CN1393809A - 现场生产管理仓储系统 - Google Patents

Abstract

一种现场生产管理仓储系统，是针对仓储中心的现场材料加以控管，避免材料囤积存放过久，并将材料分配置适当的位置，用以简化生产过程，本发明至少包括下列步骤：设立一库存区、一领料区及一生产线管理区；通过一工作订单将该库存区中的材料移转至该领料区，并进行领料；通过一领料单将该领料区中的材料移转至该生产线管理区，并进行生产；最后生产线管理区未使用的材料退回该领料区。

Description

现场生产管理仓储系统

本发明涉及一种仓储系统，特别是指一种针对现场材料进行控管的现场生产管理仓储系统。

随着发展中国家经济的成长、全球供应链观念的演进、全球各区域的经贸交流增加、信息与通讯科技的进步，以及全球金融与运输解除管制五大因素，企业E化是未来的趋势，未来企业如何有效掌握全球供应链管理(Supply Chain Management；SCM)，提供顾客高品质、有效率的产品又能使营运成本最小，将是企业是否具国际竞争力的关键因素。

但随着消费市场的转变，现今产业面对的是快速变化、低库存(零库存)、快速的反应与高度的顾客满意要求的竞争环境，因此完备的供应链体系是今日产业成功的关键，而其中仓储(Warehousing)与输配送网络系统的设计更是攸关整个供应链体系运作效率的所在。

在全球供应链体系下，任何作业都无法单独存在，每一个作业都需经由仓储与输配送网络加以串接，整个网络体系包括多个层次的供应商与顾客，以及本身的作业活动，为达到整体运作有效率，其网络类型设计，应以供应链体系中个别作业与整个作业网络之间的互动关系来建构整个仓储与输配送网络系统的最佳结构，在网络中，原料、半成品、零件、成品、生产线、信息，以致于想法、人力等都经由供应商(Supplier)-顾客(Customer)的关系网络来回流通。就其供应面而言，每一项作业皆有其零件、信息或服务的供应商，而这些供应商本身又有其供应商，更上面者还有上游供应商。再从需求面来看，每一项作业都有自己的顾客，这些顾客也可能不是该产品或服务的最终消费者，他们还有自己的下游顾客层。这些网络的串接，使得供应商的上游供应商群和顾客的下游顾客群网网相连，构成整个仓储与输配送网络系统。

再者，在传统的物流系统中，仓储(Warehousing)主要扮演的是“存储”与“保管”的角色。然而，在消费者需求改变、大量且复杂的数据以及市场竞争环境的压力下，为了配合市场少量多样的需求以及时效，仓储系统内材料的进出变的快速且复杂，因此仓储系统的“动管”机能，已凌驾于传统仓储的单纯保管功能之上。而此一“动管”机能便将传统的仓储系统与现今热门的数据仓储(Data Warehouse)加以结合，就是希望藉由两者的结合针对位置的规划与管理，来有效地掌控货物的来处、去向及流量，以达到“动管”的目标。此外，在物流中心的各项技术中，自动化存取仓储系统(Automated Storage Retrieval System；ASRS)的使用，不失为最佳的解决方案。但台湾的自动仓储系统，目前绝大部分是使用在工厂里的原料仓库或发货仓库中，其ASRS基本上的作业很简单，因为其所存储的品项种类不多且大都属于大宗形式的存储与进/出货，其进/出货的单位都以栈板为基本单位，因此在其出货作业上，并不需要再规划任何领货模式来予以协助，几乎可说其ASRS的功能发挥主要是在存储的功能上。但是，一旦将其整套的自动仓储系统，安装在有“少量、多样、高频、迅速”配送需求的物流中心里，就容易产生存储功能接口与领货功能接口的整合问题。而鉴于自动仓储中的位置规划是解决上述问题的主要关键，并且也是影响存取机搬运时间与使用率的主要因素，因此发展一套有效的位置规划法则，来提供物流业者在规划自动仓储系统、变更位置政策时参考，是当前急需解决的问题。

在更深入介绍本系统的功能前，我们先介绍目前的仓储系统及其缺点和由于旧系统的限制，为了达成虚拟仓储中心(Virtual Hub)的目标，必需引进更新系统的原因。仓储系统依技术区别而言可以分为下列三代的系统：

早期：固定仓管员管理固定区域中的固定材料。

缺点：

1.系统需用人工登记作业来维护进出状况，不仅容易输入错，也常有时间上的落差；

2.工作人员请假时没有人能知道材料在那里；

3.领料时需靠工作人员的辨识能力来决定是否领错料；

4.点料时需靠工作人员的辨识能力来决定是否领错料；

5.需等当天所有单据输入完毕后才能知道库存状况；

6.无法控制先进先出(FIFO)；

7.无法在系统上算出是属于那家厂商的货；

8.需停止作业才能进行盘点的程序；

9.无保留功能。

现在：控管到每一位置，材料可以随机的存放于已编码的位置，由系统产生领料单领料。

缺点：已解决旧系统某些问题，但仍有些问题存在：

1.领料时仍需靠工作人员的辨识能力来决定是否领错料；

2.点料时仍需靠工作人员的辨识能力来决定是否领错料；

3.需等当天所有单据输入完毕后才能知道库存状况；

4.需停止作业才能进行盘点的程序；

5.有时间差的保留功能。

为了解决上述的问题，利用在线条形码(Bar code on line)的作业，配合射频传输(Radio Frequency；RF)设备或条形码读取机在网站上看到的库存数据在当时就等于实际库存的数据，完全没有时间差的问题，通过电脑条形码的掌控，我们可管控到每一个仓储供应者(Vendor own)的库存情形。

科技的进步，带领产业向前走，在网络经济、知识经济的时代之下，如何利用最新的技术来增加对顾客的附加价值，因此对于知识经济时代的仓储管理系统，提出基本的要求，但科技的日新月异，过去落后的物流作业，反而可以利用最新的技术，一次赶上其它行业的电子化水准，也足以利用新的网络技术，以架构知识经济时代的仓储管理系统。

在国内经济已相当全球化及E-business化的今天，物流功能的重要性与日遽增，整合“物流、商流、金流、信息流”于一身的现代化商务中心，将是未来发展的主流。为了迎接全球性竞争时代的来临，完善的仓储系统逐渐成为企业经营的成功关键，而仓储系统中心正是流通产业的枢纽，若能适时提升其决策效能，必可掌握竞争优势。

有鉴于此，本发明乃为解决上述问题而提供一种现场生产管理仓储系统，主要目的在于针对仓储系统的现场作业提供发放材料及点领材料的位置，并对材料的使用率及材料的生命周期进行严格控管，通过仓储管理系统判别与现场生产管理仓储系统的详细分类，达到材料流动的最佳配置。

本发明至少包括下列步骤：设立一库存区、一领料区及一生产线管理区；通过一工作订单将该库存区中的材料移转至该领料区，并进行领料；通过一领料单将该领料区中的材料移转至该生产线管理区，并进行生产；最后生产线管理区未使用的材料退回该领料区。

图1-a是本发明所提仓储管理系统定义货物包装方式的层次关系图；

图1-b是本发明所提仓储管理系统中定义不同格式单据的层次关系图；

图2是本发明所提的发料与领料的功能图；

图3是本发明所提的现场生产管理系统的架构图；

图4是本发明所提的现场生产管理系统的控管作业流程图；

图5-a是本发明所提的仓储管理系统中库存区与领料中心的关系图；

图5-b是本发明所提的仓储管理系统中领料区与生产线管理系统的关系图；及

图6是本发明所提的回朔处理(Back Flush)作业的流程图。

有关本发明的详细内容及技术，兹就配合图式说明如下：

本发明提出一种具有最佳化管理流程的仓储系统，特别因应现今市场所提倡的业务处理重组技术(Business Process Reengineer；BPR)与企业资源规划技术(Enterprise Resource Planning；ERP)，其目标是订在重新改造仓储的工作流程，以提高生产力，并期望降低组织营运成本的方法；而本发明实施于一仓储系统之中，使该仓储系统中的库存管理、位置转移、发料作业、领料作业及现场生产管理系统均通过自动化数据采集(Automated Data Capture)的方法来自动地采集、获得数据，如各种用来读取数据的光学及电子扫描仪或条形码读取机(Bar Code Machine)，同时将所获得的数据实时化(Real Time)，避免造成仓储系统管理上的问题。

本发明以一最优实施例说明本方法的具体可行性，藉由仓储管理系统整合不同供应商的材料，并提供给生产线的管理者达到易于管理的目的，在说明本发明之前，先介绍本发明仓储的作业程序及定义货物层次的包装方式。厂商在出货前就送出运送先行通知(Advance Shpping Notice；ASN)，根据ASN来扫描每箱材料的条形码(Bar Code；BC)并做数量的确认，该条形码便做为不同材料的身份证号码(Identification；ID)然而并非所有厂商皆可达成这样的要求，此时没有ASN的要代输入ASN，无条形码的要代贴条形码，在刷完条形码后系统会根据所扫描每箱的产品订单(ProductOrder；PO)，然后对不同种类的数量作和，并根据加出来的数量再与领料清单数量复核一遍，并确认数量无误。

参照图1-a，图1-a是本发明所提仓储管理系统定义货物包装方式的层次关系图，针对存储的包装单位进行设定。就供应商所提供的数据层来解悉，最上一层应为ASN或是我们所称的货柜10，在货柜10底下是由各个栈板(Pallet)20所组成，栈板上放置多个材料箱30，每一材料箱有相同的产品订单(PO)及相同种类的材料，再细分的话即是一材料箱30里包含多个材料盒40，材料盒40里包含多个材料件50，而所有的单位均已贴置一条形码标签(BC Label)，用以代表其ID，以上由大而小将层层的条形码联结在一起，便构成了ASN或标准送货单内所必须表达的数据。而仓储管理系统提供一材料控制卡(Bin Card)，该材料控制卡便是将所条形码组合而成的ID转换成一文字说明，使作业员进行作业时可通过材料控制卡得知该材料的相关消息。

上述所输入的数据是使用射频(Radio Frequency；RF)扫描每一张条形码而来。在入库后，条形码ID便成为这箱材料的身份证号码，纪录这一箱曾经到过那些位置(Locator)，曾经被谁领了多少数量、何时进来及属于何家厂商等背景数据以供仓储管理系统统一管理。请参阅图1-b，图1-b是本发明所提仓储管理系统中定义不同格式单据的层次关系图，现就其层次关系图说明如下：

在点完料并扫描每一个条形码后，RF会实时的将数据传到仓储管理系统中，此时仓储管理系统会根据收到的数据产生如图1-b所示的各层数据，通过一张领料清单(Picking List；PL)100产生多笔接收单据(ReceivingTicket；RT)110，同一个接收单据(RT)110里，可能由于包装量的不同，我们又可以将在同一个接收单据(RT)110中相同材料件50包装量的材料箱40(每一个材料箱中的材料件数量必需相同)群组为一个存储订单(StoringOrder；SO)120，存储订单(SO)120中记录了多笔位置位址130，通过存储位址便可依据条形码找出所需的材料箱ID 140及材料件ID 150。

通过仓储(Warehouse)全面条形码化的管理，仓储材料的一进一出或移转都可以通过RF将库存数据做立即更新，达到实时化(Real Time)的功能。其中发料作业是非常复杂的作业，原因是不同的生产型态对于领料功能要求不同。请参阅图2，图2是本发明所提的发料与领料的功能图，说明仓储管理系统提供多个模块以一控管机制进行发料与领料作业的工作。仓储管理系统200包含以下五种模块：一模拟模块(Simulation)210、一保留模块(Reservation)212、一预留模块(Pre-reservation)214、一承诺模块(Commitment)216及一扣除模块(Deduction)218，该五种模块乃针对发料作业230所设立，其旨在解决一般发料作业的疏失，以下便针对该五种模块做进一步的说明：

1.模拟模块210，该模块提供模拟的功能，将生产线预定的生产排程，通过仓储管理系统200的运算，排出未来生产线所需的材料。

2.保留模块212，该模块提供保留的功能，将模拟模块210得出的所需材料加以保留，确保不被其它人使用。

3.预留模块214，该模块提供预留的功能，由于保留模块212只针对材料的总量进行保留，并不保留每一箱，故可能因为耗损材料等原因产生材料短缺的情况，此时预留模块214会判断材料短缺的状态，便针对短缺的材料加以预留，当短缺的材料一入库时，仓储管理系统200便直接将该材料进行保留。

4.承诺模块216，该模块提供承诺的功能，将已被确认保留的材料承诺至该材料的每一箱，交由领料员领料。

5.扣除模块218，该模块提供扣除的功能，将每一笔被领的材料从被保留的材料中进行扣除。

图3是本发明所提的现场生产管理系统(Shop Floor Control System；SFCS)的架构图，其中库存区依据材料的特性与材料的大小可分为单元装载区(Unit Load；UL)，小型装载区(Mini Load；ML)，迷你装载区(Small MiniLoad；SML)，保险库(Strong Room；SR)，由小至大可为第一区310(如：表面粘着技术(SMT)区)、第二区312(如：手插件区)、第三区314(如：系统组装区)，而领料区也可用周转率的高低区分第一领料中心320(如：主机板领料中心)及第二领料中心322(如：电子领料中心)，生产线也有两种，一为生产线上生产仓储库材料330，一为生产线上(Work In Process；WIP)材料332及一废弃库(Obsolescence；OBS)340与一零配件使用区350，而更详细的说明于图4，图4是本发明所提的现场生产管理系统(Shop FloorControl System；SFCS)的控管作业流程图，其步骤如下：

首先现场生产管理系统设立一库存区、一领料区及一生产线管理区(步骤400)，然后同时进行下列三个步骤，该库存区划分多个不同区域(步骤410)、该领料区划分一周转率高及一周转率低的领料中心(步骤412)及该生产线管理区划分为多条的生产线(步骤414)，划分好之后SFCS便可进行领料、发料及生产的动作，通过WO的保留针对客户KO的需求量，现场生产管理系统将该库存区中被承诺到的每一箱材料移转至该领料区(步骤420)，并从该领料区中的材料送入该生产线管理区(步骤430)，其中送入的方式可分从周转率低的领料中心或是从周转率高的领料中心，其后该周转率低的领料中心中的材料可优先使用或拆为零配件使用(步骤440)，优先使用的材料便可直接针对生产线上的材料进行生产(步骤450)，拆为零配件使用的材料便直接让研发、维修、零星及借用材料需求成品使用零配件出货(步骤452)；而该周转率高的领料中心，通过小工单达成不齐套不发料的条件(步骤400)，也就是该周转率高的领料中心会等工作订单中所需的材料都齐全才发料至生产线管理区。其后也针对生产线上的材料进行生产(步骤450)，从该生产线管理区未使用的余料可选择退回该周转率高或该周转率低的领料中心(步骤460)，选择退入该周转率高的领料中心的余料需定时放回库存区(步骤470)以供下次的使用，选择退入该周转率低的领料中心的余料，由该领料中心进行保管(步骤472)，当余料累积时间过久，系统便会自动判断是否成为呆料(步骤480)，若成为呆料则退入一废弃库中(步骤490)，若客户仍需要及使用余料则重回步骤440重新通过周转率低的领料中心进行使用与生产。

上述周转率高的领料中心如主机板领料中心320，为节省空间，存放于主机板领料中心320中的材料应为周转率很高的材料，若为流动量很慢的材料，应定期退回库存区以避免领料中心暴仓，而表面粘着技术(SMT)区310、手插件区312、系统组装区314，分为三种库存区可使发料作业的效率更为快速。而前述的保险库主要是存放如CPU、DRAM等贵重的材料，故不同于SFCS的领料与发料作业，而会有一专人负责领料，当系统产生保险库的领料清单(PL)后，专门负责的领料员可从RF上点选要领的领料清单(PL)，然后即可用RF开始领料，由于是贵重品，避免遭窃，故即使领完料后随同发料栈板或材料盒，仍放在保险库中，等领料员来领时才从保险库做位置移转至发料的位置并移至生产线。

位置的移转通常来自整理位置的要求。仓储管理系统先去找位置低于所设定的箱数或总数量，然后将这些要整理的位置汇总成一位置移转要求的清单，再根据该清单从位置中将材料箱从UL移到ML或从ML的材料箱中剩余量包成新的材料盒后再移至SML。

仓储管理系统还有提供一系统领料中心(System KC；SKC)，但由于系统材料的体积较大，无法在线上领料但又因体积大又不顾堆积在KC中，故在ASRS出口设计了几个领料站，请参阅图5-a，图5-a是本发明所提的仓储管理系统中库存区与领料中心的关系图且为本发明提供的一最优实施例。

ASRS根据不同的KO补到每一领料站(Picking Station)510、512及514上(如空间够大，此过程亦可用运送带自动输送)，再由站上领料员扫描材料箱40的条形码后决定要领的数量，剩余材料便转回ASRS ML 600库存区中。当领料单(KO)全部结束后System KC应无库存。此种作法唯一的问题便是不能小批量多频率地领料，否则ASRS及领料站恐无法负荷(如有这种生产型态，可使用主机板领料中心)，另外的问题是如同一箱被2张领料单(KO)同时承诺，则会有一张领料单(KO)暂时无法补到材料的时间差。另外的例外为System KC中的保险库。System KC底下区分成两种，其中一个为领料站的位置，另外一个即为保险库，所以一张仓储管理系统的领料单(KO)会产生两张领料清单(Picking Station & 保险库)。

故将ASRS UL、ML，等分成两个区域，当有一张系统KO承诺时，仓储管理系统会承诺到每一材料箱的ID，同时仓储管理系统会产生两张领料单分别从UL、ML(领料以一箱箱为原则)领料至领料站，当补料作业开始时，同时间在领料站上的领料清单(picking list)亦同时作业(一张领料单对应多张领料单，一张领料单仅能由一只RF操作领料，在领料站上同时间只能有一张领料清单在作业)。

在领料站上领完料的余料会由专人连同材料箱退回ASRS ML。每一个领料站，系统会设定一个位置ID，并由补料的人(或领料的人)决定要补料至那一领料站上去领料。

图5-b是本发明所提的仓储管理系统中领料区与生产线管理系统的关系图，一领料区550中的一个领料中心552将材料放置于产品仓储库(PW)560、562及564中，而每一生产仓储库中也有多条生产线570、572及574，而仓储管理系统管理生产仓储库，使每一条生产线均设生产仓储库的位置，而以每一条生产线的方式来列工作清单(WO)，生产线与生产线间的材料也不可以互相挪用，并设立每种材料安全库存的数量，所以当材料低于安全库存时由仓储管理系统来自动补料，此一补料行为称之为回朔处理(Back Flush)作业，而图6是本发明所提的回朔处理(Back Flush)作业的流程图，说明如下：

首先当搬移一材料时，扫描该材料盒的ID(步骤600)，然后通过扫描所得结果，系统自动扣除该材料的数量(步骤610)，接着，判断PW的数量是否低于安全库存(步骤620)，若低于安全库存则产生一位置移转需求单(Location transfer request list)给一领料中心进行领料(步骤630)，其后将该材料放入材料盒并做位置移转至PW的位置(步骤640)，完成一完成品后并扫描该完成品的ID(步骤650)，将该完成品的材料从库存中扣除并移转至该成品(步骤660)，若未低于安全库存则至步骤650，然后重复上述步骤。其中该位置移转需求单(Location transfer request list)产生的时间周期由仓储管理系统自定。

虽然本发明以前述的最优实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (23)

1.一种现场生产管理仓储系统，提供一现场生产管理系统，针对不同属性的区域进行控管，而该现场生产管理系统的控管作业至少包含下列步骤：

设立一库存区、一领料区及一生产线管理区；

通过一工作订单将该库存区中的材料移转至该领料区，并进行领料；

通过一领料单将该领料区中的材料移转至该生产线管理区，并进行生产；及

将该生产线管理区未使用的材料退回该领料区。

2.如权利要求1所述的现场生产管理仓储系统，其中该库存区划分为多个不同区域，并用以存放材料。

3.如权利要求2所述的现场生产管理仓储系统，其中该划分的方式是依据材料的特性与材料的大小。

4.如权利要求1所述的现场生产管理仓储系统，其中该领料区划分为多个不同的领料中心，并用以存放该领料单上的材料。

5.如权利要求4所述的现场生产管理仓储系统，其中该划分的方式是依据材料周转率的高低。

6.如权利要求1所述的现场生产管理仓储系统，其中该生产线管理区划分为多个不同的生产线。

7.如权利要求6所述的现场生产管理仓储系统，其中该划分的方式是依据产品的式样。

8.如权利要求1所述的现场生产管理仓储系统，其中从该库存区中移转至该领料区的材料，是通过一仓储管理系统先行承诺的材料。

9.如权利要求1所述的现场生产管理仓储系统，其中从该领料区中移转至该生产线管理区的材料，是根据该领料区中材料周转率的高低进行一不同转移的方式，而该材料周转率的高低由该仓储管理系统自定。

10.如权利要求9所述的现场生产管理仓储系统，其中该周转率高的领料中心，是通过该工作订单达成不齐套不发料的依据。

11.如权利要求9所述的现场生产管理仓储系统，其中该周转率低的领料中心，是为优先使用余料及将一材料盒拆为零配件使用。

12.如权利要求1所述的现场生产管理仓储系统，其中将该生产线管理区未使用的材料退回该领料区的步骤还包含依据该材料周转率的高低决定一余料退回哪一个领料区的步骤，该材料周转率的高低由该仓储管理系统自定。

13.如权利要求12所述的现场生产管理仓储系统，其中该材料周转率的高低决定该余料退回哪一个领料区还包含退回一周转率高的领料中心及退回一周转率低的领料中心的步骤，并通过该现场生产管理系统设定一时间并定期检验该余料。

14.如权利要求13所述的现场生产管理仓储系统，其中退回该周转率高的领料中心，并定期检验该余料的步骤还包含：

检验一周转率低的余料，是将该余料重新存放回该库存区；及

检验一周转率高的余料，是将该余料移转至该生产线管理区再次使用。

15.如权利要求13所述的现场生产管理仓储系统，其中退回该周转率低的领料中心，并定期检验该余料的步骤还包含：

检验一周转率低的余料，是将该余料转换成一呆料并退入依废弃库中；及

检验一周转率高的余料，是将该余料保管于该周转率低的领料中心并继续提供使用及生产。

16.如权利要求1所述的现场生产管理仓储系统，其中该现场生产管理系统是提供一保险库用以存放昂贵的材料。

17.如权利要求16所述的现场生产管理仓储系统，其中该保险库的作业流程至少包含下列步骤：

通过一仓储管理系统产生一属于该保险库的领料清单并进行领料；

将领完的材料放置于该保险库；及

移转该材料至一生产线进行生产。

18.如权利要求1所述的现场生产管理仓储系统，其中该现场生产管理系统是通过一无线射频传输(RF)读取条形码而进行数据的传输。

19.一种现场生产管理仓储系统，是提供一回朔处理作业，通过一仓储管理系统控管一生产仓储库，将低于安全库存的材料自动补料，该回朔处理作业至少包含下列步骤：

搬移一材料并扫描该材料的条形码；

从该生产仓储库中直接扣除该材料的总量；

该生产仓储库存放的材料低于安全库存数量并通知该仓储管理系统；

该仓储管理系统产生一位置移转需求单给一领料中心进行领料；及

通过该位置移转需求单自动将材料补至该生产仓储库的位置。

20.如权利要求19所述的现场生产管理仓储系统，其中该生产仓储库针对不同生产线设立不同位置，用以将生产线间的材料无法挪用。

21.如权利要求19所述的现场生产管理仓储系统，其中该安全库存数量的设定是根据不同材料的周转率。

22.如权利要求19所述的现场生产管理仓储系统，其中该位置移转需求单产生的时间周期由该仓储管理系统自定。

23.如权利要求19所述的现场生产管理仓储系统，其中该回朔处理作业是通过一无线射频传输(RF)读取条形码而进行数据的传输。

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