Khi nguyên liệu được nhập về công ty, trên mỗi cuộn tôn, thùng sơn đã có các thông số về cuộn, thùng cùng với mã số và mã vạch của nhà sản xuất được dán bên ngoài và bên trong sản phẩm..
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT MÁY TÍNH
Tạ Minh Tuấn 12070554
TP Hồ Chí Minh tháng 12 năm 2012
Trang 2Mục lục
1 Giới thiệu công ty thép tôn Phương Nam 4
2 Qui trình sản xuất 5
2.1 Quy trình sản xuất, tiêu thụ sản phẩm 5
2.2 Các qui trình nghiệp vụ 5
a Quy trình nhập kho nguyên liệu 5
b Quy trình sản xuất 6
c Nhập kho thành phẩm 6
d Xuất kho 7
e Quy trình xử lý lại 8
f Kiểm kê kho 8
g Lập kế hoạch sản xuất 8
2.3 Đặc điểm của nguyên liệu và thành phẩm 8
a Nguyên liệu Tôn đen 8
b Nguyên liệu Sơn 9
c Nguyên liệu Kẽm 9
d Tôn mạ kẽm 10
e Tôn mạ màu 10
3 Hệ thống quản lý 11
3.1 Tổng quan 11
3.2 Cấu trúc hệ thống 12
a Cấp Hiện trường – Field Level 13
b Cấp Phân xưởng – Master Layers 14
c Cấp giám sát/ điều hành - Supervisory Management/ Operator Level 14
3.3 Mô hình mạng quản lý sản xuất 14
a Mạng LAN cho văn phòng 15
b Mạng LAN cho khu vực sản xuất 15
3.4 Tầng mạng công nghiệp – Field Layer 16
a Mô hình 16
b Mạch chuẩn hóa tín hiệu và cách ly – Signal Adaptor ( SA) 18
c Thiết bị Ether – Concentrator (EC) 18
Trang 33.5 Một số chức năng khác 20
a Mạng song song và cơ chế Replication 20
b Phân quyền và bảo mật 20
4 Một số giao diện – biểu mẫu của hệ thống 21
4.1 Quản lý nhóm người dùng 21
4.2 Quản lý hệ thống 22
4.3 Quản lý danh mục 25
4.4 Quản lý kho nguyên liệu 25
4.5 Theo dõi – đồng bộ dữ liệu 28
5 Kết luận và Đánh giá 30
5.1 Kết luận 30
5.2 Ưu điểm của hệ thống 30
5.3 Những vấn đề cần khắc phục 31
5.4 Một số ý tưởng cải tiến hệ thống 31
a Hỗ trợ cơ chế kiểm tra lỗi và thông báo cho người quản trị 31
6 Thông tin về quá trình thực hiện đề tài 32
6.1 Biên bản họp nhóm 32
a Họp lần thứ nhất 32
b Họp lần thứ 2 32
c Họp lần thứ 3 32
d Họp lần thứ 4 32
e Họp lần thứ 5 32
6.2 Phân công công việc 33
6.3 Đánh giá các đóng góp của thành viên 33
Trang 41 Giới thiệu công ty thép tôn Phương Nam
Công ty Tôn Phương Nam là đơn vị liên doanh giữa Công ty Thép Miền Nam, nay là Tổng Công Ty Thép Việt Nam với các Công ty: Sumitomo Corporation - Nhật Bản và Federal Iron Works Sdn.Bhd - Malaysia
Hình 2.1 Công ty Tôn Phương Nam
Công ty được thành lập theo giấy phép đầu tư số 1264/GP ngày 09/06/1995 của UBNN về Hợp Tác và Đầu Tư, nay là Bộ Kế Hoạch và Đầu Tư
Trang 52 Qui trình sản xuất
2.1 Quy trình sản xuất, tiêu thụ sản phẩm
Qui trình sản xuất được hoàn thiện từ khâu thu mua nguyên vật liệu tới dây chuyền sản xuất và phân phối
Nguyên liệu sau khi được nhập về từ nhà cung cấp, gồm tôn đen, kẽm và sơn được chuyển vào nhập kho nguyên liệu Từ kho, nguyên liệu sẽ được chuyển tới 2 phân xưởng mạ kẽm và mạ màu để thu được sản phẩm là tôn mạ kẽm và tôn mạ màu Sản phẩm của quá trình sản xuất của hai phân xưởng được chuyển tới kho thành phẩm Từ đây các mặt hàng tôn được xuất bán cho các đại lý và khách hàng
Hình 2.2 Sơ đồ sản xuất
2.2 Các qui trình nghiệp vụ
a Quy trình nhập kho nguyên liệu
Phòng Kế hoạch – Vật tư dựa vào kế hoạch sản xuất và tồn kho của kho nguyên liệu, đưa ra danh sách các nguyên liệu cần nhập Đơn hàng sau đó được gửi cho nhà cung cấp
Trang 6Khi nguyên liệu được nhập về công ty, trên mỗi cuộn tôn, thùng sơn đã có các thông số về cuộn, thùng cùng với mã số và mã vạch của nhà sản xuất được dán bên ngoài và bên trong sản phẩm
Nhân viên thủ kho sẽ lập phiếu nhập trong đó có các thông tin về nhà cung cấp, thông tin về các cuộn tôn (chiều dài, khối lượng), thùng sơn (màu sắc, dung tích)
Mỗi cuộn tôn, thùng sơn sẽ được đánh mã vạch theo quy định Sau đó thủ kho sẽ in mã vạch dán vào cuộn tôn, thùng sơn Mã vạch này sẽ được gán duy nhất 1 lần và đi theo cuộn tôn, thùng sơn này trong suốt quá trình sản xuất
b Quy trình sản xuất
Bắt đầu ca sản xuất, công nhân sẽ khai báo thông tin về ca sản xuất
Ở đầu vào, nhân viên chọn các cuộn tôn nguyên liệu trong kho đưa vào sản xuất theo đúng kế hoạch sản xuất mà bộ phận kinh doanh đã lập
Công nhân sử dụng máy đọc mã vạch hoặc tìm trực tiếp mã cuộn tôn trong cơ sở dữ liệu để đưa các cuộn tôn nguyên liệu vào hàng đợi, chờ sản xuất
Trong quá trình sản xuất, tại 1 thời điểm chỉ có duy nhất 1 cuộn tôn trên dây chuyền ở trạng thái chạy Công nhân có thể cho chuyển trạng thái cuộn tôn từ đang chạy sang dừng, chờ sản xuất hoặc đã chạy xong tùy theo trạng thái thực tế của cuộn tôn Các thông số cuộn tôn nguyên liệu như chiều dài, khối lượng đã được nhập trong quá trình nhập kho sẽ hiển thị để công nhân theo dõi
Ở đầu ra, hệ thống sẽ thu thập số liệu từ các thiết bị đo chiều dài, khối lượng của cuộn thành phẩm Công nhân đầu ra nhập các thông tin khác như phân loại, chiều dài, khối lượng các loại trong cuộn, độ dày,
Hệ thống tự động gán mã cho cuộn thành phẩm Bộ phận KCS thực hiện công tác lấy mẫu, đánh giá chất lượng cho từng cuộn thành phẩm đã được gán mã này và cập nhật vào hệ thống Cuộn thành phẩm sau đó được đóng gói, dán mã vạch và chuyển sang kho thành phẩm
Kết thúc ca sản xuất, trưởng ca hoặc quản đốc sẽ lập biên bản ghi nhận trong đó chứa thông tin các cuộn nguyên liệu đầu vào và các cuộn thành phẩm tương ứng đã sản xuất trong ca
Biên bản này sau đó được gửi cho bộ phận kinh doanh để nhập kho thành phẩm
c Nhập kho thành phẩm
Bộ phận kinh doanh tiếp nhận biên bản giao nhận từ bộ phận sản xuất và sử dụng máy đọc
mã vạch để đối chiếu Chỉ có các cuộn tôn đã được lập biên bản giao nhận mới được nhập kho thành phẩm
Nhân viên kho lập phiếu nhập kho thành phẩm Các cuộn tôn thành phẩm trong biên bản giao nhận sẽ được đưa vào trong phiếu nhập
Trang 7d Xuất kho
Xuất kho có thể là xuất kho cho sản xuất hoặc xuất bán cho khách hàng
Trong trường hợp xuất kho sản xuất, các cuôn tôn nguyên liệu đã được công nhân đầu vào phân xưởng chọn đưa vào sản xuất Nhân viên quản lý kho sẽ lập phiếu xuất cho các cuộn nguyên liệu này
Trường hợp xuất bán cho khách hàng, khi xuất kho, công nhân xuất sẽ dùng máy đọc mã vạch di động để đọc các thông số trên thành phẩm rồi nhập về máy tính để in hóa đơn, phiếu xuất hoặc gửi lên phòng Kế hoạch/Kinh doanh để làm thủ tục bán hàng
Các thông tin này sẽ được lưu trong CSDL để tổ chức các báo cáo
Nhân viên bảo vệ sẽ dùng máy đọc mã vạch kiểm tra từng cuộn trước khi xe chở hàng ra
cổng, so sánh với hóa đơn đã lập trong hệ thống Khi phù hợp mới cho xuất ra ngoài
Hình 2.4 Sơ đồ các luồng xuất nhập
Giải thích các bước trong sơ đồ:
1: Nhập từ nhà sản xuất/ Nhập khách hàng trả lại/ Nhập gia công 2: Xuất trả lại nhà sản xuất/ Xuất bán cho khách hàng/ Xuất gia công
3: Xuất cho phân xưởng sản xuất
4: Xuất cuộn lại
Trang 85: Nhập sản xuất
6: Nhập trả kho từ phân xưởng
Chú ý : Riêng tôn màu không có Nhập từ nhà sản xuất và Xuất trả lại nhà sản xuất
e Quy trình xử lý lại
Trong trường hợp sản phẩm không đạt chất lượng hay khách hàng trả lại, các thủ tục tiến hành nhập kho đầu vào và xử lý trong quá trình sản xuất tương tự nhưng thông tin đầu vào
thể hiện là hàng xử lý lại Hệ thống sẽ tự động cập nhập các thông tin tương ứng
f Kiểm kê kho
Định kỳ 6 tháng một lần, nhân viên tổ kho sẽ thực hiện công tác kiểm kê trong kho Nhân viên sử dụng máy đọc mã vạch di động đọc toàn bộ tôn, sơn nguyên liệu tồn trong kho Sau
đó, tạo phiếu kiểm kê, kết nối máy đọc với hệ thống để so sánh số liệu thực tế và số liệu trong cơ sở dữ liệu Hệ thống sẽ tạo báo cáo kiểm kê, liệt kê bảng đối chiếu, hiển thị những
dữ liệu không khớp giữa trong cơ sở dữ liệu và trong thực tế
Bộ phận kế hoạch sẽ lên kế hoạch sản xuất gửi xuống cho phân xưởng sản xuất
Thông báo giao hàng sẽ được gửi đi cho khách hàng sau khi đã có sản phẩm đáp ứng được yêu cầu theo đơn đặt hàng của khách hàng Thông báo sẽ chỉ định cụ thể bán những cuộn tôn nào cho khách Các cuộn tôn được chọn từ kho tôn để đáp ứng theo phiếu xác nhận đã gửi trước đó
2.3 Đặc điểm của nguyên liệu và thành phẩm
a Nguyên liệu Tôn đen
Trang 9Sơn được chứa trong các thùng phuy dung tích 190 – 200 lit
Các thông số của thùng sơn:
Mỗi thanh kẽm nhập về sẽ được đánh mã riêng biệt và gán mã vạch chứa các thông tin liên
quan Chúng cũng được nhập theo lô tương tự như sơn Khi xuất cho sản xuất, kẽm chỉ
được xuất cho phân xưởng mạ, mỗi lần xuất sẽ xuất một thỏi kẽm, sau khi sản xuất còn thừa thì nhập lại kho nguyên liệu
Trang 10d Tôn mạ kẽm
i Đặc điểm
Tôn mạ kẽm là kết quả phân xưởng mạ sau khi mạ cuộn tôn đen Cuộn tôn được đem đi cân, trích mẫu để kiểm tra chất lượng và sẽ được quyết định về loại Tôn mạ kẽm có thể được nhập vào kho thành phẩm để bán hoặc có thể là nguyên liệu đầu vào cho phân xưởng sơn
Các thông tin của cuộn tôn mạ kẽm:
Các thông tin của cuộn tôn màu:
+ Chủng loại cuộn tôn: dựa vào màu sắc, chiều rộng, độ dày Chiều rộng của tôn màu là chiều rộng của cuộn tôn nguyên liệu Độ dày của tôn màu lớn hơn so với cuộn tôn nguyên liệu khoảng vài chục micromet
Trang 11Hệ quản lý trực tuyến BK-MIS là giải pháp công nghệ thông tin tổng thể quản lý sản xuất trực tuyến bằng cách lấy thông tin trực tiếp từ quá trình sản xuất và áp dụng công nghệ nhận dạng
tự động bằng mã vạch, kết xuất các báo cáo phong phú với giao diện đẹp, thân thiện và dễ sử dụng Hệ thống quản lý sản xuất sử dụng Hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL, ngôn ngữ lập trình C# với nền tảng công nghệ .NET 3.5
Figure 1 Giao diện màn hình chương trình quản lý
Hệ thống sử dụng mô hình dữ liệu tập trung dựa trên kiến trúc Client – Server
Các máy tính chức năng ở các phòng ban trong công ty đóng vai trò là các máy Client, thực hiện các thao tác với dữ liệu
Các máy Server (hệ thống bao gồm 3 máy server) đặt tại nhiều vị trí trong nhà máy, giữ vai trò lưu trữ dữ liệu cho hệ thống
Trang 12Ở phân xưởng, các thiết bị đo lường được kết nối trong hệ thống mạng công nghiệp, ghép nối
và chuyển dữ liệu về Server thông qua các thiết bị chuyển đổi tín hiệu
Figure 2 Mô hình hệ thống
3.2 Cấu trúc hệ thống
Cấu trúc hệ thống được phân thành 3 tầng (layer): hiện trường, phân xưởng và giám sát/điều hành Ở mỗi tầng, quyền truy cập vào các gói tin và các báo cáo nhận được khác nhau Hình sau mô tả sơ đồ mạng tổng quát của hệ thống:
Trang 13Figure 3 Sơ đồ mạng tổng quát
Hệ thống được thiết kế chạy song hành gồm 3 máy chủ với cơ chế replication Khi đường
truyền hoặc máy chủ nào đó gặp sự cố vẫn đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường
Chi tiết của từng cấp như sau:
a Cấp Hiện trường – Field Level
Gồm các thiết bị đo lường, thiết bị phân tích, thiết bị điều khiển, cảnh báo, … cần thu thập thông tin
Tại nhà máy Tôn Phương Nam, các thiết bị này bao gồm:
- Các cân điện tử
- Các Encoder đo chiều dài
Trang 14- Các công tơ điện điện tử,
- Các đồng hồ đo lưu lượng
Các thiết bị này có chuẩn tín hiệu đầu ra khác nhau: 485 (đồng hồ đo điện PM710),
RS-232 (Encoder, Cân điện tử), xung (đồng hồ đo lưu lượng)
Một Mạch chuẩn hóa tín hiệu và cách ly Signal Adapter (SA) do công ty nghiên cứu chế
tạo được sử dụng để chuyển đổi thành tín hiệu dạng công nghiệp chung RS-485 để đưa về bộ
tập trung tín hiệu
b Cấp Phân xưởng – Master Layers
Kết nối, tập trung hóa các nhóm công nghệ thông qua các module truyền tin, có CSDL
Một mạch Ethernet-Concentrator (EC) được sử dụng để tập trung hóa các thông tin từ các
SA, lưu giữ và chuyển lên mạng LAN
Thiết bị EC có chức năng giống như các PLC nhưng thiên về về truyền tin, mạng và chuyển đổi các giao thức công nghiệp khác nhau như MODBus, Profibus, IEC-60870-5-xxx… thành giao thức theo chuẩn riêng trong mạng máy tính TCP-IP
c Cấp giám sát/ điều hành - Supervisory Management/ Operator Level
Có thể chia thành 2 khu vực :
- Supervisory Management: bao gồm khu vực Văn phòng TGĐ và các phòng ban chức
năng như kế hoạch – kinh doanh, Vật tư, Kỹ thuật…
- Operator Level: khu vực phân xưởng sản xuất gồm các kỹ sư, quản đốc phân xưởng
theo dõi các thông tin thuộc phân xưởng mình quản lý Các thông tin này bao gồm về vật
tư, nguyên liệu, năng lượng, nhiên liệu… đầu vào và thành phầm đầu ra Tại đây các máy tính được nối mạng cục bộ với máy chủ phía dưới
Chi tiết của từng cấp được mô tả kỹ hơn trong các phần sau
3.3 Mô hình mạng quản lý sản xuất
Mạng quản lý sản xuất có chức năng giao tiếp vận hành, điều khiển từ xa, in hóa đơn, báo cáo,
Dựa theo khảo sát về tình hình địa lý và phân bố về chức năng nhiệm vụ, hệ thống mạng được chia tách làm 2 phần: Mạng LAN cho khu vực văn phòng và mạng LAN cho khu vực sản xuất
Trang 15Figure 4 Mô hình mạng
a Mạng LAN cho văn phòng
Sử dụng các máy tính và hệ thống trang thiết bị mạng sẵn có, bao gồm các máy tính của giám đốc, nhân viên các phòng ban: phòng kinh doanh, phòng kỹ thuật, phòng kế hoạch vật tư,
nhân viên bán hàng
Một máy chủ Master Database Server được sử dụng để sao lưu toàn bộ các thông tin sản
xuất, đề phòng máy chủ ở phân xưởng bị sự cố, đồng thời lưu trữ CSDL quản lý bán hàng Bên cạnh mạng nội bộ, kết nối Internet được trang bị cho các máy khu vực văn phòng Việc
sử dụng Internet giúp dễ dàng hơn cho việc bảo dưỡng, sửa chữa, nâng cấp, đào tạo, hướng dẫn,… từ xa, giảm thiểu chi phí và thời gian mỗi khi có sự cố - không làm gián đoạn hoạt
động sản xuất
b Mạng LAN cho khu vực sản xuất
Các máy tính trong phân xưởng và khu vực kho được kết nối với nhau theo mô hình BUS Bao gồm:
- Các máy tính đầu vào, đầu ra trong phân xưởng
- Các máy tính của trưởng ca, quản đốc, các máy tính phòng kiểm tra chất lượng
- Các máy tính khu vực kho nguyên liệu, thành phẩm
Trang 16- Các máy in mã vạch được trang bị tại kho nguyên liệu và đầu ra của mỗi phân xưởng phục vụ công tác dán nhãn nguyên liệu nhập kho và thành phẩm
- Các máy đọc mã vạch cầm tay phục vụ các công tác xuất nhập, kiểm kê được trang bị tại kho và đầu vào mỗi phân xưởng có trang bị
Tại mỗi phân xưởng, một Server được trang bị dùng để lưu giữ cơ sở dữ liệu và các giao diện vận hành Máy chủ này cài đặt hệ điều hành Windows Server2003, vận hành trên nền NET Framework 2008
Tủ mạng và UPS online được trang bị nhằm đảm bảo an toàn thông tin và thiết bị Các máy trạm tại các công đoạn được nối với server thông qua mạng Ethernet
Mạng khu vực sản xuất và khu vực văn phòng được kết nối bằng cáp quang đảm bảo truyền dẫn trong khoảng cách xa Ở mỗi đầu kết nối có các bộ chuyển đổi quang điện: hợp bộ để truyền thông tin, đảm bảo tin cậy với khoảng cách xa Có cách ly đảm bảo tránh sét
3.4 Tầng mạng công nghiệp – Field Layer
Do là tầng trực tiếp tham gia vào quá trình quản ly sản xuất, tầng mạng công nghiệp được mô
tả chi tiết hơn cách nó được xây dựng và hoạt động
a Mô hình
Tầng mạng công nghiệp - Field Layer có chức năng thu thập số liệu trực tiếp từ dây chuyền sản xuất như khối lượng, chiều dài sản phẩm, chỉ số tiêu thụ dầu, điện, … thông qua encoder, cân điện tử và các thiết bị đo để lấy khối lượng các cuộn tôn thành phẩm và thông tin sản
xuất khác
Trang 17Figure 5
Các thông tin được hệ thống thu thập ở đây bao gồm các số liệu về khối lượng từ các cân điện tử, chiều dài cuộn tôn từ các encoder đo chiều dài, thông tin về tiêu hao điện năng (kwh)
từ các đồng hồ đo điện, lượng dầu FO (Fuel Oil – dầu mazut), DO (Diesel Oil), từ các đồng
hồ đo lưu lượng bố trí rải rác trong khắp nhà máy
Cụ thể các thiết bị đo cần thu thập số liệu:
- Số liệu từ 05 bộ Energymeters (công tơ điện tử) Schneider PM710, qua mạng RS485 theo giao thức MODBUS của hãng đo điện năng tiêu thụ tổng, điện năng tiêu thụ ở khu vực văn phòng, phân xưởng mạ, phân xưởng sơn và cho các thiết bị phụ (cần trục, trạm bơm, )
- Số liệu từ 2 cân điện tử đầu ra ở mỗi phân xưởng để đo khối lượng tôn thành phẩm Tín hiệu đầu ra theo chuẩn RS-232
- Số liệu từ 2 Encoder đo chiều dài tôn ở 2 phân xưởng Tín hiệu đầu ra theo chuẩn
RS-232
- Số liệu từ các đồng hồ đo lưu lượng dầu FO, DO, PLG vào các phân xưởng Tín hiệu đưa
về dưới dạng xung ứng với lưu lượng
Tất cả các điểm đo với các loại tín hiệu với các kiểu biển diễn thông tin khác nhau, cần được chuyển đổi tại chỗ bởi một thiết bị chuyển đổi, tạo thành tín hiệu dạng công nghiệp RS-485
để đưa về bộ Concentrator gần nhất Phương án đưa ra ở đây là sử dụng các thiết bị ghép nối