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粉料庫房管理在輪胎生產企業中起著舉足輕重的作用, 粉料合格是煉出合格膠料的前提, 因此越來越受到重視。目前有些企業建立了自動化粉料庫管理系統, 以提高庫房管理的效率和規范性, 但是自動化庫房管理系統投資大, 建設周期長, 而且門檻較高, 大多數企業難以承受, 并且目前國內輪胎生產企業大多沿用傳統的粉料庫房管理方法, 缺乏有效的信息化管理手段, 難以實現電子貨位管理和物料的先進先出管理, 造成粉料庫管理混亂, 生產效率低下, 經常出現過期廢料, 造成極大浪費。

人工配料系統的數據采集是輪胎生產企業的又一難題, 許多粉料由于本身的特性和工藝精度要求, 無法實現機械自動稱量, 只能通過人工稱量完成, 很難做到稱量數據可追溯, 從而無法保證品質, 成為很多生產企業難以解決的難題。

本文介紹粉料動態倉儲管理及人工配料數據采集系統的設計, 旨在解決物料信息管理和數據采集兩大難題。

粉料動態倉儲管理及人工配料數據采集系統以一臺計算機作為服務器主機, 若干計算機通過局域網與之相連, 每臺計算機連接一臺人工小粉料秤, 系統結構如圖1所示。服務器主機安裝SQL Server 2005數據庫, 存儲各類數據, 并管理粉料的出庫、入庫和退庫。與人工小粉料秤相連的各計算機采集稱量數據, 顯示配方內容, 控制配料流程。

圖1 系統結構示意  下載原圖

服務器主機是系統的核心, 不僅管理出庫、入庫、退庫操作, 還存儲了各人工小粉料秤的物料庫、配方庫和實時稱量數據。

入庫、退庫操作界面如圖2所示。入庫、退庫均采用下拉框式輸入方法, 每條下拉框內都保存著預先設定好的各種信息供操作人員調用, 省去了繁瑣的信息輸入, 操作人員僅需在下拉框內選擇相應的數據后確認無誤即可將粉料入庫和退庫。每條下拉框均與服務器主機內的SQL Server 2005數據庫連接, 所有入庫、退庫的信息均自動記錄在“出入庫報表”內, 報表可追溯每次入庫和退庫的相關信息。

圖2 入庫、退庫操作界面  下載原圖

出庫方式同樣采用下拉框式輸入方法, 下拉框內儲存著粉料庫房中現有的物料配方名稱。出庫時只需在“查詢”下拉框內選擇配方名稱, 系統會通過運算找出庫房中所有的該配方批次信息, 并按時間順序由上至下排列 (見圖3) , 庫位圖 (見圖4) 中也會顯示最先入庫的該批次配方的位置。為了保證先進先出的原則, 系統只允許對該配方最先入庫的批次進行出庫操作。為防止誤操作導致的庫房數據丟失, 系統還增加了出庫密碼保護, 需輸入正確密碼才可進行出庫操作。

圖3 出庫明細查詢界面  下載原圖

圖4 庫位示意  下載原圖

出入庫報表詳細記錄了每批次物料的出入庫信息, 其中包括配方名稱、入庫時間、配料時間、有效期、袋數、裝車號、機型、班次、經手人和出庫時間, 庫存查詢界面如圖5所示。為了便于查詢, 還增加了表格排序和打印功能。出入庫報表中的數據可以大批量長期儲存, 通過該報表可以清楚掌握粉料庫房的出入庫情況。

圖5 庫存查詢界面  下載原圖

安全登陸界面如圖6所示。為了更好地保障關鍵數據不被隨意修改及嚴格執行工藝要求, 系統對物料庫、配方庫、出庫和工號信息進行了密碼保護, 使其僅具有管理權和使用權。

圖6 安全登陸界面  下載原圖

物料庫可儲存40種 (或更多) 物料, 并可隨時修改。

配方庫可儲存1 000個配方, 且設定配方簡單方便, 只需在下拉框內選擇相應的物料, 設定好質量、誤差及工作模式后保存即可。由于使用人工秤稱量, 質量和種類均較少, 系統設定單秤單配方最多稱量4種物料。人工秤配方庫界面如圖7所示, 為減輕操作人員的工作量, 同時為避免同一名配料人員配過多種物料易出錯, 系統增加了“雙秤流轉”作業模式。該模式下, 一個多種物料的配方可以由2臺人工秤和2名配料人員合作完成。例如配方“2229”是由5種物料組成的, 可選用“雙秤流轉”模式, 配方中的第2種物料“466”、第3種物料“RP1”、第4種物料“RP15”均表示在“雙秤流轉”模式中, 由前一臺人工秤負責稱量, 稱量完畢后傳遞給后一臺秤, 后一臺人工秤負責稱量該配方的第1種物料“11”和第5種物料“硫黃”。“雙秤流轉”模式減輕了配料人員的工作量, 降低了配料錯誤的概率, 更好地滿足了生產需求。

圖7 人工秤配方庫界面  下載原圖

系統使用SQL Server 2005作為服務器數據庫, 安全性、可靠性、擴展性和可管理性等方面較傳統數據庫有極大優勢, 不僅能夠確保企業級數據業務的實時穩定運行, 而且能夠大大提高管理效率, 并降低操作復雜度和運營維護成本。各客戶端計算機通過局域網與服務器連接, 生產時直接調用服務器中的配方, 無需工藝人員在每臺客戶端計算機上繁瑣地輸入配方。生產的實時數據均保存在服務器中, 可隨時備份導出, 從而更好地保護歷史數據, 避免丟失。

客戶端計算機是系統的關鍵組成部分, 為現場生產提供信息參考, 并與人工秤通訊采集生產數據。

客戶端計算機對現場配料生產有很大幫助。配料人員可以從客戶端計算機的配方庫中調取所需配方, 如圖8所示, 只需填好相關參數, 并填寫“設定袋數”“班次”和“料袋重量”, 流轉作業只需選擇好前后秤, 就可以選擇“執行配方”操作了。

在客戶端計算機顯示屏內會顯示選好的配方內容, 包括“班次”“配方名稱”和“設定袋數”等, 如圖9所示。畫面簡單直觀, 配料人員可一目了然。稱量開始后, 客戶端計算機會根據人工秤的質量數據變化情況判斷正在稱量的物料種類, 并以不同的顏色提示配料人員。為了更直觀, 系統除了顯示秤值外, 還根據配方的設定質量設計了“稱量值”參數, 這個數值是負值顯示, 例如, 物料設定稱量2.1kg, 此時秤值為“0.000”, “稱量值”則會顯示“-2.100”, 提示配料人員物料還差“2.100”kg。

圖8 人工秤客戶端配方界面  下載原圖

圖9 人工秤操作界面  下載原圖

每臺客戶端計算機都與人工秤通過232串口進行數據通訊, 以“METTLER TOLEDO xk3124”稱重顯示控制器為例, 把顯示控制器的輸出形式設置為“連續輸出”, 再用232串口線與計算機串口相連, 客戶端計算機就能連續不斷地采集人工秤的質量數據, 并生成生產報表, 如圖10所示。生產報表具有排序功能、打印功能并可以Excel形式導出。

目前國內大多數輪胎生產企業都存在粉料庫房管理缺乏信息化手段, 管理較為混亂, 部分粉料仍然需要人工配料的情況。該粉料動態倉儲管理及人工配料數據采集系統投資少, 見效快, 簡單實用。實踐證明, 粉料動態倉儲管理及人工配料數據采集系統可有效實現工廠粉料庫房管理信息化、規范化、精確化、秩序化, 具有一定的推廣價值。

圖1 0 人工秤生產報表