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基于RFID的白酒生产管控系统设计与实现

2015-04-17吴新淼

绿色科技 2015年7期
关键词:工序白酒车间

吴新淼

(贵州交通职业技术学院,贵州 贵阳550001)

1 引言

我国白酒企业大部分还停留在原有的生产管控上,酿造工艺传统而复杂,生产过程管理比较模糊,难以精确管控,且一旦出现质量问题,难以实现有效的生产过程质量追溯。因此建立一套智能的酒用生产管控系统是白酒企业目前急需迫切解决的问题。

生产管控系统包括控制系统和生产管理系统两部分,控制系统负责生产过程信息采集处理,生产管理负责企业管理功能,二者的结合实现企业的职能管理[1]。酒用物联网就是白酒企业的生产管控系统。目前,酒用物联网才刚刚开始[2],它是通过运用RFID技术实现白酒企业在生产过程中对产品生产流程环节的自动化监控追溯的生产管控系统。其中,RFID技术是物联网技术的一种,是一种非接触的自动化识别技术[3],它由标签、阅读器、应用系统组成[4,5]。其工作原理是首先将所需要的信息存储在标签内,当标签进入阅读器的识别范围内时,阅读器就读取标签存取的信息,并提交给应用系统。如今,RFID技术在药品、食品、交通等行业已经开始了广泛的应用[6~8]。本文通过对白酒生产需求进行分析,设计出一种基于RFID技术的白酒生产管控系统,该系统旨在提高白酒企业的市场竞争能力。

2 系统需求分析

在白酒的整个生产过程中,基本上所有工序的管理,都是以手工记录和批量处理为主,(原料筛选处理、辅料筛选配制、瓶子删选处理、灌装、包装贴标)辅料精选记录单、原料精选记录单、原料称重记录单、选瓶记录单(温水泡瓶随工单、温水刷瓶随工单、无菌水冲瓶随工单、蒸汽消毒随工单、沥干检验随工单)、灌装记录单和入库记录单及其其它作业记录单。这些记录单和随工单记录了白酒生产过程的各工序的作业人员,同时质检人员对发现的质量问题也进行相应的记录。根据分析,白酒生产过程中存在的主要问题有以下几个方面。

2.1 管理工作量大

根据调研“赖茅”企业以形成相当大的日产量的生产能力,主要一系列赖茅白酒产品。针对白酒产品的某一个系列,其具体的加工工艺就有几百个工艺,其合理的分配在不同的加工上产线上,平均每一个工人就得负责几百个工单,负责产品的生产,同时这些工种都比较分散,在各个车间、工序上都能找到,其管理程度是多么的难。由此可想,这些工作的任务、工作量是多么繁重,管理工作是相当的巨大。

2.2 实时性差

白酒生产车间大部分工艺及管理模式都采用传统的方法,各个工序车间的白酒产品的加工及其它信息无法快速准确的传递给决策管理中心,并且有些信息的收集还比较原始,消耗大部分时间,无法准确的反应现场车间的总体情况。

而且这种统计方式,由于人为原因正确率较低,并且由于时间的滞后,导致信息落后,管理人员不能准确的做出生产计划安排,可利用价值不高。

2.3 信息不畅通

目前白酒生产车间大部分都是独立运行,各车间之间的信息无法进行传递,即使是传递,也会存在时间的滞后,并且信息在这种情况的传递也会存在严重的损失。这种信息的不畅通,严重影响着白酒生产车间的效率,更糟的会导致废品的出现,导致一些生产加工管理计划出现混乱。

2.4 订单跟踪困难

我国的白酒生产车间,一个产品或者订单很多个加工车间,各个加工车间的加工信息的时间滞后问题,而且很多的信息无法及时反应到管理部门,管理部门就很难知道这个这个产品或者订单目前的加工状况,对其跟踪存在很大的苦难。

2.5 信息利用率不高

目前我国传统的白酒生产车间基本上没有什么可以利用的信息,无非就是一些工资、人员、财务方面等信息,对车间的一些有用信息基本上传递不到管理部门,造成了这些信息的浪费,影响了企业的发展。

2.6 管理无法细致化

目前,白酒生产还是靠着过去留下来的一些管理办法进行企业管理,大部分都是以车间为单位,管理部门只能掌握企业的大体情况,对于一些车间的加工细节,他们是掌握不了,这也对他们的决策造成苦难,因此合理的将企业管理细致化是提高管理水品的一个重要方面。

针对白酒企业普遍存在的如上介绍的6点问题,我们提出了一种通过自动收集信息的方式,目前比较广的自动收集信息的技术是RFID技术,基本上能够解决目前白酒车间存在的问题。具有如下特点:实时了解白酒产品的生产状况;实时了解白酒厂家的生产进度;减少白酒生产厂家的总工作量;实现白酒生产过程的实时监控。

3 系统设计

3.1 整体方案

生产过程管控系统是基于RFID技术,采用相应的软件架构和模块化的设计方法。根据白酒企业现状,需求分析,以及企业各部分之间的联系,将白酒企业生产管控分为基础数据管理、采购信息管理、生产计划管理、加工管理、生产质量管理、制造资源管理、存储信息管理、生产信息交互管理和报表中心。各模块之间即独立又联系。如图1是基于RFID的白酒生产过程整体方案,其简要的生产过程如下。

图1 基于RFID的白酒生产过程整体方案

RFID标签的发放:根据白酒生产企业具体要求,在白酒生产的关键车间,都发放RFID标签记录白酒的生产过程的一些关键信息,并将这些信息上传到上层应用系统。白酒生产过程的工序开始记录:在每一个车间都将布置RFID阅读器,只要带有RFID标签的物品进入RFID阅读器范围,将记录此物品在此车间的一切信息,包括此物品在此车间的开始时间。白酒生产过程的工序生产记录:在每一个车间的工序上布置一个RFID阅读器,记录物品在工序生产中的信息。白酒生产过程的工序完成记录:在每一个工序完成的地方,都部署一个RFID阅读器,记录此工序完成,并且记录目前该物品是处在半成品还是成品,以便于准备输送到下一个工序。

3.2 系统软件架构设计

根据对白酒企业的需求分析和整体方案的设计,从用户交互层、核心功能层、系统软件数据层、数据采集和信息交互平台说明白酒生产管控系统软件架构,如图2所示。

数据采集和信息交互平台由RFID阅读器获取白酒生产的一线信息,并提交给上层处理系统,上层处理系统将这些经过处理的数据存入数据库。系统软件数据层中各数据库以关系 数据库模式建立,可以根据核心功能层搭配组合,为核心功能层提供逻辑数据支持。核心功能层中各功能模块功能相对独立,系统根据不同用户的功能权限调用相应的功能。用户交互层就是给用户一个视觉化的展示,用户只要通过展示提供的不同查看白酒生产管控的相应信息,达到一个已达到科学管理的要求。

3.3 系统功能模块设计

白酒生产管控系统就是为了对白酒企业信息化,提高竞争力。根据系统软件结构、管理方案及需求分析情况,结合白酒企业的实际情况,采用结构化程序设计方法,划分系统主要功能,如图3是白酒企业的功能模块结构。

3.3.1 基础数据资源管理

其主要功能包括系统管理、基础数据资源管理、信息标准化管理和系统接口管理。系统管理主要负责白酒生产管控系统的不同用户功能权限、用户名和密码等,为生产管控提供管理。基础数据资源管理是管理白酒生产管控系统的一些基础数据,提供系统最基本的数据保障。信息标准化管理是为白酒生产管控系统提供各个管理模块之间数据标准化,已达到信息的共享。系统集成接口是管理白酒生产管控系统与其他系统之间集成的接口,以达到白酒生产管理系统的集成能力管理。

图2 基于RFID的白酒生产过程管控系统软件结构

图3 功能模块结构

3.3.2 原材料管理

其主要功能包括采购管理、原材料质量分析和供应商管理建立从采购原料、原料分析、供应商的一序列智能化管理。采购管理主要是为白酒企业采购生产白酒所需要的材料。原材料质量分析是对采购回来的原材料进行质量分析并记录,为后续工序提供数据支持。供应商管理是对白酒生产企业的供应商合作伙伴建立和保持联系,为原材料的采购建立数据基础。

3.3.3 生产计划管理

其主要功能包括主计划、物料需求计划和生产任务管理。主计划提供白酒生产企业对白酒企业的计划进行一序列的有序管理。物料需求计划是白酒生产企业对主计划提供物

料上的计划支持,为白酒生产提供物料的准备。生产任务管理是对白酒生产企业在生产过程中对生产任务的有序、只能化的管理,为白酒生产企业提供一个高现代化的生产计划管理。

3.3.4 加工管理

其主要功能包括曲室管理、酿造管理、窖藏管理、灌装管理、包装管理。曲室管理主要是负责白酒在生产过程中原料在曲室的信息进行管理和监控。酿造管理、窖藏管理、灌装管理和包装管理同曲室管理一样记录白酒生产过程中白酒原料的信息变化,以及每一个工序的完成情况,以便非常形象的给管理者展示。

3.3.5 生产质量管理

其主要功能包括质量标准管理、工序质量检测和工序质量管理。质量标准管理是为白酒企业在生产过程对每一个车间建立一个质量标准,对这些标准进行有效的管理。工序质量检测是对白酒企业在生产过程中每一个工序完成后进行质量的检测并记录保存,为管理者提供视觉化的数据支持。工序质量管理是为白酒生产企业的各个工序上的负责人提供白酒在生产工程中各工序上的查询。

3.3.6 制造资源管理

其主要功能包括生产设备管理、生产工具管理、人力资源管理和车间文档管理。生产设备管理是对白酒生产企业过程中,管理所有的设备信息,实时上报每一台设备的运行情况,最合理的有效的支持白酒生产。生产工具管理是在白酒生产过程中,对生产工具进行有效的管理以便于合理的利用生产工具。人力资源管理则是管理白酒企业的人员信息,掌握每一个员工的动态,包括其工资、婚否、政治面貌等信息。车间文档管理则是记录每一个车间所加工的产品信息,为企业提供数据的保障,同时为企业高层的提供数据。

3.3.7 仓储信息管理

其主要功能包括原料仓储管理、包装材料仓储管理和成品仓储管理。原材料仓储管理是对白酒生产企业的原材料进行管理,合理分配利用白酒企业的原材料,使其能达到一个最优化的配置,同时及时掌握白酒企业原料的情况。包装材料仓储管理是对生产白酒过程中所需要的一些包装材料进行管理,保障白酒企业生产白酒的胜利生产。成品仓储管理是对白酒生产企业生产的白酒成品进行管理,监控白酒成品的仓库动态,分析企业的生产状况,智能化的管理。

3.3.8 生产信息交互管理

其主要功能包括现场数据采集和电子看板。现场数据采集是通过RFID采集现场的所有数据,并为其他模块提供数据支持。电子看板是白酒生产企业在车间现场和指挥所提供现场数据的真实记录,并动态的显示。

3.3.9 报表中心

其主要功能包括生产进度报表、生产过程质量报表、物流库存报表、营销报表和窜货报表。所有的报表数据都为白酒生产企业提供报表支持,并为企业提供决策支持。

4 系统实现

本系统从现状分析,需求分析、整体方案解决,软件架构设计和功能模块设计着手,设计并开发基于RFID技术的白酒生产管控系统,该系统采用的采用Java语言基于J2EE架构进行开发,选用Eclipse开发平台,WebLogic服务器,数据库为Oracle 11g数据库。前端开发采用Flex,给白酒企业用户提供各种访问功能并适时掌握企业的生产信息。为白酒企业带来了全所未有的改变,在世界市场上有了竞争的能力。

5 结语

本文主要从白酒生产企业的生产现状、需求分析入手,研究出系统设计的整体解决方案、系统软件架构和系统功能模块,并采用相应的开发语言及相应的技术实现对白酒生产企业的生产管控系统。该系统的设计实现了我国白酒生产企业生产管控技术落后的局面,提高了我国白酒企业在市场上的竞争力。

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