工具工装指制造过程中用于完成或者辅助完成特定工作任务的装置或器具,包括刀具/夹具/模具/量具/检具/辅具/钳工工具/工位器具等。
大型制造业在工具工装管理过程中,主要难点痛点在于:
主数据管理较粗,编码不规范,不统一,存在一物多名现象
工具工装台账手工维护工作量大,容易出现更新不及时、更新错漏、台账缺失情况
工具工装检定提醒等,大多采用Excel公式提醒管理,数据查看人员有限并且及时性不强
工具工装借用归还、检定保养、维修、使用等过程,纸质单据信息流转,无有效的过程记录,人员跨部门沟通往返量较大,信息关联性、及时性不强
工具工装管理全流程总体分为采购阶段、存储保管阶段、生产使用阶段、保养维修阶段、报废阶段,除采购阶段外,其他各阶段都应在MOM中管理,如下图所示。
图 工具工装管理阶段与系统架构图串联
MOM(Manufacturing Operation Management 制造运营管理)主要负责企业内部产品制造相关管理,包含了计划与排程、制造执行、质量管理、仓储物流、设备维护、安全管理等主要模块,使用MOM管控工具工装:
管控采购到货后的所有过程信息,避免大量纸质和线下操作带来的人力成本和管理浪费;
尤其可以追溯到生产加工过程,实现生产、仓储、维护部门在工具工装管理中的有效协同;
同时也使得工具工装使用的信息透明化程度大幅度提升,为后续的产品质量追溯、生产效率和周期分析、以及智能化发展提供有效支撑。
MOM接收工具工装主数据,工具工装主数据管理杂乱导致后续出现大量问题,如一物多名、数据不统一、库存不准确等等,应建立统一编码体系,纳入主数据管理范畴,将物料主数据推送给MOM系统,这是作为后续一系列精细化管理的基础。
图 工具工装主数据
大多数企业工具工装都是通过外购购入,一些研制型企业的定制工装可能是自行加工。工具工装需求由使用/保管部门提出,在采购到货后通常在仓库部门存储保管并进行库存管理,方便后续领用,流程如下图所示。
图 工具工装采购与入库
在MOM中提报工具工装采购申请,需求部门或者保管部门在MOM中提出工具工装的采购申请,经一系列审批后,将采购申请发给ERP或者SRM系统进行采购,如下图,在MOM中提交工具工装采购申请。
图 工具工装采购申请
MOM还获取ERP/SRM的采购订单,与采购申请进行匹配,可以基于采购申请跟踪后续采购执行情况。
在MOM中执行工具工装采购入库,工具工装到厂,保管员对工具工装进行清点与验收,包括生成工具工装编码、打印粘贴条码、清点数量等。
图 工具工装清点与验收
对于一些特定工具,如量检具,到货后还需要进行检定,清点后MOM驱动创建检定任务。
工具工装采购入库、存储保管、维修保养等过程都是为了确保工具工装的可用性而进行的一系列管理,作为生产资源,其最终是在生产制造环节中使用。
常见的使用场景:
生产人员进行产品加工装配时,使用切削刀具安装在机床上,将材料切割、钻孔、铣削等;使用固定工具,对材料进行切割、钻孔、铣削等加工;使用组装工具进行组装和连接零部件等。
质量人员进行质量检测工作时,使用测量工具,用于测量尺寸、角度、平直度等;使用检测工具,用于检测产品的质量、缺陷和损伤等。
维修人员在对设备进行维修时,也需要使用一些固定工具、安全工具等。
生产环节对工具工装的使用流程参见如下,主要在生产前齐套检查、工具工装领用归还、生产准备过程、生产开工检查、生产执行等过程中应用,MOM提供生产使用工具工装的全过程管理,对工具工装全流程可追溯具有重大意义,同时弥补了产品制造过程追溯时对工具工装使用的空缺。
图 生产过程对工具工装使用流程
3.1 工具工装齐套检查
为了判断是否能按计划正常开工,计划人员需要对物料、工具工装、技术资料准备进度和结果进行计算与查阅,技术资料的齐套标准难以定义,一般由人工界定是否齐套,佰思杰MOM系统提供了对物料、工具工装的齐套检查,本文仅介绍工具工装齐套,通过进行齐套检查,可以确保所需的工具工装齐全可用,提前发现问题,避免缺少或损坏工具工装而导致生产中断或延误。
工具工装使用特点:
工具工装需求一般是由工艺人员确定,不同企业习惯/要求不同,所指定的工具工装颗粒度不同,可能会细化到指定具体工具工装编号,也可能只指定到某一工具工装分类。
工具工装是可重复利用的资源,其存在多种状态,包括库内可用状态、已领用未归还状态、维修保养状态、报废状态等。
一个工具工装在一个时间段内仅能被一个工作使用。
计算工具工装齐套时,按照最细维度,应将每台工具工装在每个工作的使用时间段锁定,判断工具工装是否满足需求,这种实现方式实现时比较复杂,佰思杰MOM系统提供了一种通过计算工具工装的需求波动与库存匹配,判断是否齐套的方法,通过该方式,使得工具工装的齐套计算具有可行性且易于理解,工具工装的库存包括仓库内的和已领用未归还的可用状态的库存。
以下图为例,当工作对工具工装的需求相对确定,可以得到工具工装需求波动图,比较不同工具工装库存对齐套结果的影响:
图中:
若工具工装的库存量为10,高于所有时间段内的工具工装的最大需求,此时工具需求全部满足;
若工具工装的库存量为8,则2023-03-13 8:50至2023-03-13 10:20期间,由于工具工装总需求量为9,此期间内将有一部分工作的工具需求无法满足;
若工具工装的库存量为7,则2023-03-12 14:35至2023-03-12 17:00期间、2023-03-13 8:50至2023-03-13 15:20期间,这两个时间段内的需求量大于库存量,有一部分的工作需求无法得到满足;
此种方式还兼容了期间内工具工装的库存呈波动状态的场景,取需求波动线与库存波动线相交的一部分时间段重点判断齐套值。
MOM系统提供了一键进行工具工装齐套检查功能,如下图所示,齐套计算时根据工单对工具工装的需求量和需求时间段,对比在库库存量以及被领到生产现场的工具工装,判断齐套率,并赋值工具需求的齐套数量与齐套状态,辅助计划员判断工单是否能按计划正常开工。
图 齐套计算时检查日志
图 计算出的工单的工具工装齐套率
图 工具需求的齐套数量和齐套状态
3.2 工具工装领用归还
生产开工前,生产人员根据工艺规定的工具需求进行领用,如下图,生产/设备/质量等使用部门通过在MOM中发起领用,仓库部门根据领用申请发货,并支持工具工装的归还,实现生产领料与仓库发料的有效协同,并完成从领料、到发料、到归还的完整流程。
图 工具工装借用归还流程
支持在MOM中发起工具工装领用,如下图,生产人员在等开工前在手持终端或工位终端发起工具工装领用,自动发送给仓库部门。
图 工具工装领用
MOM支持工具工装的发放,保管部门直接根据领用申请选择发放的工具工装,在领料申请中更新发货信息,实现信息的有效闭环。
图 保管部门发放工具工装
在MOM中扫码归还入库,工具工装使用完毕,保管员扫码归还入库,生成归还记录,驱动库存和工具工装台账的更新,以此完成从领料、到发料、到归还的完整流程,如下图所示。
图 归还入库
3.3 工具工装开工检查
在MOM开工前检查工具工装的状态和实物,班组长/工人在开工前对整个工单或指定工作进行生产资源(物料、人员、设备、工具工装、文件等)准备情况的检查,以判断是否满足开工条件,过程中还能查看工具工装是否按期校准、校准是否通过等。工具工装开工检查,将开工检查项、工具需求、工具工装台账状态、校准保养维修工作等管理过程有效串联,大大避免错检、漏检现象,使后续生产过程更加顺畅。
图 工单/工作对工具工装的开工检查
3.4工具工装使用记录
在MOM采集使用的工具工装和工时,工具工装在加工制造、装配安装、维修保养、检测测量等方面应用,通过在生产汇报、检验汇报、维护汇报等过程中采集记录工具工装及其时长,记录这些工具工装的使用情况。对于工具工装的效能统计、平均寿命统计等提供强力数据基础,并在产品正反向信息追溯、质量追溯过程中,保证信息的完整性和有效性。
图 执行过程采集工具工装并记录工时
通过进行校准、保养和维修,确保工具工装运行的稳定性、准确性和可靠性。
工具工装到达校准日期后,对工具工装定期自动/手动发起校准或保养,一方面有效确保工具工装的可用性,减少人为方面的漏检/少检情况;另一方面通过过程信息的有效跟踪,可对工具工装的校准/保养次数有效统计,辅助分析使用周期和质量,其流程如下图所示。
图 工具工装保养与维修流程
MOM提供工具工装周期性校准/保养计划创建,如下图所示,提前对工具工装制定周期性校准/保养计划,到达特定时机,系统将自动生成校准/保养任务。
图 工具工装周期性校准/保养计划制定
MOM驱动校准到期日期自动更新,校准完成后,驱动工具工装台账的上次校准日期、下次校准日期自动更新。
使用过程中,若发现工具工装损坏,对工具工装发起故障事件,事件在线上直接处理,并支持事件处理、维修过程线上汇报,通过故障和维修线上处理,减少部门间推诿扯皮,并且能够对工具工装的故障率、维修完好率、停用时长等进行分析。
图 工具工装维修流程
MOM提供故障事件提报、故障处理与维修管理的功能,使用人员在系统中提报异常,经处理人判断可以转成维修工作,由维修人员解决。
图 维修提报、处理与解决
MOM支持工具工装实物报废出库,当工具工装无法维修或不经济维修时,提出报废申请进入报废审批流程,对工具工装进行报废出库和报废状态更新。遗失也是如此。
图 工具工装报废出库
在MOM对工具工装台账信息进行整体追溯,工具工装台账是企业工具工装管理的重要工具,应实现线上统一管理并实时更新,工具工装台账的更新,应在收货、借用归还、维保保养、封存遗失报废等业务后自动驱动状态和相关数据更新。可以帮助企业进行资产管理和核算,记录、跟踪和管理工具工装的各个环节,分析工具工装的利用率、可靠性和管理效率等。
如下图所示,基于台账,我们可以查看和跟踪以下信息:
工具工装的位置,包括所在仓库、货位
工具工装的状态,如正常、待维修、遗失、报废
工具工装相关业务信息,如借用归还信息、校准到期信息
工具工装的相关使用记录,如领用记录、归还记录、校准记录、维修记录、使用记录
……
图 台账相关信息追溯
理论上,工具工装都应属于企业资产,都应按照资产进行管理,然而不同工具工装的价值差异较大,从几块到几千上万块不等,如果忽视其价值都按照资产管理,会带来一定的管理浪费。因此,企业可以设置一个价值点,当工具工装价值高于该值时,才作为资产管理。低于该值的工具工装,在采购入库时直接进行费用化处理,后续只管理实物。
工具工装通常由仓库管理,工具工装入库、借用、归还、维修等都触发工具工装台账的更新,对于作为资产管理的工具工装的台账,类似于是资产台账,可以同步更新。对于非资产管理的工具工装台账,由管理部门在台账表中统一监控。
图 工具工装台账与资产台账的关系
工具工装在企业的管理涉及采购、入库存储、领用归还、生产使用、校准保养与维修、报废、追溯查询等,使用MOM能够将采购之后的全流程管理并跟踪,信息透明化程度大幅度提升,通过高效管理工具工装,实现生产、仓储、维护部门在工具工装管理中的有效协同,有利于产品的整体追溯和整体生产效率提升、以及未来的大数据分析、智能化发展。
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