CN116433152A - 智能料架的动态料位集配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能料架的动态料位集配方法，包含阶段：基础数据收集及整理阶段；动态料架软件搭建阶段；动态料架硬件搭建阶段；数据维护阶段；零件投料阶段；集配零件阶段。本发明解决由于产品机型增多需要不断增加集配料架、集配灯、工控机等不断投资的问题，有效降低成本、提高物流配送质量；不需要不断新增集配料架、集配灯、工控机、集配面积等，节省大量固定设备的成本投入。

Description

智能料架的动态料位集配方法

技术领域

本发明涉及汽车行业物流技术领域，具体地涉及智能料架的动态料位集配方法。

背景技术

对于制造行业而言，物流管理一直是制造业企业提高生产效率、节约成本的一个重要环节，特别是对于动力总成制造业而言，其重要意义更是毋庸置疑。

物流管理中零件取料方式一直是改进的重点，传统从动态料架直接取料的物流方式已经不能满足现代化生产需求，使用物联网、电子零件标签、RFID等技术的智能动态料架逐渐成为零件投料、取料的新模式。在这种模式下也会产生一些新的问题：零件只能采取“一出一进”的固定料位模式。随着产品结构改变、产品增多，固定料位无法持续性增加，就会导致动态料架冗长。因此针对这个现象我们提出了动态料架的设计，向轻量化、自动化、智能化的智能仓储模式靠近。通过物联网技术、计算机技术的应用，使货架的发展更加智能化。

现有技术中，物流配送模式是采用库房直供线边，由线边作业人员进行拆包挑选装配。目前，我公司的物流配送方式为标准件直供线边，非标准件上集配区(智能料架)按量份进行配送。

智能料架系统新增集配零件时数据的简要逻辑关系如下：

1.零件维护阶段：人工确定需要上集配零件、集配区位置及零件料位，在MES系统进行料架数据维护，生成集配区、零件、工位的对照关系。

2.零件投料阶段：在装机前两日获得装机计划之后，MES系统自动展开计划，同时在物料展开中自动进行集配展开，获取每台发动机在当前集配区需要集配零件清单。投料工依照投料清单将近两日装机零件投放到指定料位上。

3.集配零件阶段：当日装机时，服务器根据发动机到位信号，自动生成待集配发动机队列。集配区物流人员手动按下集配区按钮，请求第一台未集配发动机集配清单，MES系统收到请求生成该台发动机集配零件清单，并将请求的数据发给料架，料架指示灯亮灯。

集配区物流人员按照亮灯依次拣选到集配车上并拨灭集配灯，即该零件拣选完成，集配区集配灯全灭后表示集配完成。

上述现有技术即所谓SPS(Set Parts System)物流模式，是一种源于丰田汽车的物流配货方式，即按每车装配辆份配送货物。SPS系统核心区域在物料分拣区，通过连接MES系统获取生产顺序和机型，从BOM中自动导出每个机型在该集配区集配零件清单，按照装机顺序以指示灯的形式指导物流人员配送到物料小车上。SPS物流模式下的物流小车一般是按照单量份或者装机顺序按零件品种设计的，具有轻便、防错的功能。

如图1所示，物料的取料端采取亮灯指示模式，取料完成后，人工拨动开关熄灭指示灯，并确认投料与取料的正确性，确认无误放行物料小车并按动起始按钮，开始下一台集配。

由于所有数据都是通过MES系统导出，SPS物流模式提高了零件装配的准确性，避免了错装、漏装零件的风险，因此在制造行业广泛应用。

在动力总成工厂(即所谓D工厂，下同)中，一般按物料投送模式分为物料维护、物料投放、集配零件三个阶段，其中：

如图2所示，信息系统维护：技术科依据PDM及中心各种文件中新增或变更零件信息来维护MES系统BOM数据，维护后确认集配数据(如工位信息，是否集配等)是否正确。生产管理科依据集配数据设定与维护虚拟集配动态料架信息，并在MES系统维护防错灯设置。通过邮件形式告知相关作业单位人员集配动态料架零件维护信息，三方物流人员打印相关零件标签，在相应料位更换或新增零件信息(包括零件名、零件号、集配区、料位)。集配灯在维护后第三天与MES信息进行完成匹配，按照正常生产计划显示。

如图3所示，零件投料阶段：在装机前两日获得装机计划之后，MES系统自动展开计划，同时在物料展开中自动进行集配展开。物流人员判断零件是直供线边还是送至集配区，如果送至集配区，会获取每台发动机在当前集配区需要集配零件清单。投料工依照投料清单将近两日装机零件投放到指定料位上。

集配零件阶段：当日装机时，服务器根据发动机到位信号，自动生成待集配发动机队列。集配区物流人员手动按下集配区按钮，请求第一台未集配发动机集配清单，MES系统收到请求生成该台发动机集配零件清单，并将请求的数据发给动态料架，动态料架指示灯亮灯。

集配区物流人员按照亮灯依次拣选到集配车上并拨灭集配灯，即该零件拣选完成，集配区集配灯全灭后表示集配完成。

现有技术的缺陷如下：

1.由于当前模式，一个集配灯位绑定一个零件，一旦绑定将不会发生变化。随着发动机机型越来越多，需要不断新增集配料架、集配灯、工控机、集配面积等，从而造成较大的成本投入；

2.固定料位模式下只能实现“一出一进”的维护方式，当超过集配区最大容量时零件将无法上集配。以申请人的D工厂的发动机进气侧集配区为例，目前进气侧集配区灯位共381个，实际已用灯位351个，且仅覆盖70％机型,覆盖机型中仅50％零件在集配区；

3.由于第2部分的缺陷，当前集配区已不能满足全机型集配的需求，目前对不能集配机型采取了降级处理方案：即提前一天从MES系统中导出第二天装机计划和零件清单，打印纸质清单，按照清单集配。而这种人工配送的出错概率大，尤其是零件号相近零件容易配错；

4.由于零件与料位的唯一性，而整车及市场需求结构经常会有阶段性批量变动，从而造成部分料位长期闲置，存在较大资源浪费；

5.由于集配灯绑定零件更换时需要人工手动修改生成，而人工操作风险大，从而容易导致错上、漏上零件；当前数据维护模式为收到新增料位维护信息后人工在MES系统中手动维护，人工维护的防错等级低，且不易识别，造成集配灯不亮或错亮；

6.由于集配区投料按照两日装机量备料，各品种、机型零件均有备料，从而导致集配区库存量大；

7.由于需求结构变更，部分不常用零件，会长期摆放在料架上，从而占用库存资源。部分使用频次低的零件占在料位上无法取消，导致集配区料位使用率低，集配区占地面积大，物流人员走动、选配时间长，配送效率低。随着机型、零件需求增加，集配区继续扩容，不仅增加集配区投入成本，而且增加人工成本。

综上所述，上述现有技术的缺陷的根源是由于料位固定导致。

发明内容

本发明针对上述问题，提供智能料架的动态料位集配方法，在SPS物流基础上提出动态料架设计，其目的在于解决由于产品机型增多需要不断增加集配料架、集配灯、工控机等不断投资的问题，有效降低成本、提高物流配送质量；不需要不断新增集配料架、集配灯、工控机、集配面积等，节省大量固定设备的成本投入。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

智能料架的动态料位集配方法，包含以下阶段：

Phase100.基础数据收集及整理阶段；

Phase200.动态料架软件搭建阶段；

Phase300.动态料架硬件搭建阶段；

Phase400.数据维护阶段；

Phase500.零件投料阶段；

Phase600.集配零件阶段。

优选地，所述基础数据收集及整理阶段具体包含以下子阶段；

Phase110.动态料位数据收集与测算子阶段；

Phase120.零件在动态料架上分布规则划分子阶段。

优选地，所述动态料架软件搭建阶段具体包含以下子阶段：

Phase210.动态料架的软件逻辑构建子阶段；

Phase220.动态料架的软件功能构建子阶段；

Phase230.软件预警设置子阶段。

优选地，所述动态料架硬件搭建阶段中的硬件包含动态料架、集配灯、控制机、显示屏、电子零件标签、手持PDA。

优选地，所述数据维护阶段具体包含以下步骤：

S400.由MES系统提前一周获取下一周的装机清单；

S410.根据下一周的所述装机清单，选出集配区所对应的集配零件；

S420.根据人工预设的零件分布规则，将所述集配零件分布在所述动态料架上；

S430.判定是否有新品种零件增加；然后根据判定结果，做出如下操作：

如果没有所述新品种零件增加，则退出本次所述数据维护阶段；

如果有所述新品种零件增加，则由人工对所述新品种零件进行零件分类的判定，并将判定的结果录入系统。

优选地，所述零件投料阶段具体包含以下步骤：

S500.由MES系统每周自动生成备投料清单、装机零件数量；

S510.由物流分拣人员按照所述装机清单和装机个数，分拣零件，并打印带有零件信息的二维码标签；

S520.由物流投料人员根据所述手持PDA上显示的提示信息，对零件的品种和数量进行分拣，然后运送到集配区，准备投料；

S530.可拆卸安装在所述动态料架上的信号灯依据装机计划亮起；

S540.投料工确认所述零件信息与动态料位是否一一对应；然后在确认一一对应的基础上，使用所述手持PDA扫描零件的所述二维码标签；在所述二维码标签后，所述信号灯熄灭；

S550.所述投料工依次投料；

S560.重复执行S540～S550，直至所述信号灯都熄灭；至此投料工作作结束。

优选地，所述集配零件阶段具体包含以下步骤：

S600.在装机当日，由服务器根据发动机到位信号，自动生成待集配发动机队列；

S610.集配区的物流人员手动按下集配区按钮，请求一台当前未集配的发动机的集配零件清单；

S620.MES系统收到请求的数据后，生成S610中所述的当前未集配的发动机的集配零件清单；同时由MES系统将请求的数据发给所述动态料架；所述动态料架在收到请求的数据后，点亮相对应的指示灯；

S630.集配区的物流人员按照被点亮相对应的指示灯，依次将零件拣选到集配车上，然后拨灭这个零件对应的集配灯，以表征这个零件已拣选完成；

S640.重复执行S610～S630，直至集配区的所述集配灯都全部熄灭；至此集配工作结束。

优选地，Phase210的动态料架的软件逻辑构建子阶段中，具体包含以下步骤：

S211.在生产计划展开之后，由MES系统发出弹窗；业务员根据所述弹窗，确认是否当天的所有生产线计划全部展开；如果确认当天的所有生产线计划全部展开，则系统自动排除掉固定料位的部分，转入集配零件设置历史表；

S212.清除掉前一天集配区中的所述动态料位的集配零件设置，保证所述动态料位上没有零件；

S213.MES系统连接计划生产日当天的BOM，然后从BOM清单中筛选掉非集配区集配零件、固定料位零件、标准件，并最终得到动态料位集配零件清单，然后将所述动态料位集配零件清单存入临时表；

S214.循环遍历所述临时表，并将所述临时表中的数据按数量倒序排列；然后关联零件的所述零件分类的设置，按照机型对零件进行分区域设置；

S215.关联集配零件设置历史表，然后查询关联数据；根据查询的结果，做出如下操作：

如果能查询到关联数据，则沿用历史已有关联数据，设置新增集配零件设置记录；

如果不能查询到关联数据，则将零件绑定到所述动态料架所对应的第一个空的所述动态料位，然后增加集配零件设置记录；

S215.清除掉料位规划生成数据，根据S214～S215的结果重新生成所述动态料位，然后展开集配。

优选地，所述零件分类包含大件、中件、小件；其中：

所述大件的规格为：尺寸范围为不高于600mm*450mm*210mm且高500mm*400mm*180mm，或重量范围为不低于10kg；

所述中件的规格为：尺寸范围为不高于500mm*400mm*180mm且高于500mm*400mm*130mm，或重量范围为不低于6kg且低于10kg；

所述小件的规格为：尺寸范围为不高于500mm*400mm*130mm，或重量范围为低于6kg。

优选地，所述动态料架采用滑移式货架设计结构；所述动态料架的上正面可拆卸安装所述集配灯和所述电子零件标签；所述动态料架的背面为投料区，并可拆卸安装所述电子零件标签和所述信号灯；

所述电子零件标签包含通信模块和电子墨水屏；所述通信模块包含蓝牙低功耗BLE模块；所述电子零件标签根据MES系统生成的所述动态料位，自动刷新零件号，并显示零件名、所述零件号、料位编号；

所述手持PDA包含4寸触摸屏，包含扫描功能和无线数据采集功能。

本发明与现有技术对比，具有以下优点：

1.由于本发明采用动态料位集配模式，通过更改MES系统程序逻辑实现料位动态化，达到按照装机计划自动更新料架零件的目的，解决了由于产品机型增多需要不断增加集配料架、集配灯、工控机等不断投资的问题，有效降低成本、提高物流配送质量；

2.由于本发明修改了现有集配灯位于零件的绑定逻辑，绑定是临时而非永久的，因此发动机机型无论多少，都不需要不断新增集配料架、集配灯、工控机、集配面积等，从而节省了大量固定设备的成本投入；

3.由于本发明能满足全机型集配的需求，从而无需对不能集配机型采取降级处理方案，也就不用人工导出第二天装机计划和零件清单，打印纸质清单，按照清单集配，杜绝了人工配送的出错可能；

4.由于本发明的零件与料位的对应关系是动态调整的，而非唯一，从而可以根据整车及市场需求结构发生的阶段性批量变动而灵活调整，不会造成部分料位长期闲置，也就存在资源浪费；

5.由于本发明的集配灯绑定零件更换时，无需人工手动修改生成，也就没有了人工操作风险，从而容易不会导致错上、漏上零件，更不会造成集配灯不亮或错亮；

6.由于本发明无需在集配区投料按照两日装机量备料，从而大量降低了集配区库存量；

7.由于本发明不会由于需求结构变更导致部分不常用零件长期摆放在料架上，从而降低了占用库存资源；尤其是部分使用频次低的零件在料位上可以随时取消，集配区料位使用率答复上升，集配区占地面积低，物流人员走动少、选配时间端，配送效率增高，随着机型、零件需求增加，集配区扩容有限，不仅降低了集配区投入成本，而且降低了人工成本。

附图说明

图1为现有技术的集配区亮灯指示照片；

图2为现有技术的信息系统维护流程示意图；

图3为现有技术的零件投料流程示意图；

图4为本发明具体实施例的周计划灯位数示意图；

图5为本发明具体实施例的模拟投料清单截屏示意图；

图6为本发明具体实施例的动态料架硬件逻辑示意图；

图7为本发明具体实施例的手持PDA界面照片；

图8为本发明具体实施例的动态料架拣选逻辑示意图；

图9为本发明具体实施例的D工厂原先的固定料位方案布局示意图；

图10为本发明具体实施例的当前D工厂动态料位方案布局示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

需要事先说明的是，为了展示本发明的技术效果，申请人以其自己的工厂为例，进行了一次展示性实验，从而得到了本具体实施例；本具体实施例的后续数据、测算都是基于本次实验的；在应用本发明的时候，可以根据实际工作环境与作业要求调整初始参数；本发明的保护范围包括但不局限于本具体实施例中的数值。

智能料架的动态料位集配方法，包含以下阶段：

Phase100.基础数据收集及整理阶段。

需要说明的是，由于动态料架的集配区对于灯位数量的要求非常精准，因此基础数据收集及整理阶段的作用在于：结合应用企业的生产情况，从MES系统中展开半年以上的物料清单以及集配清单，从而算出计划投料单元时间内的最大灯位需求量，并留有一定余量，保证计划投料单元时间内的零件需求量不能超过动态料位的最大值。

本具体实施例中，基础数据收集及整理阶段具体包含以下子阶段。

Phase110.动态料位数据收集与测算子阶段。

本具体实施例中，申请人以其自己的工厂(即申请人自己的D工厂，以下亦简称D工厂)为例，收集了2022.10-2023.1四个月的装机计划，按照每周为节点从MES端导出每种机型装机零件清单即BOM清单，对数据进行删除、整合后得到一周装机计划内目标集配区投料清单。

需要说明的是，如图4所示，由于每周装机计划数量、品种不尽相同，导致数据差异较大。我们统计了近半年的装机数据，最大灯位数为378个，增加10％的空余灯位备用，得出若将当前装机机型全覆盖需要420个灯位满足生产。

Phase120.零件在动态料架上分布规则划分子阶段。

需要说明的是，本发明对于动态料架系统设计阶段构思如下：

MES系统根据生产计划将一定周期内的零件自动分布在动态料架上，这种自动分布如果不设置规则是无序放置的。而现场生产由于动态料架每层的大小不一、零件重量不等、物流人员备投料等因素影响着零件的摆放位置。因此就需要在系统设计阶段对零件摆放区域、零件大小进行区分。

如表1所示，经实践可得结论：为保证简洁性与准确性，零件的分类最好不超过三种；因此本具体实施例中，D工厂的物流设计将零件分成三类，详见表1：

表1.D工厂零件分类划分标准列表

根据表1可知，本具体实施例中，零件分类包含大件、中件、小件；其中：

大件的规格为：尺寸范围为不高于600mm*450mm*210mm且高500mm*400mm*180mm，或重量范围为不低于10kg。

中件的规格为：尺寸范围为不高于500mm*400mm*180mm且高于500mm*400mm*130mm，或重量范围为不低于6kg且低于10kg。

小件的规格为：尺寸范围为不高于500mm*400mm*130mm，或重量范围为低于6kg。

按照如上标准人工对集配区零件进行划分，拟在MES系统中录入大件与小件的零件，其他零件默认为中件，由系统自动分布在动态料架上。

在明确了集配区最大灯位数及零件划分标准后，就能进行下述进一步的软件及硬件的搭建工作。

Phase200.动态料架软件搭建阶段。

需要说明的是，动态料架的设计是基于MES系统的功能进一步开发，增加了包括但不限于集配零件筛选、集配零件历史记录功能。

本具体实施例中，动态料架软件搭建阶段具体包含以下子阶段：

Phase210.动态料架的软件逻辑构建子阶段。

本具体实施例中，Phase210的动态料架的软件逻辑构建子阶段中，具体包含以下步骤：

S211.在生产计划展开之后，由MES系统发出弹窗；业务员根据弹窗，确认是否当天的所有生产线计划全部展开；如果确认当天的所有生产线计划全部展开，则系统自动排除掉固定料位的部分，转入集配零件设置历史表。

S212.清除掉前一天集配区中的动态料位的集配零件设置，保证动态料位上没有零件。

S213.MES系统连接计划生产日当天的BOM，然后从BOM清单中筛选掉非集配区集配零件、固定料位零件、标准件，并最终得到动态料位集配零件清单，然后将动态料位集配零件清单存入临时表。

S214.循环遍历临时表，并将临时表中的数据按数量倒序排列；然后关联零件的零件分类的设置，按照机型对零件进行分区域设置。

S215.关联集配零件设置历史表，然后查询关联数据；根据查询的结果，做出如下操作：

如果能查询到关联数据，则沿用历史已有关联数据，设置新增集配零件设置记录。

如果不能查询到关联数据，则将零件绑定到动态料架所对应的第一个空的动态料位，然后增加集配零件设置记录。

S215.清除掉料位规划生成数据，根据S214～S215的结果重新生成动态料位，然后展开集配。

Phase220.动态料架的软件功能构建子阶段。

需要说明的是，如图5所示，不同于传统智能动态料架人工手动在MES系统维护的模式，本发明的动态料架的软件系统除保留了MES系统中自动获取机型生产顺序信息和零件状态的功能外，增加了自动维护零件信息的功能。系统根据前期零件分类和历史数据，参考前一次集配数据，将零件自动生成到相应料位并生成集配清单。系统会保留数据，作为下次生成动态料位的参考依据。

Phase230.软件预警设置子阶段。

需要说明的是，本步骤的作用及原理如下：

动态料位不足预警：

实际生产过程中会存在新增机型、集配零件增多的情况，当最大动态料位无法满足实际集配零件需求时，若不及时干预，MES系统会随机分布零件，导致无法知道什么零件集配什么零件未集配。

因此需要在MES系统功能开发阶段增加零件超量预警功能，即MES系统在获取次周装机计划后判断最大料位数是否能满足装机需求，若不能满足则触发报警功能，警示生产人员料位不足，生产人员人工剔除部分差异小的机型，以满足最大动态料位。

料架周期替换预警：

动态料架设计是基于每日生产计划零件自动刷新分布零件位置，若生产计划提前则会在生产计划完成后料位自动刷新到次日计划，在实际操作中，由于料架上零件未清空，集配人员无法判断何时切换新零件。

因此需要增加料位周期替换预警功能，即当日生产计划完成进入次日生产计划时，MES系统连接集配区显示屏在集配区预警，提示集配人员注意替换新品种零件，并提示投料工对多余零件统一回收至库内。

Phase300.动态料架硬件搭建阶段。

如图6所示，本本具体实施例中，动态料架硬件搭建阶段中的硬件包含动态料架、集配灯、控制机、显示屏、电子零件标签、手持PDA。

本具体实施例中，动态料架设计依据现场集配区零件品种数及零件体积进行设计，采用滑移式货架设计结构，方便员工拿取、投料；动态料架的上正面可拆卸安装集配灯和电子零件标签；动态料架的背面为投料区，并可拆卸安装电子零件标签和信号灯；MES系统投料指示需投料的电子指示牌亮起并显示零件号，投料工使用PDA工具扫描零部件包装上的二维码完成投料动作后指示牌上灯熄灭。员工依次投料、扫码，待指示灯全部熄灭后投料结束。

电子零件标签包含通信模块和电子墨水屏；通信模块包含蓝牙低功耗BLE模块；电子墨水屏有着重量轻、厚度薄的优点，相比LCD屏幕成本可控，在断电情况下也可以保留刷新前的图文信息，做到极低功耗；电子零件标签根据MES系统生成的动态料位，自动刷新零件号，并显示零件名、零件号、料位编号，起到防错的作用；

手持PDA包含4寸触摸屏，包含扫描功能和无线数据采集功能。

如图7所示，本具体实施例中，利用手持PDA，通过扫描包装二维码可以获取零件投料信息并确认投料，配合拉动式投料系统可以清楚知道下次投料进度。图7即为目前D工厂应用的PDA投料界面。

Phase400.数据维护阶段。

本具体实施例中，以D工厂发动机装配线进气侧集配区实施为例，数据维护阶段具体包含以下步骤：

S400.由MES系统提前一周获取下一周的装机清单。

S410.根据下一周的装机清单，选出集配区所对应的集配零件。

S420.根据人工预设的零件分布规则，将集配零件分布在动态料架上。

需要说明的是，目前集配区可以实现MES系统依据装机计划、历史数据、零件分类自动分布料位，不再需要人工手动维护。并且零件按照机型划分区域，尽可能降低了零件移动的位置，提升动态料位的稳定性。

S430.判定是否有新品种零件增加；然后根据判定结果，做出如下操作：

如果没有新品种零件增加，则退出本次数据维护阶段。

如果有新品种零件增加，则由人工对新品种零件进行零件分类的判定，并将判定的结果录入系统，以作为下次判断的依据。

Phase500.零件投料阶段。

本具体实施例中，零件投料阶段具体包含以下步骤：

S500.由MES系统每周自动生成备投料清单、装机零件数量。

S510.由物流分拣人员按照装机清单和装机个数，分拣零件，并打印带有零件信息的二维码标签。

S520.由物流投料人员根据手持PDA上显示的提示信息，对零件的品种和数量进行分拣，然后运送到集配区，准备投料。

S530.投料请求申请后，可拆卸安装在动态料架上的信号灯依据装机计划亮起。

S540.投料工确认零件信息与动态料位是否一一对应；然后在确认一一对应的基础上，使用手持PDA扫描零件的二维码标签；在二维码标签后，信号灯熄灭。

S550.投料工依次投料。

S560.重复执行S540～S550，直至信号灯都熄灭，代表投料动作结束；至此投料工作作结束。

Phase600.集配零件阶段。

如图8所示，本具体实施例中，集配零件阶段具体包含以下步骤：

S600.在装机当日，由服务器根据发动机到位信号，自动生成待集配发动机队列。

S610.集配区的物流人员手动按下集配区按钮，请求一台当前未集配的发动机的集配零件清单。

S620.MES系统收到请求的数据后，生成S610中当前未集配的发动机的集配零件清单；同时由MES系统将请求的数据发给动态料架；动态料架在收到请求的数据后，点亮相对应的指示灯。

S630.集配区的物流人员按照被点亮相对应的指示灯，依次将零件拣选到集配车上，然后拨灭这个零件对应的集配灯，以表征这个零件已拣选完成。

S640.重复执行S610～S630，直至集配区的集配灯都全部熄灭；至此集配工作结束。

需要进一步说明的是，由于制造业的物料属性、存取特性和应用场景的不同，对动态料架应用模式各不相同：动态料架系统可以连接拉动式投料系统，让投料更简单；智能动态料架增加RFID技术,每个零件都附有电子零件标签，阅读器进行读取并保存数据，让物料出入库数据更加准确等等。建立起软硬件高效互联互通的物流自动化、智能化运作模式，同时解决由于零件品种增加而带来的料位压力，节约人工、资金成本，提高物流配送效率。

基于本次实验，经时候测算可以得到以下结论：

最直观的效果在于：如图9所示，在D工厂运行可变动态料架系统后，解决了新增机型后集配灯位紧缺的难题，固定料位模式方案拟需要集配灯514个。

相比较而言，如图10所示，在实施动态料位后，420个集配灯即可满足生产需求，降低18.3％的集配灯位，相较固定料位减少集配区56.5㎡占地面积。

另一方面，隐形的节省也是很可观的，具体来说：动态料位的变更是对软件系统的升级，软件成本忽略不计，只需硬件上对显示屏投入成本。随着机型品种的增加，在满足新增机型的装机需求下，动态料位的数量会远小于固定料位需要的数量。避免由于机型增加带来的硬件增加成本，节约成本130余万元。由于物料选配压力减小、路程缩短，物流拣选人员可以由原先3人减少至2人，减少人员配置，降低物流成本。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能料架的动态料位集配方法，其特征在于：包含以下阶段：

Phase100.基础数据收集及整理阶段；

Phase200.动态料架软件搭建阶段；

Phase300.动态料架硬件搭建阶段；

Phase400.数据维护阶段；

Phase500.零件投料阶段；

Phase600.集配零件阶段。

2.根据权利要求1所述的智能料架的动态料位集配方法，其特征在于：所述基础数据收集及整理阶段具体包含以下子阶段；

Phase110.动态料位数据收集与测算子阶段；

Phase120.零件在动态料架上分布规则划分子阶段。

3.根据权利要求2所述的智能料架的动态料位集配方法，其特征在于：所述动态料架软件搭建阶段具体包含以下子阶段：

Phase210.动态料架的软件逻辑构建子阶段；

Phase220.动态料架的软件功能构建子阶段；

Phase230.软件预警设置子阶段。

4.根据权利要求3所述的智能料架的动态料位集配方法，其特征在于：所述动态料架硬件搭建阶段中的硬件包含动态料架、集配灯、控制机、显示屏、电子零件标签、手持PDA。

5.根据权利要求4所述的智能料架的动态料位集配方法，其特征在于：所述数据维护阶段具体包含以下步骤：

S400.由MES系统提前一周获取下一周的装机清单；

S410.根据下一周的所述装机清单，选出集配区所对应的集配零件；

S420.根据人工预设的零件分布规则，将所述集配零件分布在所述动态料架上；

S430.判定是否有新品种零件增加；然后根据判定结果，做出如下操作：

如果没有所述新品种零件增加，则退出本次所述数据维护阶段；

如果有所述新品种零件增加，则由人工对所述新品种零件进行零件分类的判定，并将判定的结果录入系统。

6.根据权利要求5所述的智能料架的动态料位集配方法，其特征在于：所述零件投料阶段具体包含以下步骤：

S500.由MES系统每周自动生成备投料清单、装机零件数量；

S510.由物流分拣人员按照所述装机清单和装机个数，分拣零件，并打印带有零件信息的二维码标签；

S520.由物流投料人员根据所述手持PDA上显示的提示信息，对零件的品种和数量进行分拣，然后运送到集配区，准备投料；

S530.可拆卸安装在所述动态料架上的信号灯依据装机计划亮起；

S540.投料工确认所述零件信息与动态料位是否一一对应；然后在确认一一对应的基础上，使用所述手持PDA扫描零件的所述二维码标签；在所述二维码标签后，所述信号灯熄灭；

S550.所述投料工依次投料；

S560.重复执行S540～S550，直至所述信号灯都熄灭；至此投料工作作结束。

7.根据权利要求6所述的智能料架的动态料位集配方法，其特征在于：所述集配零件阶段具体包含以下步骤：

S600.在装机当日，由服务器根据发动机到位信号，自动生成待集配发动机队列；

S610.集配区的物流人员手动按下集配区按钮，请求一台当前未集配的发动机的集配零件清单；

S620.MES系统收到请求的数据后，生成S610中所述的当前未集配的发动机的集配零件清单；同时由MES系统将请求的数据发给所述动态料架；所述动态料架在收到请求的数据后，点亮相对应的指示灯；

S630.集配区的物流人员按照被点亮相对应的指示灯，依次将零件拣选到集配车上，然后拨灭这个零件对应的集配灯，以表征这个零件已拣选完成；

S640.重复执行S610～S630，直至集配区的所述集配灯都全部熄灭；至此集配工作结束。

8.根据权利要求7所述的智能料架的动态料位集配方法，其特征在于：

Phase210的动态料架的软件逻辑构建子阶段中，具体包含以下步骤：

S211.在生产计划展开之后，由MES系统发出弹窗；业务员根据所述弹窗，确认是否当天的所有生产线计划全部展开；如果确认当天的所有生产线计划全部展开，则系统自动排除掉固定料位的部分，转入集配零件设置历史表；

S212.清除掉前一天集配区中的所述动态料位的集配零件设置，保证所述动态料位上没有零件；

S213.MES系统连接计划生产日当天的BOM，然后从BOM清单中筛选掉非集配区集配零件、固定料位零件、标准件，并最终得到动态料位集配零件清单，然后将所述动态料位集配零件清单存入临时表；

S214.循环遍历所述临时表，并将所述临时表中的数据按数量倒序排列；然后关联零件的所述零件分类的设置，按照机型对零件进行分区域设置；

S215.关联集配零件设置历史表，然后查询关联数据；根据查询的结果，做出如下操作：

如果能查询到关联数据，则沿用历史已有关联数据，设置新增集配零件设置记录；

如果不能查询到关联数据，则将零件绑定到所述动态料架所对应的第一个空的所述动态料位，然后增加集配零件设置记录；

S215.清除掉料位规划生成数据，根据S214～S215的结果重新生成所述动态料位，然后展开集配。

9.根据权利要求8所述的智能料架的动态料位集配方法，其特征在于：所述零件分类包含大件、中件、小件；其中：

所述大件的规格为：尺寸范围为不高于600mm*450mm*210mm且高500mm*400mm*180mm，或重量范围为不低于10kg；

所述中件的规格为：尺寸范围为不高于500mm*400mm*180mm且高于500mm*400mm*130mm，或重量范围为不低于6kg且低于10kg；

所述小件的规格为：尺寸范围为不高于500mm*400mm*130mm，或重量范围为低于6kg。

10.根据权利要求9所述的智能料架的动态料位集配方法，其特征在于：所述动态料架采用滑移式货架设计结构；所述动态料架的上正面可拆卸安装所述集配灯和所述电子零件标签；所述动态料架的背面为投料区，并可拆卸安装所述电子零件标签和所述信号灯；

所述电子零件标签包含通信模块和电子墨水屏；所述通信模块包含蓝牙低功耗BLE模块；所述电子零件标签根据MES系统生成的所述动态料位，自动刷新零件号，并显示零件名、所述零件号、料位编号；

所述手持PDA包含4寸触摸屏，包含扫描功能和无线数据采集功能。

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