不確定環境下混流裝配線動態準時制物料配送系統

劉明周，王小巧，張銘鑫，劉從虎

（合肥工業大學 機械與汽車工程學院，安徽 合肥 230009）

0 引言

隨著市場競爭的日益加劇和科學技術的高速發展，多品種小批量的混流裝配生產成為企業快速響應客戶多樣化和個性化需求的一種有效手段?；炝餮b配線（Mixed Model Assembly Line，MMAL）是一種在同一條生產線上混合連續地生產不同型號產品的柔性生產系統，既能提高生產效率、擴大產能，又能滿足多品種多規格的裝配需求，具有一定的靈活性和適應性，同時也加大了準時制物料配送的難度。首先，混流裝配過程中待配送零部件的數量和種類繁多、配送周期短、批次切換頻繁；其次，有限的線邊物料庫存、較快的裝配節拍、動態變化的設備運輸能力、多樣化的配送路徑等約束，制約著動態準時制物料配送。物聯制造［1］、云制造［2］等為實現裝配過程的透明化、智能化控制提供了可能，其中車間內的準時制物料配送是其研究的重要組成部分，是實現高效率、高可靠性裝配的基礎。無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術的應用為其實現提供了可能［3-5］，并在制造車間物料配送和外部物料流控制等方面得到了應用［6-7］。

如何將準確的零部件以準確的數量在準確的時間送到準確的裝配工位，國內外學者對此進行了大量的研究。Qu等研究了RFID 在某大型空調廠復雜裝配線物料配送管理中的應用，建立了實時的可視化裝配線監控系統［8］。Harry 等構建了基于RFID 的多代理知識系統框架，結合RFID 和多代理技術（Multi Agent，MA）提升物料配送的組織能力［9］。Poon等利用RFID 技術實時監測生產線和倉庫，通過遺傳算法制定一個可行的多品種小批量物料配送解決方案，并給出物料配送路徑優化算法［10-11］。Chow 等基于RFID 和案件的推理技術，構建模型并實現了配送路徑的優化［12］。Brintrup等將RFID 部署在制造車間的倉庫、員工、設備和在制品上，以此實時捕獲與他們相關的狀態及關鍵數據，利用狀態數據處理結果進行物料的實時拉動，提高了制造車間的實時物料配送水平［13-16］。曹振新等研究了混流裝配線準時制生產環境下物料配送的物料拉動系統和看板運作流程，構建了基于總線的物料按燈（ANDON）系統，提出了物料斷點的概念并建立了實施流程［17］。譚杰等利用RFID 技術構建了生產線物料監控系統，建立了系統的總體軟硬件架構體系［18］。葛茂根等綜合考慮物料運輸成本、物料運輸時間、線旁庫存，建立了多目標的機械產品總裝過程的準時制物料配送模型［19］。蔣麗等以總配送時間最小為目標，建立了車間配送優化調度模型，采用遺傳算法進行了優化求解［20］。李晉航等研究了混流裝配線的準時制物料配送，建立了模糊信息條件下的機會約束規劃模型，實現了配送路徑的優化［21］。

上述研究大多集中在模糊的、周期性的、固定式的物料配送，而MMAL 的實際生產中存在著大量不確定性因素，如：生產計劃的變動、生產節拍的波動、線邊庫存及物料需求和需求時間的不確定等，針對不確定環境下的混流裝配線動態準時制物料配送的研究較少。智能化的物料配送是智能制造的核心技術之一，物料配送的準時性直接影響了裝配系統的裝配效率、裝配周期、交貨周期等評價指標，鑒于此，本文提出一種基于RFID 的動態準時制混流裝配線物料配送系統及控制方法。研究了物料分類，針對不同類型的物料采用不同的配送方式；在闡述混流裝配線物料配送中不確定問題的基礎上，構建了基于RFID 的物料配送體系架構；實現了裝配過程中的在制品可視化跟蹤、生產計劃實時監控、線邊庫存動態預警等，闡述了物料配送運算模型，并建立了物料配送系統的軟件和硬件架構。最后以某公司的1.5TGDI發動機裝配線為例，應用Java平臺企業版（Java 2platform Enterprise Edition，J2EE）架構開發了基于RFID 技術的動態準時制物料配送系統（Real-Time Material Distribution ANDON System，RT-MDAS），減少了物料配送過程中的不確定性，優化了物料配送流程，實現了物料配送管理和控制的一體化和可視化，降低了物料配送成本，驗證了RT-MDAS的可行性和有效性。

1 物料分類及物料配送問題分析

1.1 物料分類

為實現動態準時制物料配送，根據物料特點將物料分為看板件、臺套件、排序件等三類，并定義了物料的裝載器具、安全庫存、最大庫存、配送車輛等信息。

（1）看板件 是指要料數量不參照生產計劃，只規定安全庫存及最大庫存，當實際庫存量低于安全庫存時要料，將庫存數量補充至最大庫存的一類零部件?？窗寮酁橛昧枯^大、體積較小且價值較低的零部件，大部分標準件及部分墊片、密封圈等系統監控物料庫存，當低于安全庫存時，發出物料短缺預警，拉動物料配送。

（2）臺套件 要求物流公司一次性將下個工作日生產所需求的全部物料配送至當日庫的一類零部件。臺套件多為一些易于清點，體積適中的零部件，多使用料盒配送?？筛鶕a節拍及實時裝配狀態設置安全庫存，當低于安全庫存時進行物料拉動。

（3）排序件 線邊庫存有限，需進行多次配送的物料，考慮物料配送路線、線邊庫存量、生產節拍及配送成本等約束條件，確定物料的安全庫存。當低于安全庫存時，實時發出物料短缺預警，啟動配送流程。庫區LED 顯示的信息主要包括要料工位、零件、需求量、容器、配送責任人、物料組號和時間約束等。

1.2 不確定環境下物料配送問題分析

RT-MDAS的目標是保證物料在準確的時間，以準確的類型和數量高效地配送至準確的工位。為滿足物料配送目標，配送過程需綜合考慮以下不確定因素的影響：

（1）生產計劃變動 指在裝配過程中由于各種不可預知的因素導致的生產計劃的調整，使當前的生產計劃與預期的計劃產生差異，如緊急插單、裝配順序調整、線體或設備故障停線、零部件缺陷等因素，影響配送物料的順序和數量等參數。

（2）線邊物料庫存不確定性 線邊庫是指工位兩側存放物料的料箱和料架，隨著產品裝配過程的進行，物料消耗、缺陷、遺失和裝配失效等因素會造成物料庫存的變化，因此線邊物料庫存具有較大的不確定性，從而影響物料配送的準確性。

（3）生產節拍波動 裝配不合格品、生產瓶頸的漂移、裝配員工的裝配水平不一致、外部環境等因素會導致生產節拍的波動，因此物料預約到達時間具有較大的不確定性。

（4）物料需求不確定性 指在裝配過程中由于品種的切換、生產計劃的變動、線邊庫存不確定、裝配不合格下線等因素，導致各工位需要的物料類型和數量具有較大的不確定性，因此很難按照固定的計劃或周期配送。

2 RT-MDAS系統構建

2.1 RT-MDAS系統物料配送體系架構

鑒于上述物料配送問題的分析，設計了如圖1所示的RT-MDAS 體系架構，主要包括工廠建模、裝配過程監控、物料呼叫、配送方案運算模型、當日庫區管理、外部物料拉動六個部分。其中：

（1）工廠建模是RT-MDAS 的基礎模塊，主要完成總成裝配線與分總成裝配線定義、產品物料清單（Bill of Material，BOM）定義、工位裝配BOM 配置、線邊庫配置、工藝路線配置、動態預警配置、計劃監控配置、物料消耗配置、在制品跟蹤配置等功能。

（2）裝配過程監控是基于工廠建模和RFID 技術完成對裝配過程的可視化跟蹤與監控。產品上線時通過RFID 讀寫器將關鍵信息寫入標簽（TAG）；當TAG 跟隨產品在裝配線流轉時，完成對產品的隊列跟蹤、定位、關鍵信息的獲取、線邊庫存消耗、訂單實時監控、生產節拍計算等功能。

（3）物料呼叫主要是完成動態準時制物料組合呼叫和配送。當線邊庫存物料低于安全庫存時，系統自動觸發工位的物料需求請求信號，通過聲光報警燈、LED 等硬件提示倉儲員工裝配線的物料需求；同時，系統支持操作員工手動觸發物料呼叫信號。

（4）配送方案運算模型是由物料配送處理器根據物料呼叫信號計算出呼叫工位的物料需求信息，同時根據工廠建模配置的物料配送方式、實時的生產節拍、生產計劃、線邊庫存等信息綜合計算物料配送方案，并將物料配送方案發送至物料庫存區。

（5）當日庫區管理主要是對物料的入庫、出庫、揀料、盤點等進行管理。當日庫區接收物料配送方案，打印物料配送方案單并進行揀料。完成揀料后，配送人員將物料關鍵信息寫入器具TAG。出庫時制定物料的出庫單據，審核單據成功后對線邊庫存物料數量等信息進行更新。

（6）外部物料拉動主要是根據當日庫區定義的物料的安全庫存、最大庫存、生產計劃等信息計算出各種物料的需求，并將需求信息傳達至上游物料配送單位，配送單位根據物料需求組織物料的配送。

2.2 RT-MDAS的硬件和軟件架構

2.2.1 RT-MDAS系統硬件架構

為實現RT-MDAS系統運行體系架構的各項功能，圖2 闡述了RT-MDAS系統的硬件架構，主要包括數據處理層、智能控制層、物料呼叫層和物料配送層等。

RT-MDAS系統的硬件布局是一個典型的分布式控制系統，網絡布置主要分為兩層：①基于TCP／IP協議的工業以太網層，將RT-MDAS 數據服務器、應用服務器、發布終端、可視化監控端、歷史信息查詢及報表客戶端、現場操作終端、LED、當日庫區LED、當日庫區工控機、掃描槍等硬件設備連為一體，并將其與底層主控器連接，實現上層客戶端與底層控制設備的通訊，可以快速、方便、靈活地從底層設備中獲取呼叫信息；②基于profibus DP 總線的工業現場控制層，采用可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）作為主控制器來收集和處理物料呼叫信息，通過總線控制遠程控制器、I／O 模塊、音樂盒、物料呼叫按鈕、聲光報警燈、人機界面（Human Machine Interface，HMI）、RFID 讀寫器等裝配線底層設備，實現底層設備的信息互聯與共享，保證系統可以穩定、安全、快速地收集和控制各種實時信息。

2.2.2 RT-MDAS系統軟件架構

圖3構建了RT-MDAS運行的軟件架構，主要包括服務層、接口層、車間應用層、執行層、感知層、裝配線、數據處理中心和數據發布中心。RTMDAS是客戶機／服務器（Client／Server，C／S）和瀏覽器／服務器（Browser／Server，B／S）模式結合的系統，具備對實時信息的高效處理和歷史信息的遠程發布功能。

（1）服務層 企業的各種應用服務系統，可實現對企業的輔助管理，如企業資源規劃（Enterprise Resource Process，ERP）制定企業的生產計劃、供應鏈管理（Supply Chain Management，SCM）管理企業供應鏈及物料、計算機輔助工藝規劃（Com-puter Aided Process Planning，CAPP）輔助制定裝配工藝等。

（2）接口層 將企業中的服務信息按照一定的格式接入RT-MDAS系統，實現服務層與車間應用層的無縫銜接，如生產計劃、BOM 信息、工藝信息等。

（3）車間應用層 RT-MDAS 系統運 行的支撐，具有工廠建模、生產計劃管理、當日庫管理、物料監控配置、物料呼叫配置、歷史信息統計分析等功能模塊，可為RT-MDAS系統運行提供基礎數據支持。

（4）執行層 實現RT-MDAS系統功能的實際執行，包括裝配過程可視化監控和物料配送。裝配過程可視化監控主要完成裝配隊列跟蹤、在制品定位、物料消耗、線邊庫監控、生產計劃監控、生產節拍計算等功能；物料配送主要包括打印揀料單、編輯器具TAG、制定出庫單據、審核出庫等功能。

（5）感知層 通過各種軟硬件實現實時的對裝配線各種數據的感知與處理，并將處理后的數據傳送至執行層。

（6）裝配線層 主要執行產品裝配，主要包括PLC、RFID、TAG、二維碼、掃描槍 等硬件，RTMDAS系統結合相關硬件實現對產品裝配過程各類信息的實時監控，可為動態準時制物料配送提供數據支持。

（7）數據處理中心 構建了實時數據庫和歷史數據庫，實時數據庫用于裝配過程、物料配送過程等實時信息的處理；歷史數據庫提供對系統運行的歷史數據的統計分析、數據發布及報表輸出等。

（8）數據發布中心 遠程發布RT-MDAS系統收集和處理后的數據，實現遠程檢索分析裝配車間各種實時和歷史信息，并具有統計分析與報表輸出等功能。

3 RT-MDAS系統的關鍵使能技術

3.1 RFID的應用架構與標簽內容的定義

RFID 讀寫控制單元主要完成配送物料裝載器具、總成裝配體和分總成裝配體三種對象的TAG 讀寫操作，其結構及內容定義如圖4 所示。配送物料裝載對象的TAG 用于物料出庫操作和配送過程，主要包括配送器具ID、人員ID、裝載的物料ID 及預約工位ID 等信息?？偝裳b配對象的TAG 用于實現在制品的可視化跟蹤、線邊庫存動態預警等功能，可為物料配送方案運算提供準確的數據信息，主要包括標簽ID、線體ID、總成品ID、工藝路線ID、訂單ID 以及柔性存儲空間中的工位ID、物料ID等。分總成裝配對象與總成裝配對象的TAG 定義類似，其不同點是分總成裝配對象的TAG中包含總成品ID，其他內容此處不再闡述。

制定物料出庫單后，利用RFID 讀寫器將裝載容器、操作員工、預約物料以及物料預約工位等信息寫入TAG，同時建立物料出庫檔案。當物料運送至預約工位時，將信息傳至服務器進行線邊庫存處理?？偝缮暇€時初始化TAG，利用RFID 讀寫器將線體、產品、工藝、訂單、人員、當前工位等信息寫入TAG，同時將上線的產品身份信息傳送至各分總成裝配線，分總成信息與總成信息同步。當產品進入有物料消耗的工位時，RFID 讀出產品身份、產品類型、訂單等信息，員工裝配零部件，裝配完成后將工位編號和名稱、裝配的零部件、操作員工等信息寫入TAG，更新產品狀態，實現在制品的定位、跟蹤、過程信息的記錄等，同時消耗線邊庫存物料，完成對線邊庫存的動態預警功能。

3.2 基于RFID 技術的裝配過程監控

基于RFID 技術的裝配過程監控主要包括在制品可視化跟蹤、生產計劃實時監控、線邊庫存動態預警等。

（1）在制品可視化跟蹤 是基于RFID 技術實時獲得在制品位置、在制品關鍵信息、裝配隊列等信息，如圖5所示。當總成或分總成進入RFID 讀寫器的讀寫范圍時，RFID 讀寫器感知TAG 中的信息，并將信息存儲至裝配線裝配過程監控PLC，即APM-PLC（assembly process monitoring PLC）的數據交互（Data Block，DB）塊中。第i＋1 個信號控制點觸發，啟動產品位置更新程序，根據信號控制點地址從工廠建模中檢索出對應的工位信息，并將獲得的工位、產品狀態、操作人員等信息寫入過程＿產品狀態信息表中，同時更新裝配隊列序號。監控畫面中實時顯示出混流裝配線的生產狀態、在制品裝配隊列、在制品所處位置等信息。

（2）生產計劃實時監控 對裝配線未上線產品監控、在制品監控和已下線產品監控。當系統接收到ERP系統的生產計劃后進行生產排程，將生產排程后的生產計劃下載至APM-PLC。產品上線時，通過掃描槍讀取產品類型，并與APM-PLC 中的生產計劃進行比對，當匹配時，通過RFID 讀寫器將關鍵信息寫入TAG，更新未上線產品的數量和已上線產品的數量，并按照產品類型和順序監控生產訂單；當不匹配時，不進行生產計劃監控的更新操作。

（3）線邊庫存動態預警 對線邊庫存物料數量實時監控，當低于安全庫存時給出物料短缺預警，對于線邊庫存物料數量、安全庫存、最大庫存、物料的配送方式等信息進行監控。物料消耗、物料入線邊庫、物料遺失、物料缺陷等因素都會造成線邊庫存物料數量的改變。如圖6所示，在制品進入有物料消耗工位時，首先，RFID 讀寫器感知TAG 中的產品類型、產品身份、訂單等信息，然后，根據產品類型獲得制造BOM，按照物料消耗配置，消耗線邊庫存物料，更新線邊庫存信息。在當日庫存區，若物料出庫審核通過，則將出庫的物料信息更新到線邊庫存，對線邊庫存物料進行更新操作。在裝配過程中，若檢測出物料缺陷或物料實際庫存與TAG 中的數量不符合，則可以操作HMI對線邊庫存進行盤點更新，確保線邊庫存監控的準確。

3.3 不確定環境下物料配送方案運算流程

物料配送方案是根據實時裝配過程、工廠建模、線邊庫存等信息綜合計算獲得的物料需求方案，如圖7所示。根據物料分類，裝配車間需要進行實時物料拉動的是部分臺套件和排序件，當操作人員啟動物料呼叫按鈕（物料ANDON 按鈕）或線邊物料低于安全庫存時，啟動物料配送方案計算程序，步驟如下：

步驟1 根據物料呼叫信號，從數據庫中獲取配置的組合物料配送信號Andon1，Andon2，…，Andonn，對各個物料配送信號進行處理。

步驟2 獲取Andoni（i=1，2，…，n）拉動的物料類型m1，m2，…，mi，由此得出配送的物料組M（m1，m2，…，mq），從數據庫中檢索出每種物料配送的載體信息mi（ci，cci，cqi）（i=1，2，…，q），ci表示裝載物料的容器類型，cci表示裝載體的容量，cqi表示裝載體的數量；因此每種物料每次標準配送量為mi（cci×cqi），物料組M的配送量為S（cc1×cq1，cc2×cq2，…，ccq×cqq）。

步驟3 根據Andoni（i=1，2，…，n）獲得需要物料拉動的工位組W（W1，W2，…，Wk）。

步驟4 依據步驟2和步驟3，從數據庫中檢索出物料組M中的每種物料在每一工位消耗量為Uk（mm1，mu2，…，muq）。

步驟5 依據步驟2和步驟3，從數據庫中檢索出物料組M中的每種物料當前的線邊庫存數量組Lk（mk1，mk2，…，mkp）。

步驟6 為達到物料配送的準確，需獲得當天生產計劃、未上線產品隊列、在制品產品類型組P（P1，P2，…，Pm）等信息；根據產品類型組計算出剩余需要裝配的產品數量，主要包括未經過Wk工位裝配的產品Pm、在制品數量Pk1和未上線產品Pm的數量Pk2；由此得出工位組W（W1，W2，…，Wk）中每一工位對應的待裝配產品Pm的數量為Pm（p11＋p12，p21＋p22，…，pk1＋pk2）。

步驟7 根據計劃監控獲得t時間內下線產品數量Cq，則當前生產節拍T=Cq／t；根據線邊庫物料剩余數量得出物料需求的到達時間Tr=T×L（m1，m2，…，mn）。

步驟8 聯合步驟4～步驟6，計算出物料組M（m1，m2，…，mq）對應的實際需求量Q=R（（P1，P2，…，Pm）×（U1，U2，…，Uk）T-L）。

步驟9 將步驟8 中算出的實際需要拉動的物料數量Q與步驟2 得出的物料組的標準配送量S進行比較，若Q≥S，則按照標準配送方式進行物料配送；若0＜Q＜S，則出庫時按實際的物料需求進行物料配送；若Q≤0，則不進行處理。根據物料配送數量Q、預約時間Tr以及配送約束得出物料組合配送方案，生成揀料單并發送至當日庫存區。

4 應用案例

4.1 企業需求分析

以某汽車企業的1.5TGDI發動機裝配線為例，驗證了RT-MDAS系統。該線體是典型的混流裝配線，設計生產節拍為42s／臺，雙班年產量30 萬臺／年。缸體在總裝線流轉中需經過裝配、檢測和輔助動作等共109 個工位，另外還有缸蓋、活塞連桿、曲軸、熱試等分裝線?？偝珊头挚偝晒?2 個工位具有排序件物料需要實時拉動，涉及68種類型物料?；旌涎b配、配送工位分散、物料種類多、生產節拍快等因素加大了物料配送的難度。

4.2 RT-MDAS系統運行的可視化操作流程

根據上文對RT-MDAS的物料配送系統的研究，本文設計并開發了基于RFID 的RT-MDAS系統。RT-MDAS是基于面向服務架構（Service-Oriented Architecture，SOA）的系統，SOA 為解決企業的集成、跨平臺和擴展性提供了可能，并利用J2EE技術開發。

如圖8所示為RT-MDAS系統運行的可視化操作流程，主要包括生產計劃排程、裝配過程監控和物料配送三個部分。運行流程圖展示了從產品生產計劃的制定、執行，到產品裝配過程的實時監控，結合生產計劃及裝配過程的實時監控信息實現動態準時制的物料配送的過程。具體步驟如下：

步驟1 由生產計劃部門的生產管理者制定公司總的生產計劃信息。生產管理者根據當前市場訂單、市場預測、裝配線生產狀態、產品庫存量、物料庫存量等信息制定出合理的生產計劃，并將制定的生產訂單下發至生產車間。

步驟2 由生產車間的現場計劃制定者制定生產排程。根據訂單的緊急情況、裝配線的平衡、設備的運行狀況、物料配送的情況、分總成裝配線與總成裝配線的同步等信息，制定出適合車間的生產排程。

步驟3 由生產車間的現場計劃制定者進行計劃下載。為了保證生產的安全性和穩定性，將制定的計劃依次下載至APM-PLC的交互DB，由APM-PLC控制產品的實時生產上線和計劃的監控。當有緊急插單、設備異常等原因造成計劃變更時，鎖定總成和分總成裝配線的計劃。進入步驟2，重新排程后下載至APM-PLC，下載成功后解除計劃的鎖定。

步驟4 由上線工位的現場操作員工初始化TAG。上線工位是進行發動機裝配過程監控、計劃監控、物料配送方案運算的源頭，因此要作為關鍵工位進行控制。缸體上線完成后將缸體信息、訂單信息、工藝路線信息、人員信息等通過RFID 讀寫器寫入TAG，同時更新APM-PLC 和服務器的裝配隊列、生產計劃、上線數量以及產品位置等信息。

步驟5 由其他工位的現場操作員工根據HMI指導零部件裝配、監控線邊庫存。在制品進入裝配區域，RFID 讀寫器感知TAG 中的缸體二維碼dpm＿code、產品出生證pro＿code、工藝路線route、生產訂單order＿code等信息，并更新產品所在工位，實現在制品跟蹤。操作員工根據HMI指示裝配零部件，掃碼記錄產品裝配的零部件信息，根據裝配BOM 消耗工位相應的物料線邊庫存。實時監測線邊庫存，若線邊庫存量低于安全庫存，則啟動物料拉動預警，并計算物料配送方案，計算過程見3.3 節，并將配送方案發送至當日庫存區。

步驟6 由下線工位的現場操作員工更新計劃及在制品信息。下線工位是發動機裝配過程控制的關鍵點，當托盤進入下線工位時，將發動機裝配過程中的關鍵信息顯示至HMI。然后吊裝至熱試線，并將總成裝配線TAG 信息寫入熱試線TAG 中，同時更新計劃、下線數量、在制品隊列等信息。

步驟7 由當日庫庫存區的揀料員檢索出各工位的物料需求及配送方案，打印揀料單。

當步驟5中進行物料呼叫時，當日庫存區的揀料員會收到物料請求信號，在當日庫存區PC中檢索出各工位的物料需求及配送方案，打印揀料單，進行揀料操作。

步驟8 揀料員根據揀料單進行揀料，將單據中預約的物料裝載至托盤或容器中，并送至物料出庫緩沖區，同時將關鍵的物料配送信息通過手持式RFID 讀寫器寫入TAG。

步驟9 由當日庫存區的揀料員制定出庫單據。物料進入緩沖區后，揀料員根據揀料結果及揀料單在PC 中制定出物料的出庫單據，明確出庫的物料、物料的預約工位、預約數量等信息。

步驟10 由當日庫存區的倉庫保管員審核物料出庫單據。當緩沖區物料進入出庫點時，庫區保管員進行物料出庫單據的審核，審核通過后，根據配送的物料信息來更新目標工位的線邊庫存信息。

步驟11 由物料配送員將物料運輸至工位。物料審核出庫后由物料配送員根據物料配送方案將組合配送的物料配送至預約工位，物料配送至現場后解除物料呼叫請求，系統自動記錄物料呼叫持續時間、工位、人員等信息。

步驟12 由物料入庫管理員制定入庫單據。當有物料需要進行入庫操作時，物料入庫管理員根據入庫的物料制定入庫單據，入庫操作完成后，更新物料在當日庫中的庫存數量信息。

4.3 RT-MDAS運行效果對比分析

該發動機裝配線于2012 年開始實施RTMDAS系統，詳細分析了2011、2012 和2013 三年的物料配送歷史數據。如表1 所示，雖然裝配的發動機類型增加了三種，配送車輛卻減少了一輛，配送車輛利用率和配送可靠率分別提高了27.6%和24.9%，效率的提高帶來的是產能的提升，平均每天裝配發動機數量和物料配送次數分別增加了138 臺和49 次，但平均每天物料配送成本卻降低了38.5%。從分析可以看出RTMDAS系統的應用給企業帶來了良好的經濟效益，隨著系統實施的不斷深入，物料配送過程會得到進一步改善，并可以將RT-MDAS系統應用到其他裝配工位的物料拉動中。

表1 RT-MDAS系統運行效果對比分析

5 結束語

本文在分析混流裝配線物料配送的不確定性基礎上，構建了RT-MDAS的體系架構，闡述了其硬件和軟件結構，通過硬件組態和軟件配置實現組合式物料配送，從而提高了物料配送的效率。闡述了RTMDAS系統的關鍵使能技術，包括RFID 技術、在制品可視化跟蹤、生產計劃實時監控、線邊庫存動態預警、物料配送方案運算流程等。以實例驗證了該系統的可行性和有效性。RT-MDAS可以推廣應用于變速箱裝配、汽車整車裝配、再制造等領域。構建的RT-MDAS系統及體系架構實現了呼叫響應及時、揀料快速準確、配送準確及時，但對于相關問題還有待進一步研究，如智能料箱料架、智能輔助揀選系統、配送路徑優化、低碳配送、車間內外物流同步拉動等。

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