0 引言

中國空間技術研究院作為以星船宇航產品製造為主的企業，產品係統級集成 （即星船總體裝配）占據核心地位[1] 。總裝配套庫房作為總體裝配生產資料的管理中心，其持續高效率運行將保障總裝生產線的順利實施。作為拉動效率的重要手段，庫房自動化和信息化建設顯得尤為重要。

將自動化立體倉儲設備 [2]與總裝生產信息管理係統有機結合形成自動化配料係統，實現物料管理與生產信息係統集成， 不僅可使配套庫房成為總裝各項生產條件準備和協調的緩衝區域，利於生產條件的閉環管理； 還可以改善庫房管理人員的作業條件，降低勞動強度和耗時；解決傳統管理模式空間損失和貨物存取之間較難平衡的問題，提高物料周轉效率； 並且能夠為精密元器件和設備的存儲提供條件保障。

1 自動化配料係統的組成

自動化配料係統主要由總裝看板生產管理係統（能夠實現信息共享和處理） 和自動化貨櫃硬件、軟件（實現物料自動化存儲）組成。

1.1 看板生產管理係統

JIT （準時化生產） 生產管理方式在 20 世紀 70年代末從日本引入我國， 長春第一汽車製造廠最先運用 JIT 思想控製生產現場作業，取得了豐富的經驗，創造了良好的經濟效益 [3]。經過多年的探索，航天器製造企業結合自身的特點，也逐步建立形成了一套看板生產管理係統， 在生產中保持物質流和信息流的同步性，提高了生產響應能力。

總裝看板生產管理係統是將JIT技術應用於航天器產品總裝生產過程開發的生產管理係統， 在總裝工作中得到廣泛應用， 覆蓋物料管理、 生產計劃、質量監督、總裝實施和質檢等業務流程。

物料管理模塊是看板生產管理係統的重要組成部分之一，功能涵蓋物料數據管理和物料配套信息管理， 應用於庫房產品管理、輔助材料數據管理、工具管理和物料配套管理。

1.2 自動化貨櫃

1.2.1自動化貨櫃硬件

自動化貨櫃按照其運行原理可以分為回轉式貨櫃和垂直升降式貨櫃兩類 [4]。回轉式貨櫃運行時，所有料鬥同步運動；而垂直升降式貨櫃存取物料時隻有單個托盤運動，且能夠調節存儲物料的間距，從而充分利用和擴充空間，消除回轉式貨櫃存在的偏載平衡問題，但價格相對較高。

結合總裝庫房存儲物資的特點，從穩定性、均衡性、擴展性以及空間利用率等多角度綜合考慮，本文選用垂直升降式自動化貨櫃作為庫房物料自動化存儲設備。

1.2.2自動化貨櫃管理軟件

自動化貨櫃自帶管理軟件采用 Access 數據庫或 SQL 數據庫，具備基礎數據、出入庫、基本查詢、報表查詢、權限管理、聯機操作等基本功能。

該軟件的作用主要體現在兩方麵：

1）驅動操作貨櫃能夠取代貨櫃控製麵板，對貨櫃的運行進行全麵操作， 其人機交互界麵也方便操作人員使用；

2）具備數據管理能力。結合 SQL 數據庫，記錄庫存數據，並可對貨櫃、托盤、貨位進行調整規劃等。

自動化貨櫃自帶的管理軟件可以通過 TXT 格式文件實現與其他軟件的接口通信， 具體分為零件信息文件和定單信息文件。 文件按照傳輸方向分為上傳和下載，這些文件都可存在指定的路徑下，通過寫入、讀取、清空和刪除等操作實現與其他軟件之間的信息交互和更新。

雖然自動化貨櫃自帶的管理軟件能夠實現物料的存儲管理，但是在操作的便捷性、數據統一和共享方麵存在不便。要更大限度地發揮自動化貨櫃係統優勢，提升庫房管理整體能力，需將自動化貨櫃係統納入已有的庫存管理體係， 作為看板係統的一部分。

2 自動化配料係統的集成應用

通過集成開發，實現看板生產管理係統和自動化貨櫃係統的有機結合， 將構成集物料存儲自動化和生產物料管理自動化為一體的自動化配料係統。目前，應用於總裝庫房的自動化配料係統已完成硬件實施和軟件開發工作，進入係統測試階段。自動化配料係統的成功應用， 將使總裝庫房的自動化管理具有物料出入庫、庫存狀態查詢、調撥、貨位優化、庫存預警、物料齊套等功能，並充分利用貨櫃優勢提高庫存能力和管理水平，為庫房管理提供詳細、可靠的統計分析數據。

2.1 係統功能

根據總裝庫房的物料管理流程，自動化配料係統具有物料出入庫管理、基本信息管理、物料齊套管理等功能模塊， 各功能模塊以及其子功能實現了自動化配料係統對物料的管理。 各功能模塊與自動化貨櫃和看板生產管理係統的關係如圖 1 所示。

結合看板生產係統的自動化配料係統的應用，不僅將看板生產管理係統中對庫房的管理特點與自動化貨櫃的優勢有機結合在一起，同時實現兩者的各項管理特點和優勢， 並在此基礎上衍生出庫存狀態查詢與貨位優化調整功能。圖 2 為庫存狀態展示界麵：左側貨櫃展示中，黃色表示貨位為空，紅色表示有儀器設備在貨位中，當鼠標移動到托盤上貨位時，以浮標的形式顯示該托盤中所存放的儀器設備信息和貨位規格；右側顯示貨櫃利用指標，可具體到單個貨位；此外，能夠展示係統中多台貨櫃包括總數量、已用數量及利用率等的總體使用指標。

2.2 業務流程

在整個自動化配料係統業務流程中，主要包含物料出入庫管理、 基本信息管理和物料齊套管理等業務。其中物料出入庫管理業務細分為首次入庫、歸還入庫、通用出庫、配套出庫等；基本信息管理業務細分為庫存狀態查詢、物料調撥管理、庫存貨位優化、最低庫存預警等；物料齊套管理業務細分為物料齊套提醒和物料齊套。

以物料首次入庫為例，圖 3 所示為其完整的一個業務流程，其中黃色為人工手動操作，灰色為在看板生產管理係統中的操作，藍色為在自動化貨櫃自帶的管理軟件中的操作。經過分析，得出操作人員在整個業務流程中人工手動操作比例約占25 %，極大降低了操作人員的勞動強度， 顯著提高了庫存管理的自動化和信息化水平。

3 經濟效益分析

自動化配料係統在總裝庫房的應用將實現自動化貨櫃與看板生產管理係統的緊密集成。

自動化貨櫃的使用顯著提高了空間利用率，使物料的存儲更加安全可靠，存儲方式更加靈活、有序。經過與傳統存儲模式對比測算，相同占地麵積的情況下，庫房存儲能力提升了 129 %，提高了存儲效率， 降低了物流成本， 將 “靜態倉庫” 變為 “動態倉庫” 。

庫房管理人員通過看板生產管理係統對庫存物料進行有效的數據統計和自動化存取，可以保證總裝生產的物流暢通， 使工藝人員和生產調度及早發現問題，采取相應措施，縮短儲備周期，最大限度地降低庫存資金占用；同時，通過周期性的物品基本信息管理（物品管理和貨位管理），及時補救管理中的漏洞， 使庫存管理係統實時地反映出庫存的現實情況，以便協調整個生產過程，達到效益最大化。

通過看板生產管理係統與自動化貨櫃的集成開發，將簡化庫房出、入庫業務，在提高工作效率、降低勞動強度的同時，改善管理流程。信息共享、電子化查詢、狀態統計、優化調整等功能，使總裝庫房的管理更具有針對性。麵向對象的權限設置，從不同的側麵為不同層麵的管理人員提供所需信息，在提升庫房運作水平和能力的同時，拉動整個產品總裝過程的生產能力和管理水平整體協調發展。

4 結束語

本文針對自動化配料係統在總裝庫房中的建立與實施，介紹了將自動化貨櫃與看板生產管理相結合的物流管理模式， 以及在這種管理模式下的業務流程，並結合麵向總裝生產的實施進行了經濟效益分析。自動化配料係統的實施，將顯著提高物料管理的效率，實現管理自動化、信息化和係統化，為總裝生產全麵協調可持續發展提供有力保障。

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