一文講透 | 大型制造業(yè)工具工裝管理解決方案

工具工裝指制造過(guò)程中用于完成或者輔助完成特定工作任務(wù)的裝置或器具，包括刀具/夾具/模具/量具/檢具/輔具/鉗工工具/工位器具等。

大型制造業(yè)在工具工裝管理過(guò)程中，主要難點(diǎn)痛點(diǎn)在于:

工具工裝管理全流程總體分為采購(gòu)階段、存儲(chǔ)保管階段、生產(chǎn)使用階段、保養(yǎng)維修階段、報(bào)廢階段，除采購(gòu)階段外，其他各階段都應(yīng)在MOM中管理，如下圖所示。

圖 工具工裝管理階段與系統(tǒng)架構(gòu)圖串聯(lián)

MOM（Manufacturing Operation Management  制造運(yùn)營(yíng)管理）主要負(fù)責(zé)企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品制造相關(guān)管理，包含了計(jì)劃與排程、制造執(zhí)行、質(zhì)量管理、倉(cāng)儲(chǔ)物流、設(shè)備維護(hù)、安全管理等主要模塊，使用MOM管控工具工裝：

• 管控采購(gòu)到貨后的所有過(guò)程信息，避免大量紙質(zhì)和線下操作帶來(lái)的人力成本和管理浪費(fèi)；
  

• 尤其可以追溯到生產(chǎn)加工過(guò)程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、維護(hù)部門(mén)在工具工裝管理中的有效協(xié)同；

• 同時(shí)也使得工具工裝使用的信息透明化程度大幅度提升，為后續(xù)的產(chǎn)品質(zhì)量追溯、生產(chǎn)效率和周期分析、以及智能化發(fā)展提供有效支撐。

MOM接收工具工裝主數(shù)據(jù)，工具工裝主數(shù)據(jù)管理雜亂導(dǎo)致后續(xù)出現(xiàn)大量問(wèn)題，如一物多名、數(shù)據(jù)不統(tǒng)一、庫(kù)存不準(zhǔn)確等等，應(yīng)建立統(tǒng)一編碼體系，納入主數(shù)據(jù)管理范疇，將物料主數(shù)據(jù)推送給MOM系統(tǒng)，這是作為后續(xù)一系列精細(xì)化管理的基礎(chǔ)。

圖 工具工裝主數(shù)據(jù)

大多數(shù)企業(yè)工具工裝都是通過(guò)外購(gòu)購(gòu)入，一些研制型企業(yè)的定制工裝可能是自行加工。工具工裝需求由使用/保管部門(mén)提出，在采購(gòu)到貨后通常在倉(cāng)庫(kù)部門(mén)存儲(chǔ)保管并進(jìn)行庫(kù)存管理，方便后續(xù)領(lǐng)用，流程如下圖所示。

圖 工具工裝采購(gòu)與入庫(kù)

在MOM中提報(bào)工具工裝采購(gòu)申請(qǐng)，需求部門(mén)或者保管部門(mén)在MOM中提出工具工裝的采購(gòu)申請(qǐng)，經(jīng)一系列審批后，將采購(gòu)申請(qǐng)發(fā)給ERP或者SRM系統(tǒng)進(jìn)行采購(gòu)，如下圖，在MOM中提交工具工裝采購(gòu)申請(qǐng)。

圖 工具工裝采購(gòu)申請(qǐng)

MOM還獲取ERP/SRM的采購(gòu)訂單，與采購(gòu)申請(qǐng)進(jìn)行匹配，可以基于采購(gòu)申請(qǐng)跟蹤后續(xù)采購(gòu)執(zhí)行情況。

在MOM中執(zhí)行工具工裝采購(gòu)入庫(kù)，工具工裝到廠，保管員對(duì)工具工裝進(jìn)行清點(diǎn)與驗(yàn)收，包括生成工具工裝編碼、打印粘貼條碼、清點(diǎn)數(shù)量等。

圖 工具工裝清點(diǎn)與驗(yàn)收

對(duì)于一些特定工具，如量檢具，到貨后還需要進(jìn)行檢定，清點(diǎn)后MOM驅(qū)動(dòng)創(chuàng)建檢定任務(wù)。

工具工裝采購(gòu)入庫(kù)、存儲(chǔ)保管、維修保養(yǎng)等過(guò)程都是為了確保工具工裝的可用性而進(jìn)行的一系列管理，作為生產(chǎn)資源，其最終是在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中使用。

常見(jiàn)的使用場(chǎng)景：

生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)工具工裝的使用流程參見(jiàn)如下，主要在生產(chǎn)前齊套檢查、工具工裝領(lǐng)用歸還、生產(chǎn)準(zhǔn)備過(guò)程、生產(chǎn)開(kāi)工檢查、生產(chǎn)執(zhí)行等過(guò)程中應(yīng)用，MOM提供生產(chǎn)使用工具工裝的全過(guò)程管理，對(duì)工具工裝全流程可追溯具有重大意義，同時(shí)彌補(bǔ)了產(chǎn)品制造過(guò)程追溯時(shí)對(duì)工具工裝使用的空缺。

圖 生產(chǎn)過(guò)程對(duì)工具工裝使用流程

為了判斷是否能按計(jì)劃正常開(kāi)工，計(jì)劃人員需要對(duì)物料、工具工裝、技術(shù)資料準(zhǔn)備進(jìn)度和結(jié)果進(jìn)行計(jì)算與查閱，技術(shù)資料的齊套標(biāo)準(zhǔn)難以定義，一般由人工界定是否齊套，佰思杰MOM系統(tǒng)提供了對(duì)物料、工具工裝的齊套檢查，本文僅介紹工具工裝齊套，通過(guò)進(jìn)行齊套檢查，可以確保所需的工具工裝齊全可用，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，避免缺少或損壞工具工裝而導(dǎo)致生產(chǎn)中斷或延誤。

工具工裝使用特點(diǎn)：

• 工具工裝需求一般是由工藝人員確定，不同企業(yè)習(xí)慣/要求不同，所指定的工具工裝顆粒度不同，可能會(huì)細(xì)化到指定具體工具工裝編號(hào)，也可能只指定到某一工具工裝分類(lèi)。

• 工具工裝是可重復(fù)利用的資源，其存在多種狀態(tài)，包括庫(kù)內(nèi)可用狀態(tài)、已領(lǐng)用未歸還狀態(tài)、維修保養(yǎng)狀態(tài)、報(bào)廢狀態(tài)等。

• 一個(gè)工具工裝在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)僅能被一個(gè)工作使用。

計(jì)算工具工裝齊套時(shí)，按照最細(xì)維度，應(yīng)將每臺(tái)工具工裝在每個(gè)工作的使用時(shí)間段鎖定，判斷工具工裝是否滿足需求，這種實(shí)現(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)時(shí)比較復(fù)雜，佰思杰MOM系統(tǒng)提供了一種通過(guò)計(jì)算工具工裝的需求波動(dòng)與庫(kù)存匹配，判斷是否齊套的方法，通過(guò)該方式，使得工具工裝的齊套計(jì)算具有可行性且易于理解，工具工裝的庫(kù)存包括倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的和已領(lǐng)用未歸還的可用狀態(tài)的庫(kù)存。

以下圖為例，當(dāng)工作對(duì)工具工裝的需求相對(duì)確定，可以得到工具工裝需求波動(dòng)圖，比較不同工具工裝庫(kù)存對(duì)齊套結(jié)果的影響：

圖中：

• 若工具工裝的庫(kù)存量為10，高于所有時(shí)間段內(nèi)的工具工裝的最大需求，此時(shí)工具需求全部滿足；

• 若工具工裝的庫(kù)存量為8，則2023-03-13 8:50至2023-03-13 10:20期間，由于工具工裝總需求量為9，此期間內(nèi)將有一部分工作的工具需求無(wú)法滿足；

• 若工具工裝的庫(kù)存量為7，則2023-03-12 14:35至2023-03-12 17:00期間、2023-03-13 8:50至2023-03-13 15:20期間，這兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)的需求量大于庫(kù)存量，有一部分的工作需求無(wú)法得到滿足；

• 此種方式還兼容了期間內(nèi)工具工裝的庫(kù)存呈波動(dòng)狀態(tài)的場(chǎng)景，取需求波動(dòng)線與庫(kù)存波動(dòng)線相交的一部分時(shí)間段重點(diǎn)判斷齊套值。

MOM系統(tǒng)提供了一鍵進(jìn)行工具工裝齊套檢查功能，如下圖所示，齊套計(jì)算時(shí)根據(jù)工單對(duì)工具工裝的需求量和需求時(shí)間段，對(duì)比在庫(kù)庫(kù)存量以及被領(lǐng)到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工具工裝，判斷齊套率，并賦值工具需求的齊套數(shù)量與齊套狀態(tài)，輔助計(jì)劃員判斷工單是否能按計(jì)劃正常開(kāi)工。

圖 齊套計(jì)算時(shí)檢查日志

圖 計(jì)算出的工單的工具工裝齊套率

圖 工具需求的齊套數(shù)量和齊套狀態(tài)

生產(chǎn)開(kāi)工前，生產(chǎn)人員根據(jù)工藝規(guī)定的工具需求進(jìn)行領(lǐng)用，如下圖，生產(chǎn)/設(shè)備/質(zhì)量等使用部門(mén)通過(guò)在MOM中發(fā)起領(lǐng)用，倉(cāng)庫(kù)部門(mén)根據(jù)領(lǐng)用申請(qǐng)發(fā)貨，并支持工具工裝的歸還，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)領(lǐng)料與倉(cāng)庫(kù)發(fā)料的有效協(xié)同，并完成從領(lǐng)料、到發(fā)料、到歸還的完整流程。

圖 工具工裝借用歸還流程

支持在MOM中發(fā)起工具工裝領(lǐng)用，如下圖，生產(chǎn)人員在等開(kāi)工前在手持終端或工位終端發(fā)起工具工裝領(lǐng)用，自動(dòng)發(fā)送給倉(cāng)庫(kù)部門(mén)。

圖 工具工裝領(lǐng)用

MOM支持工具工裝的發(fā)放，保管部門(mén)直接根據(jù)領(lǐng)用申請(qǐng)選擇發(fā)放的工具工裝，在領(lǐng)料申請(qǐng)中更新發(fā)貨信息，實(shí)現(xiàn)信息的有效閉環(huán)。

圖 保管部門(mén)發(fā)放工具工裝

在MOM中掃碼歸還入庫(kù)，工具工裝使用完畢，保管員掃碼歸還入庫(kù)，生成歸還記錄，驅(qū)動(dòng)庫(kù)存和工具工裝臺(tái)賬的更新，以此完成從領(lǐng)料、到發(fā)料、到歸還的完整流程，如下圖所示。

圖 歸還入庫(kù)

在MOM開(kāi)工前檢查工具工裝的狀態(tài)和實(shí)物，班組長(zhǎng)/工人在開(kāi)工前對(duì)整個(gè)工單或指定工作進(jìn)行生產(chǎn)資源（物料、人員、設(shè)備、工具工裝、文件等）準(zhǔn)備情況的檢查，以判斷是否滿足開(kāi)工條件，過(guò)程中還能查看工具工裝是否按期校準(zhǔn)、校準(zhǔn)是否通過(guò)等。工具工裝開(kāi)工檢查，將開(kāi)工檢查項(xiàng)、工具需求、工具工裝臺(tái)賬狀態(tài)、校準(zhǔn)保養(yǎng)維修工作等管理過(guò)程有效串聯(lián)，大大避免錯(cuò)檢、漏檢現(xiàn)象，使后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程更加順暢。

圖 工單/工作對(duì)工具工裝的開(kāi)工檢查

在MOM采集使用的工具工裝和工時(shí)，工具工裝在加工制造、裝配安裝、維修保養(yǎng)、檢測(cè)測(cè)量等方面應(yīng)用，通過(guò)在生產(chǎn)匯報(bào)、檢驗(yàn)匯報(bào)、維護(hù)匯報(bào)等過(guò)程中采集記錄工具工裝及其時(shí)長(zhǎng)，記錄這些工具工裝的使用情況。對(duì)于工具工裝的效能統(tǒng)計(jì)、平均壽命統(tǒng)計(jì)等提供強(qiáng)力數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，并在產(chǎn)品正反向信息追溯、質(zhì)量追溯過(guò)程中，保證信息的完整性和有效性。

圖 執(zhí)行過(guò)程采集工具工裝并記錄工時(shí)

通過(guò)進(jìn)行校準(zhǔn)、保養(yǎng)和維修，確保工具工裝運(yùn)行的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和可靠性。

工具工裝到達(dá)校準(zhǔn)日期后，對(duì)工具工裝定期自動(dòng)/手動(dòng)發(fā)起校準(zhǔn)或保養(yǎng)，一方面有效確保工具工裝的可用性，減少人為方面的漏檢/少檢情況；另一方面通過(guò)過(guò)程信息的有效跟蹤，可對(duì)工具工裝的校準(zhǔn)/保養(yǎng)次數(shù)有效統(tǒng)計(jì)，輔助分析使用周期和質(zhì)量，其流程如下圖所示。

圖 工具工裝保養(yǎng)與維修流程

MOM提供工具工裝周期性校準(zhǔn)/保養(yǎng)計(jì)劃創(chuàng)建，如下圖所示，提前對(duì)工具工裝制定周期性校準(zhǔn)/保養(yǎng)計(jì)劃，到達(dá)特定時(shí)機(jī)，系統(tǒng)將自動(dòng)生成校準(zhǔn)/保養(yǎng)任務(wù)。

圖 工具工裝周期性校準(zhǔn)/保養(yǎng)計(jì)劃制定

MOM驅(qū)動(dòng)校準(zhǔn)到期日期自動(dòng)更新，校準(zhǔn)完成后，驅(qū)動(dòng)工具工裝臺(tái)賬的上次校準(zhǔn)日期、下次校準(zhǔn)日期自動(dòng)更新。

使用過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)工具工裝損壞，對(duì)工具工裝發(fā)起故障事件，事件在線上直接處理，并支持事件處理、維修過(guò)程線上匯報(bào)，通過(guò)故障和維修線上處理，減少部門(mén)間推諉扯皮，并且能夠?qū)ぞ吖ぱb的故障率、維修完好率、停用時(shí)長(zhǎng)等進(jìn)行分析。

圖 工具工裝維修流程

MOM提供故障事件提報(bào)、故障處理與維修管理的功能，使用人員在系統(tǒng)中提報(bào)異常，經(jīng)處理人判斷可以轉(zhuǎn)成維修工作，由維修人員解決。

圖 維修提報(bào)、處理與解決

MOM支持工具工裝實(shí)物報(bào)廢出庫(kù)，當(dāng)工具工裝無(wú)法維修或不經(jīng)濟(jì)維修時(shí)，提出報(bào)廢申請(qǐng)進(jìn)入報(bào)廢審批流程，對(duì)工具工裝進(jìn)行報(bào)廢出庫(kù)和報(bào)廢狀態(tài)更新。遺失也是如此。

圖 工具工裝報(bào)廢出庫(kù)

在MOM對(duì)工具工裝臺(tái)賬信息進(jìn)行整體追溯，工具工裝臺(tái)賬是企業(yè)工具工裝管理的重要工具，應(yīng)實(shí)現(xiàn)線上統(tǒng)一管理并實(shí)時(shí)更新，工具工裝臺(tái)賬的更新，應(yīng)在收貨、借用歸還、維保保養(yǎng)、封存遺失報(bào)廢等業(yè)務(wù)后自動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)更新?？梢詭椭髽I(yè)進(jìn)行資產(chǎn)管理和核算，記錄、跟蹤和管理工具工裝的各個(gè)環(huán)節(jié)，分析工具工裝的利用率、可靠性和管理效率等。

如下圖所示，基于臺(tái)賬，我們可以查看和跟蹤以下信息：

• 工具工裝的位置，包括所在倉(cāng)庫(kù)、貨位

• 工具工裝的狀態(tài)，如正常、待維修、遺失、報(bào)廢

• 工具工裝相關(guān)業(yè)務(wù)信息，如借用歸還信息、校準(zhǔn)到期信息

• 工具工裝的相關(guān)使用記錄，如領(lǐng)用記錄、歸還記錄、校準(zhǔn)記錄、維修記錄、使用記錄

• ……

圖 臺(tái)賬相關(guān)信息追溯

理論上，工具工裝都應(yīng)屬于企業(yè)資產(chǎn)，都應(yīng)按照資產(chǎn)進(jìn)行管理，然而不同工具工裝的價(jià)值差異較大，從幾塊到幾千上萬(wàn)塊不等，如果忽視其價(jià)值都按照資產(chǎn)管理，會(huì)帶來(lái)一定的管理浪費(fèi)。因此，企業(yè)可以設(shè)置一個(gè)價(jià)值點(diǎn)，當(dāng)工具工裝價(jià)值高于該值時(shí)，才作為資產(chǎn)管理。低于該值的工具工裝，在采購(gòu)入庫(kù)時(shí)直接進(jìn)行費(fèi)用化處理，后續(xù)只管理實(shí)物。

工具工裝通常由倉(cāng)庫(kù)管理，工具工裝入庫(kù)、借用、歸還、維修等都觸發(fā)工具工裝臺(tái)賬的更新，對(duì)于作為資產(chǎn)管理的工具工裝的臺(tái)賬，類(lèi)似于是資產(chǎn)臺(tái)賬，可以同步更新。對(duì)于非資產(chǎn)管理的工具工裝臺(tái)賬，由管理部門(mén)在臺(tái)賬表中統(tǒng)一監(jiān)控。

圖 工具工裝臺(tái)賬與資產(chǎn)臺(tái)賬的關(guān)系

工具工裝在企業(yè)的管理涉及采購(gòu)、入庫(kù)存儲(chǔ)、領(lǐng)用歸還、生產(chǎn)使用、校準(zhǔn)保養(yǎng)與維修、報(bào)廢、追溯查詢(xún)等，使用MOM能夠?qū)⒉少?gòu)之后的全流程管理并跟蹤，信息透明化程度大幅度提升，通過(guò)高效管理工具工裝，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、維護(hù)部門(mén)在工具工裝管理中的有效協(xié)同，有利于產(chǎn)品的整體追溯和整體生產(chǎn)效率提升、以及未來(lái)的大數(shù)據(jù)分析、智能化發(fā)展。

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