生产物流是按照工厂布局、产品生产过程和工艺过程的要求，实现原材料、配件、半成品等物料在工厂内部供应库与车间、车间与车间、工序与工序、车间与成品库之间流转的物流活动。这种物流活动是与整个生产工艺过程伴生的。企业没有生产就没有生产物流可言，生产物流的不畅通也会导致生产停顿。
市场竞争的加剧和顾客个性化需求的增加对离散制造企业生产的柔性要求越来越高，生产过程管理变得日趋复杂，在这种情况下，对企业内部生产物流管理的要求也就越来越高，而保证生产物流的连续性与信息流的一致性，是准时交货的前提。在当前工业化与信息化并进的大环境下，大多数企业都通过信息化来提升企业的管理水平和竞争力。相关调查表明，通过实施信息化，可使企业管理人员减少1／5—1／3，库存占用资金减少20％。加班减少1／3，纸片信息单据减少50％等等。目前对离散制造企业生产物流信息化的研究较多，但都缺少对离散制造企业生产物流信息化的整体规划，基于此，本文分析构建出离散制造企业生产物流的信息模型，指导企业进行生产物流管理信息系统开发，加快离散制造企业生产物流信息化进程。
1 离散制造业生产物流需求分析
随着顾客个性化需求的增加，现代离散制造企业生产由原先的大量生产逐渐转为多品种成批生产。生产的品种多，批量和交货期又各不相同，往往多个订单、多种成品交叉生产，工艺路线和设备配置非常灵活，有临时插单或取消订单现象，导致生产物流管理日趋复杂。如果生产物流不畅通就可能发生停工待料，出现设备产能过剩或不足，人员加班，生产成本高等问题。因此，企业亟需通过实时掌握生产现场物流流转的实际情况，根据企业内部人、机、料的状态以及订单的执行情况，与其他部门协调，最终实现企业生产过程的高效、畅通。
生产物流管理系统并不是一个孤立的系统，图1反映了它与企业内部其他子系统之间的信息交换关系。生产物流是由生产计划与调度系统产生的作业计划和加工工票驱动，而PLMIS通过统计工票信息，反馈加工进度、订单进度、人／机信息到计划系统，从而使计划部门能够根据现场加工进度、设备利用率等实际情况及时调整计划；PLMIS提供的订单进度信息，保证业务人员与客户的实时沟通；产品设计及工艺系统为PLMIS提供工时定额、材料定额基础数据，PLMIS为前者提供工人工时信息，作为以后修改工时定额的参考依据；PLMIS与工装设备管理系统处理同步更新状态；物资系统为PLMIS提供物料，PLMIS发现缺料现象应及时发送至物资系统，保证物资供给；财务部门利用工时信息计算生产成本；人力资源部门利用工时信息及工人加工情况评定薪资及奖金。
图1 PLMIS与其他系统集成框架
2 系统功能建模
物料进入车间后，以在制品的形式经过搬运、等待、加工、完工检验等活动不断地流转，合格在制品转入下道工序，不合格在制品转入次品处理流程。当在制品需要入库时，称此时的仓库为中间库，进入中间库的在制品称为半成品，此外当生产能力不足时，生产部门可能申请外协加工，将部分生产任务外包，外协件完工也入中间库。经过多道加工工序，进入车间的物料(原材料、半成品、外协件等)最终成为成品，经检验合格后入成品库，不合格品转入次品处理流程。
通过上述对离散制造企业生产物流过程活动的梳理和分析，得出离散制造企业生产物流管理信息系统功能模型(见图2)。具体分析如下：
(1)车间管理
①在制品管理包括在制品状态数量跟踪、在制品盘点、在制品转交管理。实现车间在制品的透明化，便于调度部门及时反馈现场情况和计划部门做出相应的计划调整。
②生产跟踪与控制包括对加工进度、配套性跟踪、设备状态、工人状态的实时跟踪。获得的信息反馈给现场调度人员，调整优化生产过程。
③生产统计包括定单进度、产量、返修返工统计、废品统计、设备工时、设备利用率、工人工时、工人加工不良率统计，为销售部门、财务部门、人力资源部门和质量管理等部门提供及时准确的基础数据。
(2)中间仓库管理
主要是对进入中间库的外协件、半成品进行管理。通过对中间库的管理，对于过期、超储、呆料及时预警，保证物料快捷、高效出入库，实现生产过程的畅通。
图2 离散制造企业生产物流管理信息系统功能模型
①合格半成品、外协件和废品的入库管理对入库的物料进行明细记录，包括入库类型、时间、数量、批次、货位、送料人等信息。
②物料的出库管理主要记录出库明细，包括出库时间、数量、批次、领料人等信息。
③库存管理可以按查询条件(如批次、时间段、产品等)统计库存数量，对于过期、超储、呆料及时预警。
④盘点报告的登记对盘点的实际结果和记录的电脑帐进行对帐，生成盘点报告，发现问题及时处理。
此外，在车间和中间仓库管理的过程中都伴有装卸搬运作业。需要根据人员以及设备的实时状态分配任务，这些人员和设备的工时统计数据作为物流成本、产品成本和工人工资核算的基础数据。
3 系统数据建模
将数据分为一次数据和二次数据。一次数据即原始数据，指直接记录生产过程的数据，一般以单据的形式存在，如入库单、出库单、生产工票等；二次数据指将一次数据经过分类、汇总之后产生的数据，一般以报表的形式存在，如反映物料库存状况的库存明细帐。所构建的生产物流管理的数据模型如图3所示。
图3数据模型的建立为共享数据库的设计和信息系统的集成提供数据管理和控制。生产物流管理关系模型如下：
R．入库单(工程号：批次号：零部件号，入库单号，入库类型，入库时间，入库数量，仓库编号，送料人编号，货位号，仓管员工号，...)；
R．出库单(工程号，批次号，零部件号，出库单号，出库类型，出库时间，出库数量，仓库编号，领料人编号，货位号，仓管员工号，...)；
民盘点单(工程号，批次号，零部件号，库存量，盘点人，盘点时间，仓库编号，...)；
R．工票(工程号，批次号，零部件号，工票编号，投入数量，员工编号，设备编号，工装编号，...)；
R．检验记录(工程号，批次号，零部件号，检验单号，工序号，检验项目，质检员编号，检验设备编号，合格数量，次品数量，废品数量，...)；
R．车间转交单(工程号：批次号：零部件号，工序号，数量，...)；
R.退料补料单(工程号，批次号，零部件号，工序号，退料数量，补料数量，...)；
R.废品统计(工程号：零部件号：批次号，工序号，投入数量，废品数量，废品率，...)。
4 系统实现关键技术
4．1 自动识别技术
自动识别技术能够快速、准确地提供企业管理信息系统所需的生产现场信息。全球权威市场调研机构Gartner公司认为，自动识别技术能够帮助ERP系统提高50％的效益。
目前使用的自动识别技术有条形码和RFID无线射频识别技术。条形码技术是将数据编码成可以用光学方式阅读的符号，经过印刷技术生成机读的符号，而能被扫描器和解码器识别的一项自动识别技术。RFID技术是一种非接触方式自动识别技术，典型的RFID系统由射频电子标签(Tag)、读写器或阅读器(Reader)以及应用系统(包括连接线路)3部分构成。电子标签中一般保存有特定格式的电子数据。阅读器可无接触读取并识别电子标签中所保存的电子数据，然后通过计算机及网络实现对产品识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能(见图4)。
图3 生产物流管理信息系统数据模型
RFID技术相对于条形码技术有以下优点：
(1)RFID读写器可同时辨识读取数个RFID标签，条形码则1次只能扫描1个；
(2)RFID标签体积小，形状多样；
(3)RFID标签耐久性强，对水、油和化学药品等物质具有强抗污染能力，条形码的纸张载体则极易被污染、脱落或折损；
(4)RFID标签内储存的数据可以重复新增、修改、删除，条形码印刷之后则无法更改；(5)RFID技术能穿透性通信，而条形码扫描仪必须在没有物体阻挡的近距离才可识别，需要人工参与；
(6)RFID标签最大容量可从几个字节到数兆字节，而且还在不断扩大，因此可以表示多项信息，可脱离后台数据库快速准确地传递信息。
图4 RFID系统
4．2技术路线
信息采集端通过RS232或RS485通讯接口与上级计算机相连。将RFID电子标签封装后贴在随物料流转的托盘上，在标签中写入该批物料所对应的工程号、批次号、零部件号、投入数量以及工艺路线等信息；在一道工序开始时，首先读取标签中的工艺信息，核对工序与数量无误后开始加工，工序完工检验后，写入该道工序号、检验结果信息等；在入库时需要写入送料人、货位、数量、搬运机器等信息，出库时先读取标签内信息与出库单核对，核实之后再读取货位信息，更新后台数据库中的货位状态，写入领料人、时间等信息。每次操作均需将读写器读取和写入的信息传至后台数据库中，及时更新数据库中的信息，方便相关人员进行查询、汇总。系统采用C／S模式，与B／S模式相比具有交互性强、响应速度快、存取模式安全的特点。以SQL 8erver 2005作为后台数据库，应用程序开发采用快速开发工具Delphi7．0。
5 结束语
建立了离散制造企业的生产物流管理信息系统信息模型，结合先进的RFID技术给出系统实施的技术路线，以此指导开发信息系统。所开发信息系统能够对企业资源(人、机、料)进行实时跟踪和查询，为生产及其他管理部门提供及时、准确的反馈信息，实现物流与信息流的统一，提高企业的管理水平和市场竞争力。
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本文标题：离散制造业生产物流管理信息模型研究
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