基于ERP系統(tǒng)對制造車間信息化管理的開發(fā)與應用

□ 劉 麗 □ 周寅成 □ 謝曉利

1.甘肅省隴南地區(qū)氣象局 甘肅隴南 746000

2.蘭州理工大學 機電工程學院 蘭州 730010

在現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)更新發(fā)展日新月異的社會，信息技術(shù)已經(jīng)成為重要的生產(chǎn)要素，如何利用計算機技術(shù)與先進管理理念結(jié)合，為企業(yè)決策提供及時有效的依據(jù)，提高企業(yè)在國內(nèi)外市場的競爭能力，已經(jīng)成為企業(yè)目前所必須解決的問題［1］。所以為提高企業(yè)整體實力，完善企業(yè)內(nèi)部的供需鏈管理，以及實現(xiàn)資金流、信息流及物流的統(tǒng)一，實施ERP勢在必行。

1 ERP系統(tǒng)簡介

ERP計算機系統(tǒng)是依據(jù)ERP管理模式開發(fā)的管理信息系統(tǒng)。它可以輔助高層管理人員制定企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)劃，輔助計劃員按預測和訂單制定主生產(chǎn)計劃，經(jīng)物料需求計劃和能力需求計劃生成可行的零件采購計劃和生產(chǎn)計劃，下發(fā)采購部門和車間執(zhí)行。除此之外，它還包含了銷售、庫存管理和財務管理等模塊。即ERP系統(tǒng)將企業(yè)中相對獨立的計劃、生產(chǎn)、財務、銷售、設備等部門中的信息標準化、統(tǒng)一化，來實現(xiàn)企業(yè)信息的集成，在同一數(shù)據(jù)信息上進行管理［2］。車間生產(chǎn)管理屬于ERP系統(tǒng)的執(zhí)行控制層，從狹義來講，它包括車間任務管理、車間作業(yè)計劃以及車間統(tǒng)計管理，從廣義來講，則還包括能力需求計劃。

2 車間生產(chǎn)管理的主要內(nèi)容

2.1 車間任務管理

車間任務管理子系統(tǒng) （Production Active Control，PAC）是整個生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中的任務管理部分，也是生產(chǎn)過程管理的源頭。從生產(chǎn)體系來看，標準的PAC處理流程主要是從物料需求計劃子系統(tǒng)MRP或最終裝配子系統(tǒng)FAS接收已經(jīng)制定好的產(chǎn)品生產(chǎn)計劃以及零部件加工制造計劃；同時，考慮到計劃的臨時調(diào)整、追加等特殊情況的發(fā)生，還可在PAC系統(tǒng)中直接錄入臨時計劃來生成臨時任務［3］。依據(jù)東方鍋爐閥門有限公司的生產(chǎn)實際設計加工單，見表1。

2.2 車間作業(yè)計劃

車間作業(yè)計劃（Shop Floor Control,SFC）的主要任務是確認和接收上級的生產(chǎn)計劃、統(tǒng)計生產(chǎn)完成情況和主要經(jīng)濟技術(shù)指標,完成對車間內(nèi)部的人員管理、設備管理和物料管理等。SFC管理與PAC管理是緊密相關(guān)的，它是PAC系統(tǒng)的下一級，沒有PAC系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，就沒有SFC系統(tǒng)。在ERP系統(tǒng)中，SFC同采購作業(yè)一樣都是計劃的執(zhí)行層次［4］。車間作業(yè)計劃只是執(zhí)行計劃，不能改動計劃。見東方鍋爐閥門有限公司的生產(chǎn)實際設計派工單（表2）。

2.3 車間統(tǒng)計管理

車間生產(chǎn)統(tǒng)計管理SFS是在車間任務管理PAC、車間作業(yè)計劃SFC兩個模塊運行下，進行生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計查詢比較重要的模塊，是進行生產(chǎn)管理的重要手段，它是整個車間生產(chǎn)過程管理中的重要組成部分。通過該系統(tǒng)可以統(tǒng)計、查出車間的有關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，還能對這些數(shù)據(jù)進行分析，從而為生產(chǎn)管理者提供及時、有效、可靠的決策數(shù)據(jù)［5］。

3 車間管理系統(tǒng)的開發(fā)應用

3.1 車間管理系統(tǒng)功能模塊劃分

圖1所示的是車間從MRP模塊接收任務后，在車間一級對所接收的任務所進行處理的大概過程。

表1 加工單數(shù)據(jù)表

表2 派工單數(shù)據(jù)表

▲圖1 車間管理系統(tǒng)流程圖

3.2 數(shù)據(jù)庫設計

依據(jù)東方鍋爐閥門有限公司的生產(chǎn)實際，對車間管理模塊進行MVC模式的系統(tǒng)構(gòu)架從控制器、視圖和模型3方面進行的系統(tǒng)設計。本文主要采用3級正規(guī)化形式的數(shù)據(jù)庫設計方法，在簡化數(shù)據(jù)庫設計的同時盡量消除數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的冗余，對于復雜的業(yè)務處理盡量采用存儲過程，因為存儲過程調(diào)用比直接用程序代碼處理數(shù)據(jù)效率要高得多［6］。

3.3 編程及軟件測試

PowerBuilder的編程語言是PowerScript語言 （有時稱之為描述語言），PowerScript語言具有許多優(yōu)點：第一，PowerScript語言的語法特點類似于BASIC，易學易用，并且PowerScript語言也吸取了某些C語言的優(yōu)點，從而為編寫程序代碼帶來了極大的靈活性；第二，PowerScript語言的編程環(huán)境是一個智能環(huán)境，它能夠自動調(diào)節(jié)程序的縮進編排，對于關(guān)鍵字、SQL語言等都采用特殊的顏色顯示，使得編寫代碼的語法錯誤大大減少；第三，PowerScript語言的變量類型和函數(shù)比較豐富，它包含十幾種變量類型和幾百種函數(shù)，從而使得PowerScript語言的功能十分強大。應用PowerBuider開發(fā)出車間任務管理模塊，具體程序代碼在此省略。

軟件測試方法主要有黑盒測試方法與白盒測試方法。黑盒測試又稱功能測試、數(shù)據(jù)驅(qū)動測試或基于規(guī)格說明的測試，是在完全不考慮程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性的情況下，檢查輸入與輸出之間的關(guān)系是否符合要求。白盒測試又稱結(jié)構(gòu)邏輯測試、邏輯驅(qū)動測試或基于程序的測試，是在已知程序內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下設計測試用例的測試方法。因此，白盒測試適合在單元測試中運用，而在獨立測試階段多采用黑盒測試方法。本文開發(fā)的車間管理系統(tǒng)軟件采用了以上介紹的方法進行了嚴格測試，以保證軟件的安全運行。

3.4 軟件應用及效果

3.4.1 車間管理信息系統(tǒng)登錄模塊效果

提供登錄對話框，進行用戶名、密碼、結(jié)賬時間選擇的刷新功能，以及密碼修改的功能，并保證密碼修改后內(nèi)容的保存和使用的安全及合法性，否則告警，要求用戶重新輸入。分別在不同權(quán)限下分配不同的使用，根據(jù)用戶名、密碼來判斷是否有登錄權(quán)限（如圖2所示）。3.4．2 車間作業(yè)計劃編制運行效果及統(tǒng)計管理模塊運

行效果

作業(yè)計劃編制的功能是編制生產(chǎn)工序先后順序，該系統(tǒng)可完成從工廠大綱任務、車間零件分解、工段調(diào)度指令到班組任務的全部計劃編任務，使編制計劃和下達計劃的質(zhì)量和效率大大提高，從而增強了車間生產(chǎn)計劃的合理性和指導性以及對市場的快速應變性。如圖3~圖6是編制車間作業(yè)計劃和統(tǒng)計管理文件時的部分界面。

▲圖2 車間管理信息系統(tǒng)登錄界面

▲圖3 工票錄入與確認

▲圖4 車間作業(yè)計劃編制

▲圖5 車間在制品查詢

▲圖6 任務計劃工時統(tǒng)計

4 總結(jié)與展望

國外的ERP系統(tǒng)價格昂貴，而且又有水土不服的弊病，對我國的企業(yè)文化支持力度不夠，而國內(nèi)的ERP系統(tǒng)商用軟件發(fā)展不夠成熟，而且商品軟件產(chǎn)品往往強調(diào)通用性，系統(tǒng)可能過于復雜，不一定適合具體企業(yè)的具體情況，這就造成了使用上的困難，維護成本高。而車間管理在企業(yè)管理中占有非常重要的地位，因此，開發(fā)一個有效的車間管理系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。本文主要基于某閥門公司的生產(chǎn)狀況、信息化使用情況，結(jié)合實際車間生產(chǎn)管理的需求特點，開發(fā)了一套適合其生產(chǎn)現(xiàn)狀的車間管理系統(tǒng)。由于時間倉促和筆者水平有限，所開發(fā)的車間管理系統(tǒng)在某些地方還有需要完善和補充。

［1］ 蔡蘭，郭順生.車間管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)［J］.組合機床與自動化加工技術(shù)，2005（5）.

［2］ 李黎,成曄,袁守華.基于MES的生產(chǎn)車間管理信息系統(tǒng)［J］.現(xiàn)代制造工程，2005（4）.

［3］ Adams J,BalasE,Zawack D.TheShifting Bottleneck Procedure for Job-shop Scheduling ［J］.Management Science,1988,34（3）:391-401.

［4］ 用友軟件股份有限公司.ERP應用指南［M］.北京:機械工業(yè)出版社，2002.

［5］ 羅鴻.ERP 原理·設計·實施（第一版）［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2002.

［6］ William A.Ruh.Enterprise Application Integration ［M］.MA:Addison-Wesley,2000.