（制冷及低温工程专业论文）基于企业整体模型的订单生产的车间运作过程研究.pdf

r e s e a r c ho n j o b s h o po p e r a t i o n o fm a k e t o - o r d e rb a s e do n e n t e r p r i s ei n t e g r a t e dm o d e l a b s t r a c t t of i tt y p i c a lm a k e - t o o r d e re n t e r p r i s ea n ds o l v et h ep r o b l e mt h a tm r p - i i c a p p a n dp d ma r e s e p a r a t e d t ob el o n e l yi n f o r m a t i o ni s l a n d ，t h i s p a p e rr e s e a r c h e s o n w o r k s h o pp r o c e s s i n f o r m a t i o nw h o s eo b j e c t i v ei st oo p t i m i z ep r o d u c t i o np l a n ，t o d e c r e a s ew o r k i n - p r o c e s s ( w i p ) i n v e n t o r sa n dh a l fe n d p r o d u c t ，b a s e do ne n t e r p r i s e i n t e g r a t e dm o d e l t h em a i np r o b l e m sa r ea l s o d i s c u s s e ds u c ha so r d e ra r r a n g e m e n t ， c a p a c i t y , c a p a c i t yr e q u i r e m e n tp l a n ，d y n a m i cc a p a c i t yp l a n b a s e do n a g r e e m e n t s y n c h r o n o u sl i n e a rp r o d u c ea n dl e a d - t i m ec o n t r 0 1 s i n c es h o pp l a ni st h ek e yo fs h o p p r o d u c i n g ，w i t ht h eg o a lt oo p t i m i z ep r o d u c i n gw o r k s h o pp l a n ，t h ep a p e rd i s c u s s e s t h e c a p a c i t ya n dc a p a c i t yr e q u i r e m e n tp l a na n dp r o v i d e sa na g r e e m e n ts y n c h r o n o u sl i n e a r p r o d u c t i o na l g o r i t h m a f t e rt h a t ，b u s i n e s sp r o c e s si nj o b s h o pi sd e v e l o p e df o r w a r da n d b a c k w a r da c c o r d i n gt ot h et h o u g h tw h i c hf a c e st ot h ec o u r s ea n dt h ec u s t o m e r b a s e d o nt h eb u s i n e s sp r o c e s sr e e n g i n e e r i n g ，s h o po p e r a t i o nm o d e li sb u i l tw i t ht h eg o a lt o d e c r e a s ew i pa n dh a l fe n d p r o d u c t ，i n c l u d i n gf u n c t i o nm o d e l ，i n f o r m a t i o nm o d e la n d c i m ss t r u c t u r e t h u st h ed a t ai n d r a u g h tf r o mc a p pa n dp d mt oj o b s h o p i s r e a l i z e d b a s e do no b j e c t - o r i e n t e dt e c h n o l o g y ，p l a nc l a s s ，q u a l i t yc l a s s ，s h o pc l a s s ， e q u i p m e n tc l a s sa n dd i s p a t c hc l a s s a r eb u i l t t h e nd a t ai n t e g r a t i o na m o n gc l a s s e si s s o l v e du n d e rp r o d u c ti n f o r m a t i o na sam e d i u ma m o n gt h e m f i n a l l y , t od e c r e a s et h e r e d u n d a n c e ，t h et a b l eo fd a t a b a s ei sd e s i g n e dr e l a t i v e l ya n dt h ef i e l di sd e s i g n e dw i t h i n f o r m a t i o no f p r o d u c t i o na t t r i b u t ec h a n g e d a b o v ea l l ，ap r o t o t y p es y s t e mw i t ht w o f u n c t i o n s a u t o m a t i ca n dm a n u a l i sd e v e l o p e d k e y w o r d s ：e n t e r p r i s ei n t e g r a t e dm o d e l j o b s h o po p e r a t i o n l i n e a r m a k e t o o r d e r p r o d u c t i o n p r o d u c t i o nc a p a c i t ya n dc a p a c i t yr e q u i r e m e n tp l a n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已 经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得盒壁兰些左堂或其他教育机 构的学位或证书而使用过的材料。与我一周工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名二一f t 彳彳 样醐垆伊 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盒蟹王些本堂有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阋和 借阅。本人授权盒蟹王些盍堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文 ( 保密的学垃沧文在解奎辱! 差= r n 土授权书) 学位论文作者签名 岈计看秀 f 签字日期：。j “铲厂月7 日 学位论文作者毕业后去向 工作单位： 通讯地址： 黜谚1 恸习 签字日期哆年j ，月，7 日 电话 邮编 致谢 在此论文完成之际，首先要感谢我尊敬的导师刘明周副教授! 在 两年多的研究生学习期间，导师对学生严格要求，认真指导，在生活 上给予了热心的帮助。导师严谨的治学态度、高度的责任心深深地影 响学生，不仅在学业上有所获益，而且导师的敬职敬业的精神鼓舞着 我，使课题进展顺利。导师平易近人的待人处世方式和渊博的学识使 我永生难忘，并将永远是我学习的榜样和典范。感谢工业工程教研室 的其他老师和研究生所给予的帮助表示诚挚的谢意。 感谢所有关心和支持我的老师、同学、朋友和亲人! 作者：方叶祥 2 0 0 3 年4 月 第一章绪论 1 1 生产方式和管理模式的发展 随着科学技术的发展和市场竞争的加剧，生产模式逐步地由大批量刚性流 水线生产向能快速响应市场变化、满足客户个- 性化要求的方向发展。研究新的 生产模式和制造技术，提高企业竞争力，正成为制造业研究的热点。 同时，市场竞争还促进了企业生产管理模式的变革。早期的市场竞争主要 是围绕降低劳动力成本而展开的，管理手段主要是适应大批量刚性流水线生产 的管理方法。七十年代，市场竞争的焦点转变为降低产品成本和提高企业整体 效率，管理手段主要是引进自动化技术和采用物料需求计划。八十年代，市场 竞争主要表现为全面满足用户要求，竞争手段主要是采用计算机集成制造系统 c l m s 来改善产品上市时间、产品质量、产品成本和售后服务，管理模式是采 用制造资源计划m r p i i 、j i t 和精良生产。九十年代以来，市场竞争的焦点转 为如何以最短时间开发出顾客化的新产品，并通过企业间合作快速生产新产品。 并行工程作为新产品开发集成技术成为竞争的重要手段，面向跨企业生产经营 管理的企业资源计划e r p 管理模式也应运而生。 二十一世纪的世界市场竞争以及制造技术与管理技术将在当前基础上进一 步发展。以满足顾客需求为基础的生产体系间的竞争，要求企业能够快速创造 新产品和响应市场，在更大范围内组织生产。可以预见，集成化的敏捷制造 ( a g i l em a n u f a c t u r i n g ) 技术将是制造业采用的主要竞争手段。基于全球化生产 体系与虚拟企业的管理模式将是未来管理技术的主要方向。对于企业内部，传 统的面向功能的多极递阶组织管理体系将转向未来面向过程的平面式或扁平化 的组织管理系统，多功能项目组将发挥越来越重要的作用；对于企业外部，将 形成企业间动态联盟或敏捷虚拟公司的组织形式，建立在i n t e r n e t i n t r a n e t 基础上的工厂网将对企业管理起到直接的支撑作用。通过敏捷动态 联盟组织与管理，制造企业将具备更好的可重用性、可重构性和规模可变性， 并能对快速多变的世界市场做出迅速响应和赢得竞争。 动态联盟的发展使得一些企业成为核心企业的加工工厂从而位于供应链 上游。为了满足核心企业的要求，核心企业的订单转变为这些企业的生产计划。 同时，随着市场经济的深化，中小企业为尽可能地减少成品库存，减小资金占 用，避免经济风险，也逐步变为按订单组织生产，可以说订单生产方式是市场 经济下中小企业的必然选择。 订单企业的目标之一，就是尽可能多地赢得订单。赢得订单的竞争力在于 报价、技术水平、提前期和可靠的交货期。因此，建立一种快捷的生产制造系 第一章绪论 1 1 生产方式和管理模式的发展 随着科学技术的发展和市场竞争的加剧，生产模式逐步地由大批量刚性流 水线生产向能快速响应市场变化、满足客户个- 性化要求的方向发展。研究新的 生产模式和制造技术，提高企业竞争力，正成为制造业研究的热点。 同时，市场竞争还促进了企业生产管理模式的变革。早期的市场竞争主要 是围绕降低劳动力成本而展开的，管理手段主要是适应大批量刚性流水线生产 的管理方法。七十年代，市场竞争的焦点转变为降低产品成本和提高企业整体 效率，管理手段主要是引进自动化技术和采用物料需求计划。八十年代，市场 竞争主要表现为全面满足用户要求，竞争手段主要是采用计算机集成制造系统 c l m s 来改善产品上市时间、产品质量、产品成本和售后服务，管理模式是采 用制造资源计划m r p i i 、j i t 和精良生产。九十年代以来，市场竞争的焦点转 为如何以最短时间开发出顾客化的新产品，并通过企业间合作快速生产新产品。 并行工程作为新产品开发集成技术成为竞争的重要手段，面向跨企业生产经营 管理的企业资源计划e r p 管理模式也应运而生。 二十一世纪的世界市场竞争以及制造技术与管理技术将在当前基础上进一 步发展。以满足顾客需求为基础的生产体系间的竞争，要求企业能够快速创造 新产品和响应市场，在更大范围内组织生产。可以预见，集成化的敏捷制造 ( a g i l em a n u f a c t u r i n g ) 技术将是制造业采用的主要竞争手段。基于全球化生产 体系与虚拟企业的管理模式将是未来管理技术的主要方向。对于企业内部，传 统的面向功能的多极递阶组织管理体系将转向未来面向过程的平面式或扁平化 的组织管理系统，多功能项目组将发挥越来越重要的作用；对于企业外部，将 形成企业间动态联盟或敏捷虚拟公司的组织形式，建立在i n t e r n e t i n t r a n e t 基础上的工厂网将对企业管理起到直接的支撑作用。通过敏捷动态 联盟组织与管理，制造企业将具备更好的可重用性、可重构性和规模可变性， 并能对快速多变的世界市场做出迅速响应和赢得竞争。 动态联盟的发展使得一些企业成为核心企业的加工工厂从而位于供应链 上游。为了满足核心企业的要求，核心企业的订单转变为这些企业的生产计划。 同时，随着市场经济的深化，中小企业为尽可能地减少成品库存，减小资金占 用，避免经济风险，也逐步变为按订单组织生产，可以说订单生产方式是市场 经济下中小企业的必然选择。 订单企业的目标之一，就是尽可能多地赢得订单。赢得订单的竞争力在于 报价、技术水平、提前期和可靠的交货期。因此，建立一种快捷的生产制造系 统，无疑是加强竞争力的重要的物质手段。信息技术的高速发展为制造技术的 发展提供了有力的工具。所以，借鉴e r p 思想建立一个容纳信息流和物流的信 息系统，将是首选方案。但是，由于信息本身不能保证自己的运行就是最佳的 业务流程，所以信息建设的前提是对订单生产规律进行深入研究，再将研究结 果运用到信息系统之中。 1 2 基于订单生产的车间运作特点 订单生产企业根据客户的具体要求组织生产，与大批量生产相比，订单生 产有如下特点： 1 ) 订单生产的驱动力在于订单，但是订单的到来是不确定的，作为生产 的输入源头，它给后面的生产带来巨大的扰动，主生产计划经常变动，造成车 间的制造压力很大。 2 ) 由于产品品种不断增加，批量不断减少，结构日益复杂，企业无法充 分利用成熟的资源和已有的工作成果，使得产品质量难以有效地加以控制。 3 ) 由于产品自身的独特性要求，又由于质量难以精确控制，导致订单生产 中新零部件不断产生和库存在制品数量居高不下，严重影响了产品交货期、成 本及质量。 4 ) 它还具有通常车间生产的特点。如由于生产过程的复杂性和某些因素的 不可预测性，会出现各种问题，如设备故障、加工失误、零件报废、运输迟误 ，工时定额不准确等，影响着零件的正常加工，使得作业进度不能按时完成 造成车间的实际进度和计划脱节，因此，及时收集车间的实际情况了解作业 的实际进度，对生产情况进行动态监控和调度，很有必要。 因此，这类企业的运作过程对计划和成本控制及生产信息数据的采集与处 理具有较高的要求，如能建立一种优化的计划和调度系统，将具有重要的意义。 1 3 基于订单生产的车间运作过程与信息系统的国内外研究及应用情况 1 3 1 理论研究情况 如何管理生产资源是关系企业战略发展与企业竞争力的关键。运作管理就 是面向生产资源的管理活动。通过运作管理设计并控制企业系统，从而实现在 产品或服务的生成过程中，有效利用原材料、人力资源、设备和设施“1 。在理 论研究方面，国外对订单生产的运作着重于“如何赢得订单? 如何制定投入 产出计划? 。1 ，如何解决动态能力计划? 。“”。国内在这个方向上论述很少。 i 3 2 管理信息系统的应用情况 在管理软件的开发和应用上，在欧美等发达国家，m r pi i e r p 应用已经比 较普及，多数大中型企业已采用m r pi i e r p 系统，目前正在推行全球化供应链 管理技术和敏捷化企业后勤系统，如s s a - b p c s ，s a p - r 3 b a a n ，j d ee r p x ， 2 统，无疑是加强竞争力的重要的物质手段。信息技术的高速发展为制造技术的 发展提供了有力的工具。所以，借鉴e r p 思想建立一个容纳信息流和物流的信 息系统，将是首选方案。但是，由于信息本身不能保证自己的运行就是最佳的 业务流程，所以信息建设的前提是对订单生产规律进行深入研究，再将研究结 果运用到信息系统之中。 1 2 基于订单生产的车间运作特点 订单生产企业根据客户的具体要求组织生产，与大批量生产相比，订单生 产有如下特点： 1 ) 订单生产的驱动力在于订单，但是订单的到来是不确定的，作为生产 的输入源头，它给后面的生产带来巨大的扰动，主生产计划经常变动，造成车 间的制造压力很大。 2 ) 由于产品品种不断增加，批量不断减少，结构日益复杂，企业无法充 分利用成熟的资源和已有的工作成果，使得产品质量难以有效地加以控制。 3 ) 由于产品自身的独特性要求，又由于质量难以精确控制，导致订单生产 中新零部件不断产生和库存在制品数量居高不下，严重影响了产品交货期、成 本及质量。 4 ) 它还具有通常车间生产的特点。如由于生产过程的复杂性和某些因素的 不可预测性，会出现各种问题，如设备故障、加工失误、零件报废、运输迟误 ，工时定额不准确等，影响着零件的正常加工，使得作业进度不能按时完成 造成车间的实际进度和计划脱节，因此，及时收集车间的实际情况了解作业 的实际进度，对生产情况进行动态监控和调度，很有必要。 因此，这类企业的运作过程对计划和成本控制及生产信息数据的采集与处 理具有较高的要求，如能建立一种优化的计划和调度系统，将具有重要的意义。 1 3 基于订单生产的车间运作过程与信息系统的国内外研究及应用情况 1 3 1 理论研究情况 如何管理生产资源是关系企业战略发展与企业竞争力的关键。运作管理就 是面向生产资源的管理活动。通过运作管理设计并控制企业系统，从而实现在 产品或服务的生成过程中，有效利用原材料、人力资源、设备和设施“1 。在理 论研究方面，国外对订单生产的运作着重于“如何赢得订单? 如何制定投入 产出计划? 。1 ，如何解决动态能力计划? 。“”。国内在这个方向上论述很少。 i 3 2 管理信息系统的应用情况 在管理软件的开发和应用上，在欧美等发达国家，m r pi i e r p 应用已经比 较普及，多数大中型企业已采用m r pi i e r p 系统，目前正在推行全球化供应链 管理技术和敏捷化企业后勤系统，如s s a - b p c s ，s a p - r 3 b a a n ，j d ee r p x ， 2 统，无疑是加强竞争力的重要的物质手段。信息技术的高速发展为制造技术的 发展提供了有力的工具。所以，借鉴e r p 思想建立一个容纳信息流和物流的信 息系统，将是首选方案。但是，由于信息本身不能保证自己的运行就是最佳的 业务流程，所以信息建设的前提是对订单生产规律进行深入研究，再将研究结 果运用到信息系统之中。 1 2 基于订单生产的车间运作特点 订单生产企业根据客户的具体要求组织生产，与大批量生产相比，订单生 产有如下特点： 1 ) 订单生产的驱动力在于订单，但是订单的到来是不确定的，作为生产 的输入源头，它给后面的生产带来巨大的扰动，主生产计划经常变动，造成车 间的制造压力很大。 2 ) 由于产品品种不断增加，批量不断减少，结构日益复杂，企业无法充 分利用成熟的资源和已有的工作成果，使得产品质量难以有效地加以控制。 3 ) 由于产品自身的独特性要求，又由于质量难以精确控制，导致订单生产 中新零部件不断产生和库存在制品数量居高不下，严重影响了产品交货期、成 本及质量。 4 ) 它还具有通常车间生产的特点。如由于生产过程的复杂性和某些因素的 不可预测性，会出现各种问题，如设备故障、加工失误、零件报废、运输迟误 ，工时定额不准确等，影响着零件的正常加工，使得作业进度不能按时完成 造成车间的实际进度和计划脱节，因此，及时收集车间的实际情况了解作业 的实际进度，对生产情况进行动态监控和调度，很有必要。 因此，这类企业的运作过程对计划和成本控制及生产信息数据的采集与处 理具有较高的要求，如能建立一种优化的计划和调度系统，将具有重要的意义。 1 3 基于订单生产的车间运作过程与信息系统的国内外研究及应用情况 1 3 1 理论研究情况 如何管理生产资源是关系企业战略发展与企业竞争力的关键。运作管理就 是面向生产资源的管理活动。通过运作管理设计并控制企业系统，从而实现在 产品或服务的生成过程中，有效利用原材料、人力资源、设备和设施“1 。在理 论研究方面，国外对订单生产的运作着重于“如何赢得订单? 如何制定投入 产出计划? 。1 ，如何解决动态能力计划? 。“”。国内在这个方向上论述很少。 i 3 2 管理信息系统的应用情况 在管理软件的开发和应用上，在欧美等发达国家，m r pi i e r p 应用已经比 较普及，多数大中型企业已采用m r pi i e r p 系统，目前正在推行全球化供应链 管理技术和敏捷化企业后勤系统，如s s a - b p c s ，s a p - r 3 b a a n ，j d ee r p x ， 2 c a - m a n m a n x 。f o r t h s h if t ，t c m e m s ，o r a c l ec o o p e r a t i v ea p p li c a t i o d ， p r o s t a rm r p i i 已风靡全球。但这类软件也有其不足之处：一方面该类软件庞 大，不太符台中小企业的情况，另个方面，它们不是专为订单生产设计，不 能很好地满足订单生产的要求。 中国于8 0 年代初开始应用m r p 系统。早期的m r p 应用系统比较强调物料库 存管理与生产计划，且多采用的是主机终端式计算机系统。9 0 年以来，国家 8 6 3 高技术计划c i m s 应用示范工程在很大程度上大大推动了我国制造业应用 m r pi i e r p 系统的进程，有覆盖十多个行业的2 0 0 多家企业在实施c i h s 应用 示范工程，其中，许多企业采用了m r p i i 系统，其计算机系统也多采用了客 户服务器结构。目前，我国已有上千家企业应用m r p i i 管理系统。近年来， 随着先进企业经营方式和管理模式的改革，一些m r p i i 应用企业又在进一步 使其管理系统升级为e r p 系统。我国自行开发的国产化m r p i i h r p 产品已有 十多种，如利玛c a m p s 、开思e r p 、经纬j w m r pi i 、并捷e m i s 、金航联a e p c s 、 北极星n s t a r 、慧亚m r p i i 、金蝶k 3 、博通m r p i i 等等( 前五个产品是由 8 6 3 计划c i m s 主题支持的m r p ii e r p 产品) 。 我国企业应用m r p i i 、e r p 所带来的主要效益方面包括：减少库存占用资 金、缩短主生产计划编制时间、缩短采购计划编制时间、提高产品按期完工率 和缩短交货期、缩短生产准备时间、减少废品率、提高产品市场占有率、缩短 新产品报价时间等等。此外，m r p i i 给企业管理观念与管理模式现代化带来的 影响更是十分深远。不少企业通过实施m r p - i i ，使其管理思想、体制、方法、 手段、制度、信息等方面都取得了长足的进步。事实说明，对于我国众多国有 企业的管理从计划经济型向市场经济型、从粗放型向集约型、从手工管理向计 算机管理方式的变革而言，应用m r p - i i 将是一条有效的发展途径。 1 4 基于企业整体模型的面向订单企业车间运作的解决方案 现在，p d m 、c a p p 、m r p i i 和e r p 等管理信息系统己被广泛应用，它不 仅提高了企业信息处理的速度，还在管理上将企业运作提到一个新的层次。但 是，美中不足的是：在实际中，这些系统都是彼此独立地在运行，彼此间没有 接口，在物理分布上形成了一个个信息孤岛，信息不能彼此共享，企业的各种 资源在同一时间内不能全部为企业的生产目标服务，更不能对业务流程进行优 化以提高效益，造成企业对环境变化的反应速度缓慢。因此，在信息系统开发 时，对企业的资源进行总体考虑，让企业的整体资源都为生产目标服务，将是 未来信息化的发展趋势。 由于在企业实施信息化过程中，p d m 、c a p p 和m r p i i 是分别实施的，应用 软件是由不同的软件公司开发出来的，在数据上没有统一规划，部门之间的数 c a - m a n m a n x 。f o r t h s h if t ，t c m e m s ，o r a c l ec o o p e r a t i v ea p p li c a t i o d ， p r o s t a rm r p i i 已风靡全球。但这类软件也有其不足之处：一方面该类软件庞 大，不太符台中小企业的情况，另个方面，它们不是专为订单生产设计，不 能很好地满足订单生产的要求。 中国于8 0 年代初开始应用m r p 系统。早期的m r p 应用系统比较强调物料库 存管理与生产计划，且多采用的是主机终端式计算机系统。9 0 年以来，国家 8 6 3 高技术计划c i m s 应用示范工程在很大程度上大大推动了我国制造业应用 m r pi i e r p 系统的进程，有覆盖十多个行业的2 0 0 多家企业在实施c i h s 应用 示范工程，其中，许多企业采用了m r p i i 系统，其计算机系统也多采用了客 户服务器结构。目前，我国已有上千家企业应用m r p i i 管理系统。近年来， 随着先进企业经营方式和管理模式的改革，一些m r p i i 应用企业又在进一步 使其管理系统升级为e r p 系统。我国自行开发的国产化m r p i i h r p 产品已有 十多种，如利玛c a m p s 、开思e r p 、经纬j w m r pi i 、并捷e m i s 、金航联a e p c s 、 北极星n s t a r 、慧亚m r p i i 、金蝶k 3 、博通m r p i i 等等( 前五个产品是由 8 6 3 计划c i m s 主题支持的m r p ii e r p 产品) 。 我国企业应用m r p i i 、e r p 所带来的主要效益方面包括：减少库存占用资 金、缩短主生产计划编制时间、缩短采购计划编制时间、提高产品按期完工率 和缩短交货期、缩短生产准备时间、减少废品率、提高产品市场占有率、缩短 新产品报价时间等等。此外，m r p i i 给企业管理观念与管理模式现代化带来的 影响更是十分深远。不少企业通过实施m r p - i i ，使其管理思想、体制、方法、 手段、制度、信息等方面都取得了长足的进步。事实说明，对于我国众多国有 企业的管理从计划经济型向市场经济型、从粗放型向集约型、从手工管理向计 算机管理方式的变革而言，应用m r p - i i 将是一条有效的发展途径。 1 4 基于企业整体模型的面向订单企业车间运作的解决方案 现在，p d m 、c a p p 、m r p i i 和e r p 等管理信息系统己被广泛应用，它不 仅提高了企业信息处理的速度，还在管理上将企业运作提到一个新的层次。但 是，美中不足的是：在实际中，这些系统都是彼此独立地在运行，彼此间没有 接口，在物理分布上形成了一个个信息孤岛，信息不能彼此共享，企业的各种 资源在同一时间内不能全部为企业的生产目标服务，更不能对业务流程进行优 化以提高效益，造成企业对环境变化的反应速度缓慢。因此，在信息系统开发 时，对企业的资源进行总体考虑，让企业的整体资源都为生产目标服务，将是 未来信息化的发展趋势。 由于在企业实施信息化过程中，p d m 、c a p p 和m r p i i 是分别实施的，应用 软件是由不同的软件公司开发出来的，在数据上没有统一规划，部门之间的数 据流被切断，所以即便花力气接通，数据冗余也将很严重，数据的一致性也难 保证。 综上考虑，在系统设计时，必须首先对整个系统的数据进行规划，建立一 个数据统一的，并且全局一致的数据模型。实现数据只须次输入，只有一个 源头，最终达到数据的全局致的目标。我们称这样构建的数据模型为企业整 体模型。 为此，研究开发基于企业整体模型的订单生产的车间运作过程的原型系统， 对缩短订单生产企业的交货期、保证产品质量和控制成本及优化排产具有重要 的现实意义，它也为业务流程重组在软件中的实现作了新的尝试，为基于企业 整体模型的解决方案在信息系统中的应用作了新的尝试。 1 5 本论文所要达到的目标和要解决的问题 本文以给企业带来直接经济效益为出发点，建成一个能达到一定控制目标 ( 如库存在制品控制) 的生产运作系统原型，同时能优化排产。在此，以某一 个订单生产企业车间运作为例，控制的目标是优化计划和控制库存在制品。围 绕此日标需要解决的问题主要有： 首先，要对订单生产方式下车闻运作进行深入的理论研究。其次，要在生 产控制目标指导下对业务流程进行优化重组。再次，在优化重组的基础上，建 立能实现车间控制目标的系统集成模型，包括该体系的c i m s 结构和信息流模 型，其中信息流模型又包括车间内部资源集成和车间外部与车间直接相关的数 据集成。最后，是程序实现。 具体来说，包括如下问题： ( 1 ) 机械制造企业的生产能力和能力需求计划的讨论。这个问题具有普 遍意义：生产能力的研究目的在于在设各管理时精确定义设备的能力，从而使 得能力平衡有可靠的保证；能力需求计划的研究，在于找到订单生产方式下能 力需求的计算方法。 ( 2 ) 相约同步线形生产的能力需求计划的计算方法 ( 3 ) 研究车间内部质量、工艺，计划、设备之间在实现控制目标时的 数据关系，建立基于企业整体模型的车间内部模型。 ( 4 ) 研究为满足车间复杂的生产运作，对数据库和数据结构的设计提出 的独特要求，阻及解决方法。 ( 5 )开发工具的选择，平台的建立。 ( 6 ) 关键问题的技术实现。 ( 7 ) 以及为了便于对问题的研究还需要选择一种恰当的企业建模方法。 4 据流被切断，所以即便花力气接通，数据冗余也将很严重，数据的一致性也难 保证。 综上考虑，在系统设计时，必须首先对整个系统的数据进行规划，建立一 个数据统一的，并且全局一致的数据模型。实现数据只须次输入，只有一个 源头，最终达到数据的全局致的目标。我们称这样构建的数据模型为企业整 体模型。 为此，研究开发基于企业整体模型的订单生产的车间运作过程的原型系统， 对缩短订单生产企业的交货期、保证产品质量和控制成本及优化排产具有重要 的现实意义，它也为业务流程重组在软件中的实现作了新的尝试，为基于企业 整体模型的解决方案在信息系统中的应用作了新的尝试。 1 5 本论文所要达到的目标和要解决的问题 本文以给企业带来直接经济效益为出发点，建成一个能达到一定控制目标 ( 如库存在制品控制) 的生产运作系统原型，同时能优化排产。在此，以某一 个订单生产企业车间运作为例，控制的目标是优化计划和控制库存在制品。围 绕此日标需要解决的问题主要有： 首先，要对订单生产方式下车闻运作进行深入的理论研究。其次，要在生 产控制目标指导下对业务流程进行优化重组。再次，在优化重组的基础上，建 立能实现车间控制目标的系统集成模型，包括该体系的c i m s 结构和信息流模 型，其中信息流模型又包括车间内部资源集成和车间外部与车间直接相关的数 据集成。最后，是程序实现。 具体来说，包括如下问题： ( 1 ) 机械制造企业的生产能力和能力需求计划的讨论。这个问题具有普 遍意义：生产能力的研究目的在于在设各管理时精确定义设备的能力，从而使 得能力平衡有可靠的保证；能力需求计划的研究，在于找到订单生产方式下能 力需求的计算方法。 ( 2 ) 相约同步线形生产的能力需求计划的计算方法 ( 3 ) 研究车间内部质量、工艺，计划、设备之间在实现控制目标时的 数据关系，建立基于企业整体模型的车间内部模型。 ( 4 ) 研究为满足车间复杂的生产运作，对数据库和数据结构的设计提出 的独特要求，阻及解决方法。 ( 5 )开发工具的选择，平台的建立。 ( 6 ) 关键问题的技术实现。 ( 7 ) 以及为了便于对问题的研究还需要选择一种恰当的企业建模方法。 4 第二章支持订单生产车间运作研究的基本管理思想 本文对订单生产的车间运作研究是在企业资源计划( e n t e r p r i s er e s o u r c e s p l a n n i n g ，e r p ) 指导下，吸收了它的集成思想和生产管理思想，并运用在系统 的集成设计和具体的技术参数求解上。所以，下面将首先介绍e r p 的发展和原 理，再介绍生产管理子系统操作层面的参数。 2 1 e r p 原理 e r p 是一个庞大的管理信息系统，它最初是为制造业服务的，并随着制 造业的发展演变和市场环境变化而发展的。概括来说，e r p 的发展经历物料需 求计划( m a t e r i a lr e q u i r e m e n t sp l a n n i n g ，m r p ) 、闭式的m r p 、制造资源计划 ( m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e sp l a n n i n g ，m l i p i i ) 、企业资源计划( e n t e r p r i s e r e s o u r c e s p l a n n i n g ，e r p ) 四个阶段，以下详细叙述。 2 1 1 物料需求计划m r p 回顾制造业的发展和企业管理模式的演变，可以清楚地看出，自从十八世 纪产业革命使得手工业作坊发展为制造业以来，几乎所有的企业所追求的经营 目标都是以最少的资金投入而获得最大的利润。其结果使得制造业产生了诸多 的问题，表现在：生产计划的合理性；库存的合理管理和控制：设备及资源的 合理利用：作业的均衡安排：财务的及时分析；良好的售后服务等方面。为了 解决这些问题，人们进行了艰苦的探索。在六十年代初，为了解决订货点法存 在的缺陷，人们在计算机上实现了物料需求计划m r p 。 m r p 基本原理是：根据需求和预测来测定未来物料供应和生产计划与控制 的方法。它提供了物料需求的准确时间和数量，并以最少的库存量来满足需求 的同时又避免了物料的短缺。 按需求的性质不同，企业内部的物料需求可分为独立需求和相关需求两种 类型。独立需求是指某一物料的需求与其它物料需求无关，也就是一个物料的 需求不是任何其它库存物料需求的函数，它是根据预期9 来得到其需求量的。而 相关需求是指物料的需求与另一物料或产品的需求直接有关，或者由其他物料 推算而得到的。把物料需求划分为独立需求和相关需求是m r p 的基础。m r p 是根据主生产计划表上需要物料来决定何时订货和生产，如果使用计算机来处 理其逻辑，即把主生产计划输入至计算机中，物料清单和库存量分别存储在数 据库中，经过计算机计算，便可以输出一份完整的物料需求计划了。其逻辑如 图2 一i 所示。 计算机使物料需求计划成为一个可行的系统这个系统的基本逻辑是：根 据物料清单和库存，按主生产计划制造产品，得出生产计划和物料采购计划。 第二章支持订单生产车间运作研究的基本管理思想 本文对订单生产的车间运作研究是在企业资源计划( e n t e r p r i s er e s o u r c e s p l a n n i n g ，e r p ) 指导下，吸收了它的集成思想和生产管理思想，并运用在系统 的集成设计和具体的技术参数求解上。所以，下面将首先介绍e r p 的发展和原 理，再介绍生产管理子系统操作层面的参数。 2 1 e r p 原理 e r p 是一个庞大的管理信息系统，它最初是为制造业服务的，并随着制 造业的发展演变和市场环境变化而发展的。概括来说，e r p 的发展经历物料需 求计划( m a t e r i a lr e q u i r e m e n t sp l a n n i n g ，m r p ) 、闭式的m r p 、制造资源计划 ( m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c e sp l a n n i n g ，m l i p i i ) 、企业资源计划( e n t e r p r i s e r e s o u r c e s p l a n n i n g ，e r p ) 四个阶段，以下详细叙述。 2 1 1 物料需求计划m r p 回顾制造业的发展和企业管理模式的演变，可以清楚地看出，自从十八世 纪产业革命使得手工业作坊发展为制造业以来，几乎所有的企业所追求的经营 目标都是以最少的资金投入而获得最大的利润。其结果使得制造业产生了诸多 的问题，表现在：生产计划的合理性；库存的合理管理和控制：设备及资源的 合理利用：作业的均衡安排：财务的及时分析；良好的售后服务等方面。为了 解决这些问题，人们进行了艰苦的探索。在六十年代初，为了解决订货点法存 在的缺陷，人们在计算机上实现了物料需求计划m r p 。 m r p 基本原理是：根据需求和预测来测定未来物料供应和生产计划与控制 的方法。它提供了物料需求的准确时间和数量，并以最少的库存量来满足需求 的同时又避免了物料的短缺。 按需求的性质不同，企业内部的物料需求可分为独立需求和相关需求两种 类型。独立需求是指某一物料的需求与其它物料需求无关，也就是一个物料的 需求不是任何其它库存物料需求的函数，它是根据预期9 来得到其需求量的。而 相关需求是指物料的需求与另一物料或产品的需求直接有关，或者由其他物料 推算而得到的。把物料需求划分为独立需求和相关需求是m r p 的基础。m r p 是根据主生产计划表上需要物料来决定何时订货和生产，如果使用计算机来处 理其逻辑，即把主生产计划输入至计算机中，物料清单和库存量分别存储在数 据库中，经过计算机计算，便可以输出一份完整的物料需求计划了。其逻辑如 图2 一i 所示。 计算机使物料需求计划成为一个可行的系统这个系统的基本逻辑是：根 据物料清单和库存，按主生产计划制造产品，得出生产计划和物料采购计划。 物抖清单 主生产计划 实际库存量 艟料表 图2 - 1m r p 逻辑图 从m r p 逻辑分析看出，物料需求计划计算中涉及到以下几个数据：主生 产计划( m a s t e rs c h e d u l ep l a n n i n g ，m p s ) ，物料清单( b i l lo f m a t e r i a l ，b o m ) 和库存控制( i n v e n t o r y c o n t r o l ，i c ) 等。其工作流程如图2 - 2 所示。 图2 - 2 物料需求计划m r p 原理 1 m r p 的输入、处理和输出 从图2 2 中可以看出物料需求计划m r p 的直接输入为主生产计划m p s ， 而主生产计划是根据客户订单及销售预测而得到的。库存控制i c 和物料清单 b o m 也是m r p 的输入。物料需求计划为m r p 的逻辑计算处理。m r p 的输出 为自制件的生产计划和外购件的采购计划。此外，尚有一些修改计划的通知。 nm r p 的输入 m r p 的输入主要包括主生产计划、物料清单和库存记录。 主生产计划是m r p 的基本输入之一，也是m r p 系统的驱动力量。主生产 计划是确定每一种具体的最终产品在每一具体时间内生产数量的计划，这里的 最终产品是指对于企业来说最终完成要出厂的完成品，它要具体到产品的品种 型号。这里的具体时间段，通常是以周为单位在有些情况下，也可以是日旬 月。主生产详细规定生产什么，什么时候生产，它是独立需求计划。主生产计 划根据客户合同和市场预测，把经营计划或生产大纲中的产品系列具体化，使 之成为展开物料需求计划的主要依据，起到了从综合计划向具体计划过渡的承 上启下作用。 物料清单b o m 表是m r p 产品拆零的基础。它包括有关最终项目所需要的 每一物料或零部件的资料。b o m 表信息被用于m r p 的计算、成本计算、库存 管理。b o m 有各种形式，其具体的有以下用途：是计算机识别物料的依据； 6 是编制计划的依据；是配套和领料的依据；根据它进行加工过程的跟踪；是采 购和外协的依据；根据它进行成本的计算以及使设计系列化、标准化、通用化。 库存状态记录包括所有在库物料的状态，所有库存物料必须有各自唯一识 别的标志。这些记录必须按各自的收发情况或有记载的撤消情况进行及时的更 新以保持记录的完整性。有关提前期、批量大小和其他特征的资料也包括在记 录内。m r p 根据主生产计划队及b o m 决定零部件的毛需求，再根据库存的记 录将零件的毛需求减去可用库存。可用库存包括已有库存量和已订购量。已有 库存是指在计划时段的起点可以被使用的物料数量；己订数量是指已发放制造 订单或采购订单，并在计划时段内预计可得到的物料数。m r p 把已有和已订两 个数量都考虑在内。 2 ) m r p 的处理 m r p 处理主要是分解b o m ，计算净需求量，计算计划下达。当m r p 系统 接受输入信息之后，就可以按照毛需求量、现有库存量、已分配量、净需求量、 计划收到量、计划交付量等进行四则运算，这个计算过程也就是m r p 系统的 处理过程，这个过程信息处理量非常大，必须采用计算机来处理才能有较好的 效果。 3 1m r p 的输出 m r p 的输出信息有零部件生产计划和原材料、外购件采购计划。其输出 有两个方面：一方面是主要报告，它包括生产与库存控制用的生产指令下达的 进度日程计划( 零部件生产计划和原材料、外购件的采购计划) ；另一方面是一 些辅助报告，它包括紧急缺件报告以及效益控制报告。以上输出信息可以作为 物料采购、生产能力平衡、车间作业控制管理的输入，它能启动各项管理工作。 综上所