ERP客戶公司：南通精機機電有限公司
ERP方案提供商：上海科箭軟件科技有限公司

    企業(yè)通過實施MRPⅡ/ERP來提高企業(yè)的競爭力。目前實施的系統(tǒng)主要基于計劃層面，管理者無法實時地獲取制造作業(yè)現(xiàn)場中的各種真實數(shù)據(jù)，使得制造企業(yè)在具體生產(chǎn)流程與控制環(huán)節(jié)上出現(xiàn)了管理空白，管理者或者投入資源收集生產(chǎn)加工信息，也只能事后做生產(chǎn)成本的分析。企業(yè)完全可以在MRPII/ERP系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，整合成熟的具有速度快、準(zhǔn)確度高、低成本的Barcode自動識別技術(shù)，為整個生產(chǎn)過程管理獲取實時精確的數(shù)據(jù)，使企業(yè)向生產(chǎn)制造柔性化和管理精細化方向發(fā)展，來提高應(yīng)對市場的實時性和靈活性，改善生產(chǎn)線的運行效率以及企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)的協(xié)同能力，從而使制造企業(yè)獲得質(zhì)量、時間、成本競爭能力。

    研究表明：制造業(yè)中產(chǎn)品成本的50％～80％是在制造現(xiàn)場發(fā)生，尤其在產(chǎn)業(yè)鏈中的中小型離散制造企業(yè)，其主要生產(chǎn)模式MTO、ETO，還有少量的MTS、ATO組織生產(chǎn)。其生產(chǎn)現(xiàn)場管理水平，直接影響企業(yè)的競爭力和盈利高低。通過與Barcode的集成，企業(yè)增加少量的投資，可加強ERP的生產(chǎn)現(xiàn)場管理功能，也進一步融合了MES的集成。尤其對中小型的傳統(tǒng)制造業(yè)使用Barcode技術(shù)比使用RFID技術(shù)會獲得更大的收益。VISUAL ERP 的Barcode 技術(shù)架構(gòu)是依據(jù)整個企業(yè)內(nèi)部供應(yīng)鏈設(shè)計。尤其VISUAL ERP下Barcode 技術(shù)在生產(chǎn)過程管理的運用，以獨特的設(shè)計特點可滿足企業(yè)現(xiàn)場管理的要求。

1 VISUAL ERP下Barcode 技術(shù)在生產(chǎn)過程管理中的應(yīng)用架構(gòu)

    柔性化生產(chǎn)是“以顧客為中心”的理念在生產(chǎn)制造上的應(yīng)用和延伸，它是對各種不同的加工對象實現(xiàn)程序化、自動化、柔性制造加工的各種技術(shù)的總和，由此可帶來時間和成本優(yōu)勢，使產(chǎn)品更具競爭力。制造行業(yè)的柔性制造主要包括：機器柔性、工藝柔性、產(chǎn)品柔性、生產(chǎn)能力柔性等。對于制造企業(yè)來說，前面三種柔性主要依賴于科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新。而生產(chǎn)能力柔性，主要指生產(chǎn)的批量因素產(chǎn)生變化時，生產(chǎn)系統(tǒng)也要保持能經(jīng)濟的運行的能力，這一點對于目前中小型制造業(yè)尤為重要。在單個生產(chǎn)線上快速獲得多個不同產(chǎn)品品種的個性化訂單生產(chǎn)，就需要Barcode技術(shù)與ERP系統(tǒng)有機的結(jié)合，通過快速獲取現(xiàn)場的數(shù)據(jù)實現(xiàn)計算機集成實時管理和控制。

    Barcode技術(shù)運用離散制造業(yè)生產(chǎn)作業(yè)過程中，可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控；生產(chǎn)現(xiàn)場管理；產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤；生產(chǎn)成本的控制，實現(xiàn)制造企業(yè)中的個性化柔性生產(chǎn)。VISUAL ERP下Barcode技術(shù)在生產(chǎn)過程管理的應(yīng)用架構(gòu)如圖1所示。由工單驅(qū)動排產(chǎn)，將排產(chǎn)的結(jié)果準(zhǔn)備工序物料條碼、工序工票條碼、工單入庫條碼；車間依據(jù)工序物料條碼掃描領(lǐng)料，車間操作人員工序完工后掃描工序完成信息，質(zhì)量信息；生產(chǎn)完工后，入庫人員掃描工單入庫條碼辦理入庫。物料信息，工序信息，成品信息同時更新到成本信息和工單信息，從而構(gòu)成了一個完整的閉環(huán)。

圖1 VISUAL ERP 框架下Barcode 技術(shù)集成生產(chǎn)過程管理

    現(xiàn)場管理：現(xiàn)有大部分實施的ERP的企業(yè)，由于各種原因，大多沒有直接管理到生產(chǎn)現(xiàn)場或現(xiàn)場管理功能非常弱，有些基本的工作基于手工管理，電子EXCEL管理工具，錄入和統(tǒng)計工作非常繁瑣，需要投入較多的人力，容易產(chǎn)生許多控制的盲點和漏洞。通過設(shè)計工序工票條碼，利用Barcode技術(shù)將車間現(xiàn)場的黑箱作業(yè)透明化、將信息及時的傳送到現(xiàn)場管理人員。車間管理人員利用獲得信息，改善生產(chǎn)問題，增強企業(yè)的敏捷性和柔性。

    質(zhì)量跟蹤：針對中小型制造企業(yè)，質(zhì)量管理人員需要快速有效的查出其質(zhì)量根源，從而便于識別現(xiàn)場責(zé)任人，改進工藝環(huán)節(jié)。設(shè)計工序工票條碼，實時的采集每道工序的良品數(shù)量、不良品數(shù)量，工序產(chǎn)生的不良品原因，直接傳送到質(zhì)量模塊。質(zhì)量管理人員、車間現(xiàn)場管理人員便能及時的發(fā)現(xiàn)問題，采取措施，改進生產(chǎn)。工單入庫條碼，采集生成批號信息，記錄和跟蹤生產(chǎn)日期、生產(chǎn)的設(shè)備、機器操作人員等相關(guān)的信息，有利于制造企業(yè)追溯產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可精確的追查到質(zhì)量缺陷的產(chǎn)品，服務(wù)于客戶。

    成本管理：制造企業(yè)的生產(chǎn)成本，大部分企業(yè)使用ERP系統(tǒng)后，主要使用實際成本法或標(biāo)準(zhǔn)成本法。但由于生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集量大，原材料發(fā)放，工票的輸入，生產(chǎn)的入庫，最后制造成本的分攤，成品入庫的存貨價值，月底WIP（在制品）價值，還是會占用成本會計人員大量核對時間（數(shù)據(jù)的錯誤在成本核算時發(fā)現(xiàn)），而獲得的成本信息，已經(jīng)滯后，只是歷史數(shù)據(jù)，指導(dǎo)企業(yè)運營的價值被削弱。將Barcode 技術(shù)完全集成到車間管理現(xiàn)場，通過設(shè)計工序物料條碼，及時采集成品工單的物料成本；工序工票條碼，及時采集人工成本、制造成本、外協(xié)加工成本（可視為制造成本）；由工序物料條碼，工序工票條碼，采集WIP存貨價值。由工單入庫條碼，及時采集成品入庫的存貨價值，WIP余額。實時的獲得工單的成本數(shù)據(jù)，不僅節(jié)約人員稽核數(shù)據(jù)的時間，關(guān)鍵是事后管理，前移為事中或事前管理。同時，使用了部分ERP功能的企業(yè)，可以完善挖掘ERP的潛能，解決ERP上線難點之一成本核算的問題。

2 VISUAL ERP下Barcode技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計

    集成Barcode的ERP的生產(chǎn)過程應(yīng)用主要涉及到三個關(guān)鍵的應(yīng)用技術(shù)：生產(chǎn)線應(yīng)用的布局；條碼設(shè)計；BOM與工單設(shè)計。

    2.1 生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)計

圖2 生產(chǎn)現(xiàn)場物理圖

    生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)計，主要有三種方式：有線掃描，需要硬件計算機、有線掃描器、現(xiàn)場的局域網(wǎng)；掃描模塊，需要硬件：掃描模塊（定時從模塊下載數(shù)據(jù)，上傳數(shù)據(jù)至ERP系統(tǒng)）；無線掃描，需要硬件：RF掃描器，無線局域網(wǎng)。可以依據(jù)企業(yè)的實際情況，使用不同的方式。主要考慮空間，已有的設(shè)備，成本等因素。也可以采用混合的模式。圖2提供的是生產(chǎn)現(xiàn)場采用掃描模塊的方式。三種方式的比較見表1：

表1 三種現(xiàn)場物理模式的比較方式

    2.2 條碼設(shè)計

    條碼的設(shè)計，從數(shù)據(jù)的容量區(qū)分，有一維條碼和二維條碼，目前采用的主要是一維條碼，一維條碼在企業(yè)內(nèi)，能完全滿足需求，相對二維的掃描器，實施成本更低。條碼的格式設(shè)計基于ERP系統(tǒng)的工單業(yè)務(wù)流程，需要設(shè)計了三種主要的條碼工單工序物料，工單工序條碼，工單入庫條碼。條碼字符之間分割可使用一些特殊的區(qū)分，如條碼的起始和結(jié)束使用‘％’字符，分段含義使用‘$’等符號。或結(jié)合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，提高采集數(shù)據(jù)糾錯能力。下面結(jié)合VISUAL ERP產(chǎn)品介紹其條碼的簡易設(shè)計思路。

    工單工序物料條碼主要的設(shè)計技術(shù)來源于VISUAL ERP 的BOM結(jié)構(gòu)，或工單結(jié)構(gòu)，極為簡練和方便的組合了工單、工序以及工序使用的物料的信息。如圖3所示。簡化了掃描的信息，車間發(fā)料，同時采集工單、工序物料的信息，核對工單、工序發(fā)料，保證了實時更新ERP工單信息，物料信息，工單物料成本信息。

圖3 工單工序物料條碼

    工單工序條碼，主要的設(shè)計技術(shù)和工單工序物料條碼一樣，來源于其BOM的結(jié)構(gòu)，集成了工序信息。如圖4所示，當(dāng)工序完工時，操作人員掃描工作指令上的工序條碼，ERP系統(tǒng)采集到工單工序的信息：工序數(shù)量，工序質(zhì)量，完成的時間等成本信息。

圖4 工單工序條碼

    VISUAL ERP產(chǎn)品的工單成品入庫條碼設(shè)計，本身其難度不太大，主要是工單入庫基本信息，如圖5所示。

圖5 工單成品入庫條碼

    2.3 工單結(jié)構(gòu)設(shè)計

    工單結(jié)構(gòu)的設(shè)計，主要是BOM的設(shè)計，工單中工序狀態(tài)的設(shè)計，下面是VISUAL ERP產(chǎn)品工單結(jié)構(gòu)設(shè)計思路。

圖6 工序與物料集成的BOM

    （1）BOM結(jié)構(gòu)設(shè)計，VISUAL ERP系統(tǒng)中工單主要依據(jù)BOM的創(chuàng)建，圖6所示BOM是物料和工序的集成設(shè)計，為我們條碼的設(shè)計簡化了思路。方便的設(shè)計出工單工序物料條碼、工單工序條碼。關(guān)于質(zhì)量檢驗的設(shè)計，可以設(shè)計為一道檢驗工序，極大的簡化了VISUAL ERP和Barcode技術(shù)的集成，無需重新復(fù)雜的設(shè)計新的功能。

    （2）工單工序狀態(tài)設(shè)計，其設(shè)計關(guān)系到采集到現(xiàn)場數(shù)據(jù)更新，工序的完成情況，生產(chǎn)進度信息，人工，制造成本的歸集。狀態(tài)設(shè)計主要有：工單狀態(tài)，工序狀態(tài)，物料狀態(tài)。對生產(chǎn)過程管理來說工序的狀態(tài)非常的重要。主要三個狀態(tài)：下發(fā)（工序進行中），完成（工序完成），取消（工序取消）。這樣現(xiàn)場管理人員即可實時管理生產(chǎn)現(xiàn)場。

3 VISUAL ERP集成Barcode技術(shù)在離散制造業(yè)的應(yīng)用案例

    3.1 客戶簡介

    我們的客戶精技機電（南通）有限公司成立于2000年6月8日。公司位于國家級南通經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)，擁有國際先進水平的高精度生產(chǎn)和檢測機器設(shè)備，經(jīng)國、內(nèi)外嚴格專業(yè)訓(xùn)練的生產(chǎn)操作和技術(shù)指導(dǎo)人員，資深的設(shè)計和電子裝配工程師，國際化的商務(wù)和物流系統(tǒng)。

    公司主要提供兩大類生產(chǎn)和服務(wù)：一類是為國際知名半導(dǎo)體廠商提供合同制造服務(wù)（EMS業(yè)務(wù)部門）,另一類是為電子通訊和半導(dǎo)體封裝用精密模具及相關(guān)自動化設(shè)備提供從產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)到制造的整套服務(wù)（PTD業(yè)務(wù)部門）。我們的條碼解決方案主要是針對PTD業(yè)務(wù)部門的模具生產(chǎn)。我們提供的解決方案包括：（1）基于Visual ERP來實現(xiàn)供產(chǎn)銷一體化管理的解決方案；（2）基于Visual ERP的APS解決方案；（3）基于Visual ERP的Barcode解決方案。以下為Barcode解決方案的介紹。

    3.2 流程設(shè)計

    生產(chǎn)過程工序在離散制造業(yè)的應(yīng)用如圖7所示，本圖只列出核心的步驟，其他如不連續(xù)作業(yè)操作人員的休息處理，工序的返工處理等并未列出，系統(tǒng)自動記錄掃描時刻，用來計算有效的工作時間，獲得成本數(shù)據(jù)。步驟如下：

    （1）首先掃描員工條碼，記錄員工的班次的上班時間，員工開始工作。
    （2）掃描工單工序的組合條碼，工單信息，工序信息，工作中心等。如本次工序需要機器的安裝調(diào)試準(zhǔn)備時間，轉(zhuǎn)⑶，否則到⑷。
    （3）掃描工作類型，準(zhǔn)備并開始，當(dāng)準(zhǔn)備完成時（如設(shè)備模具安裝調(diào)試），掃描結(jié)束。（如將準(zhǔn)備看著是一道獨立的工序，則不需要，本步驟）
    （4）掃描工單工序的組合條碼，掃描合格數(shù)，如有不合格數(shù)，掃描不合格數(shù)，報廢的原因。
    （5）掃描工作中心（處理工單指令計劃和實際加工不一致的情況）。工作繼續(xù)下一個批量或工單指令則，返回⑵。
    （6）掃描員工條碼，結(jié)束本班次。

圖7 生產(chǎn)過程工序采集流程

    3.3 界面設(shè)計

    VISUAL ERP 工單工序的采集界面簡介，如圖8所示：

圖8 Visual 工單工序采集界面

4 結(jié) 論

    經(jīng)過近年的企業(yè)信息化，企業(yè)的ERP的運用重點放在了計劃層面和供應(yīng)鏈的一般庫存事務(wù)處理方面，與Barcode技術(shù)的結(jié)合基本在庫存管理，如采購的入庫、銷售的發(fā)貨、庫存的轉(zhuǎn)移、盤點等。而底層的生產(chǎn)控制層，企業(yè)主要采用技術(shù)創(chuàng)新如：采用自動化的設(shè)備等解決具體的生產(chǎn)中的瓶頸，其實大部分制造企業(yè)可以利用企業(yè)現(xiàn)有的VISUAL ERP資源與Barcode技術(shù)的集成，進行少量的投資達到管理的創(chuàng)新，使企業(yè)的“計劃”層面與“執(zhí)行”層面結(jié)合，達到企業(yè)內(nèi)部完整的閉環(huán)生產(chǎn)環(huán)境，輔助現(xiàn)場管理人員實時掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的變化，做出業(yè)務(wù)決策，提高企業(yè)的競爭力。

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本文標(biāo)題：基于Visual ERP的Barcode在生產(chǎn)過程管理中的應(yīng)用

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