智能制造技术在行业中的应用系列第六讲 扫码生产管理一体化系统的实践

专家：李方园 领域：机器视觉 行业：未设置 日期：20-12-19 15:13 点击数：289

摘要：在中小型装配企业中采用低成本的扫码生产管理一体化系统是智能化转型的最佳捷径。通过Python编程将所有产品数据可视化，将生产策略直接显示到电子看板，生产操作人员按数字化策略按部就班完成工作，最终实现中小型装配企业的管理数字化。

关键词：扫码生产管理一体化系统；Q-Robot管理；智能扫码终端

Abstract: It is the best shortcut to intelligent transformation to adopt a low-cost integrated system of scanning code production management in small and medium-sized assembly enterprises. Through Python programming, all product data is visualized, and the production strategy is directly displayed on the electronic billboard. The production operators complete the work step by step according to the digital strategy, and finally realize the digital management of small and medium-sized assembly enterprises.

Key words: Code scanning production management integrated system; Q-Robot management; Intelligent code scanning terminal

1　前言

对中小微型的电子、五金等装配企业来说，供应、仓储、生产等各个环节普遍缺乏信息化和智能化。如供应商的物料和成品仓库基本采取手工记账的形式进行，缺乏信息化手段；所有的加工流程都是采用班组长来管人以及口头安排工作内容，缺乏信息记录；大部分的产品装配和加工没有质量追溯途径，出了质量问题无法找到失误源头，从而问责乏力。

在普通劳动力成本剧增的后疫情时期，每节约一个劳动力，包括一线操作工或一线管理人员，都是为企业节省巨大的用人成本。而且当中小企业转型做线上产品销售的时候，往往会带来更大的问题，即产品投诉后进行质量追溯，排查出现问题的环节。本文将介绍一种适用于中小型装配企业的扫码生产管理一体化系统。

2　扫码管理生产一体化系统的流程

在中小型装配企业中采用低成本的扫码生产管理一体化系统是智能化转型的最佳捷径，扫码的本质就是利用数据编码实现数据实时采集、多端多角色实时协同、大数据可视化呈现、深度学习智能决策，帮助装配企业解决生产过程遇到的交付期限拖延、库存积压、工人效率低下、生产过程不透明等问题，从而提高生产率、降低制造成本，进一步打通信息孤岛，真正实现数据驱动制造。

图1是扫描管理生产一体化系统的流程，从供应商的各种物料扫码开始，经过生产计划编码、加工流程1、加工流程2和加工流程3，完成质量监控后进入成品包装，最后在数字仓库中经物流运输到线上线下客户手中。

图1 扫码生产管理一体化系统的流程示意

对于这样的一个加工装配企业，其数据编码经历了“从多到少”、“从杂到简”的过程，具体表现为：

（1）将加工来料的各种物料以规格化数字化的方式进行编码；

（2）在加工和装配过程中的主要环节（中间产品）进行新的零部件编号，并在电子看板上显示；

（3）最后装配加工成品经质量监控后进行条码重整，形成新的产品数据编号，进入数字仓库，经线上线下销售后进入物流环节。

图2是扫码管理生产一体化系统的应用场景，图3为智能扫码终端。

图2 扫码管理生产一体化系统的应用场景

图3 智能扫码终端

3　扫码录入数据信息

在扫码管理生产一体化系统中，数据编码系统需要对内外进行规整、调配，最终实现对外只展示一个码以对应单一产品，对内则用多个码以对应不同的加工单元，构成一个小型管理系统。数据贴码和扫描采用一维码（不够平整或过于细小的零部件只能采用一维码）或二维码，由条码打印机根据扫码管理生产一体化系统的生产计划单元进行打印，不方便贴码的地方采用数据库内码（即扫描生产操作人员ID与产品代码）。

采用Python编程可以大大降低系统开发成本，如图4所示，使用智能扫码终端扫描产品部件、加工流程中的产品编码，通过串口通信获取条形码，通过该条形码获取部件信息，显示该部件信息并统计数量或者时间信息，所有部件信息均保存在数据库MySQLdb库中。

图4 智能扫码终端示意

编程代码如图5所示。

图5 编程代码

4　生产节点Q-Robot管理

流程中的节点是指数据在流转过程中需要经过的各个任务阶段，在流程节点中可以添加具体的操作人员和审核人员，设置各类操作，如确认、退回等，还可以配置节点的操作及可见权限，如可编辑、可见等。在扫码管理生产一体化系统中，将采用Q-Robot管理进行自动化处理节点，当触发设置好的条件，自动的新增将数据按照规则进行操作，从而自动删减重复的流程内容，最大程度减少现场操作人员的工作量，大幅度提高工作效率。

图6是生产节点Q-Robot管理示意，它能将生产管理环节的扫描录入和操作环节做到最简洁配置，将大量冗余的重复操作自动化，并在填入后自动触发目标应用的生产节点，从而达到“一次扫描，多级触发”的目的，将进料、生产、质检、入库等环节自动推进，无需键盘输入更多信息。

图6 生产节点Q-Robot管理示意

采用了Q-Robot管理后的质检扫码界面如图7所示，只需扫码，就会自动生成“质检主题”、“产品名称”、“质检人员”、“质检工序”、“审核状态”。

图7 采用Q-Robot管理后的质检扫码界面

5　结束语

扫码管理生产一体化系统现场采用智能扫码终端和电子看板，将大幅度减少一线管理人员。它通过Python编程将所有产品数据可视化，将生产策略直接显示到电子看板，生产操作人员按数字化策略按部就班完成工作，最终实现中小型装配企业的管理数字化。

参考文献：

[1] 李方园. 智能工厂设备配置研究[M]. 北京：电子工业出版社, 2018.

作者简介：

李霁婷（2000-），女，浙江宁波人，现就读于同济大学工商管理（中法班）专业，研究方向为MES系统应用。

李方园（1973-），男，浙江舟山人，副教授，高级工程师，硕士，毕业于浙江工业大学信息学院控制工程专业，现就职于浙江工商职业技术学院，长期从事智能制造新技术应用于研究工作。

摘自《自动化博览》2020年11月刊