产品全生命周期管理系统在光伏玻璃行业中的应用

2023-01-08周骏成杜佳喜

建材世界 2022年4期

曾敏，周骏成，杜佳喜

(中建材(宜兴)新能源有限公司，宜兴 214200)

现代企业的竞争，是生产管控能力与资源整合能力的竞争，在产品生产过程中把控最精细的生产进度，以最小的资金成本保障生产供应，是企业管理的最终目标[1]。为实现这个目标，除了改变现有管理模式，运用信息手段辅助生产管理是传统光伏玻璃制造业发展的必行之策。

传统光伏玻璃行业在生产流转环节以及料库管理上存在以下问题:

1)库存积压，资金投入大。由于产线流转过程较长，各项成品半成品入库时间的统计不及时，库存中可用可不用的料品不明确，导致库存积压[2]。2)效率低，时效差。传统的物资管理需要人工统计，手动填写出入库台账，占用时间较长，效率低的同时时效性也没有保障[3]。3)管控维度低。行业自动化设备普及率不高，生产及质量追溯往往只能靠管理人员的人工统计，缺乏科学有效的数据支撑。

中建材(宜兴)新能源有限公司基于二维码技术开发的产品全生命周期管理系统，利用扫码设备扫描产品上的二维码来记录产品的物料流转信息，办理半成品及成品库存的出入库，也可在系统上盘点实时库存进行精准的采购需求，节省采购成本，结合生产统计需求开发报表，增强管理能力。

1 产品全生命周期管理系统运行原理

整套系统主要依靠扫码设备扫描关键生产节点产品上的二维码信息来记录产品流转过程，二维码中包含产品整体生产周期的详细情况，二维码系统是整套系统的核心组件[4]。

该系统采用QR码作为识别对象。QR码是由日本Denso公司于1994年9月研制的一种矩阵式二维条码，它除了具有二维条码所具有的信息容量大、可靠性高、可表示汉字及图像多种信息、保密防伪性强等特点外，还具有能高速全方位识读、能有效表达汉字等主要特点。QR码近年被广泛用于移动端支付，在自动化与信息化日益发展的工业领域，QR码也逐渐被应用于各个行业的生产过程中。

产品全生命周期管理系统对应销售订单生成包含客户及产品信息的QR二维码，原料合格入库扫码记录原料信息；外购原片扫码记录原片信息；质检人员扫描二维码记录合格品入库过程，并重新对应合格品信息根据客户二维码编译规则生成新的合格品二维码附在产品外包装上、叉车负责人员扫描二维码记录转运过程、成品库负责人员扫描二维码记录入库过程、二次扫码记录出库过程；不合格品堆架由质检人员扫码进行返修入库操作。整套系统完整记录了产品的原料、外购、质检、转运、出入库、售后的过程，详细统计各个环节的具体时间节点，对应各个管控部门生成所需管理报表，减少了传统人工记录的繁杂操作，加大了生产管理维度。

2 系统各模块功能

2.1 原料模块

原料检测人员在原料入厂后，在对应批次的原料外包装上贴上中建材(宜兴)新能源有限公司的专有批次码，包含车牌号、原料供应商、批次号、原料名称、入厂时间等，然后抽检部分原材料，抽检的原料经化验室化验后，合格批次进行扫码入库，信息与该批次原材料的批次码绑定。原料投料生产后可追溯到每袋原材料的供应信息(车牌号、供应商、原料名称、入厂时间)与对应的化验质量信息(沙类含水率、含铁量、防霉纸干燥度、荧光分析，全密度等)，以上数据通过光伏玻璃研究模型形成原片生产分析报表，提升原片生产的追溯维度，对改善原料配比、加强供应商管理提供强有力的数据支撑。

2.2 外购模块

由于中建材(宜兴)新能源有限公司原片产能不足，需要从外界购入原片，原片库入库员系统录入每天到货的原片供应商信息、发货地、到厂时间、原片规格、运送批次号、载运车辆信息等。原片仓库人员通过系统打印入库箱票，质检人员在检验质量合格后进行扫码入库操作。不合格的玻璃原片由业务人员与供应商进行商讨后另行处理。该模块实现了外购原片的出入库信息化统计，建立了原片实时库存，减少库存积压，降低资金成本，另一方面也便于进行原片质量追溯。

2.3 质量追溯

质检部门按照MES系统中的生产计划打印对应箱票号，完工待检的光伏玻璃产品经检验合格后，质检人员将箱票贴在对应产品箱架上，并通过PDA扫码器扫描箱票二维码，将该箱玻璃进行合格品入库处理。该阶段可追溯信息包含合格情况、质检员、质检时间、箱票号(唯一)、玻璃规格、生产班组、生产时间、发货批次号等。

质检分析报表根据产品的质检情况结合该批次产品的原料信息、原片信息、转运信息、出入库情况对产品的流向进行点对点的跟踪，同时关联成品率、破片率等形成相应的质量看板，对生产管理提供辅助决策。质检模块支持多种客户端模式，管理人员可在任意时间段通过移动端查看产品质量情况，该模块大幅加强了生产管控能力，提高了生产响应速度。

2.4 转运模块

叉车工序在质检扫码之后，叉车将质检合格贴完箱票并打包完成后的玻璃由深加工二级库中叉出，转运到升降机平台。在确认将玻璃转运至平台后，扫码确认转运完毕。避免由于叉车工转运过程中出现失误，导致事后二级成品库与仓库成品库出入库数量对不上而产生纠纷。通过该阶段的扫码，进一步加强了生产系统对玻璃产品的实时追溯。

2.5 出入库模块

仓储阶段是条码技术应用最多的区域，主要分为入库扫码与出库扫码。入库扫码通过PDA扫描合格品批次包装箱票二维码，后台数据库中记录入库产品名称、数量、入库人员、货位、入库时间等必要信息，系统自动累计相应库存。出库阶段，仓库人员凭销售部门的发货单，根据先入后出原则，从系统中找出相应产品数据制定出库任务下发到扫码器中，然后扫描批次产品的二维码信息进行出库操作，并记录下对应的运输单位及车辆信息。如重复扫码或者出库数量已达计划出库数量，则PDA会有报警提示。仓储模块可根据企业实际发展需求为仓库总量、产品分类设置库存上下警戒线，当库存数量接近或超出警戒线时，系统会主动向业务人员提示，及时进行生产、销售调整，优化企业的库存管理，降低企业经济成本。

2.6 售后模块

对于光伏玻璃生产行业，售后是必不可少的一个环节。退货返厂的产品在运送车辆进场阶段，需仓库人员对玻璃包装箱上的二维码进行扫码入库。PDA设备将采集二维码信息发送到数据库，系统会自动匹配原有的订单信息，对退货入库的玻璃进行箱票核销，并重新生成原订单下的隶属箱票。该批次玻璃经由车间反洗整改合格入库后，在原箱票上覆盖新箱票，业务人员可通过该箱票追溯到的信息包括订单号、客户名、整改批次、规格型号、整改时间、整改班组等。整改后依然不合格的玻璃做报废处理，在产线上补齐报废的箱数，然后做废品入库处理。该模块形成完整的售后处理信息闭环，提高售后管理维度和退改产品处理效率。

3 发展趋势

目前产品全生命周期管理系统在中建材(宜兴)新能源的应用环节起到显著效果。系统上线至今，我司业务处理效率提高7%，库存周转率提高25%，存货资金占用率减少32%，大幅提升了产品的转运效率。另一方面，光伏玻璃行业在产品生产环节依然处于传统管理模式，生产场景中智能化信息技术应用较少，利用扫码技术对生产环节的覆盖，提高整体生产管控水平是产品全生命周期管理系统的下一步方向。

3.1 生产管控

目前中建材(宜兴)新能源公司依赖班组管理人员的手工统计分析当日产品生产情况，缺乏数据支撑作为科学导向。下一步发展将运用二维码技术结合产线实际情况完善生产过程管控，在玻璃上架前扫描对应货架的二维码，通过手持PDA上选择对应的生产任务执行生产操作，包装完成后生产人员扫描完工货架二维码进行完工操作，系统将记录整个生产过程的客户信息、产品信息、产线信息、任务包信息、生产开始时间、生产完成时间等重要生产资料，结合MES系统形成更加完善的生产报表，辅助管理人员进行决策，提高生产管控能力。

3.2 托盘管理

当前光伏玻璃行业的运输主要依靠托盘进行承载，绝大部分企业的托盘管理一直依赖简单的手工台账，缺乏详细的出入库信息，对在途托盘、遗失托盘缺乏合理管控，长期造成不小的经济损失。将托盘信息录入二维码中，通过PDA在出库阶段记录在档，形成完整的托盘出库流水，对返厂托盘进行扫码入库操作，可实时显示在途托盘数量，降低托盘追踪难度，提高托盘流转效率，避免造成托盘的遗失和过量采购，达到降低企业经营成本的目的。