)的自動化配料系統(tǒng)的應用，不僅將看板生產管理系統(tǒng)中對庫房的管理特點與自動化貨柜的優(yōu)勢有機結合在一起，同時實現(xiàn)兩者的各項管理特點和優(yōu)勢， 并在此基礎上衍生出庫存狀態(tài)查詢與貨位優(yōu)化調整功能。圖 2 為庫存狀態(tài)展示界面：左側貨柜展示中，黃色表示貨位為空，紅色表示有儀器設備在貨位中，當鼠標移動到托盤上貨位時，以浮標的形式顯示該托盤中所存放的儀器設備信息和貨位規(guī)格；右側顯示貨柜利用指標，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。

2.2 業(yè)務流程

在整個自動化配料系統(tǒng)業(yè)務流程中，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。其中物料出入庫管理業(yè)務細分為首次入庫、歸還入庫、通用出庫、配套出庫等；基本信息管理業(yè)務細分為庫存狀態(tài)查詢、物料調撥管理、庫存貨位優(yōu)化、最低庫存預警等；物料齊套管理業(yè)務細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)務流程，其中黃色為人工手動操作，灰色為在看板生產管理系統(tǒng)中的操作，藍色為在自動化貨柜自帶的管理軟件中的操作。經過分析，得出操作人員在整個業(yè)務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度， 顯著提高了庫存管理的自動化和信息化水平。

3 經濟效益分析

自動化配料系統(tǒng)在總裝庫房的應用將實現(xiàn)自動化貨柜與看板生產管理系統(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管理系統(tǒng)對庫存物料進行有效的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和自動化存取，可以保證總裝生產的物流暢通， 使工藝人員和生產調度及早發(fā)現(xiàn)問題，采取相應措施，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)調整個生產過程，達到效益最大化。

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

4 結束語

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管理相結合的物流管理模式， 以及在這種管理模式下的業(yè)務流程，并結合面向總裝生產的實施進行了經濟效益分析。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，為總裝生產全面協(xié)調可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。

 

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