（机械电子工程专业论文）基于erp与mes集成的制造业生产管理系统研究与开发.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 摘要 制造业的水平和实力是衡量一个国家综合国力最重要的标志，制造型企业的生产管理 是企业管理的核心，制造业信息化已经成为企业提升核心竞争力的必要手段。以冲和 e r p 为代表的管理信息系统，强调企业的计划性。它正确地回答了“需要什么、已有什么、 还缺什么和何时需要”等问题，但对当前正在发生的事件无法及时处理。m b s 是计划与生 产之间承上启下的“信息枢纽，是计划与生产之间的“实时的信息通道，j o 本文研究基于e r p 与m e s 集成的制造业生产管理系统，目的在于充分发挥e r p 与m e s 的各自优势，使m i l s 系统的生产管理更合理，e r p 系统的数据更及时有效，制造型企业的工作效率更高、竞争 力更强。 本文主要研究以下内容： 1 制造业生产管理的重要性，生产管理与控制的相关技术及其发展现状，e r p 与燃 集成的必要性 2 e p , p 的概念、功能模块和功能茸标，e p , p 主生产计划、物料葡求计訇j 和车问作业控 制理论，h 璐的概念、作用、功能模块与发展趋势。 3 针对制造业生产管理的特点，将e r p 和l 压s 理论运用于生产管理，在深入研究e p , p 和m e s 理论及其他先进生产管理模式的基础上，对基于e i c p 和- 哐s 集成的制造业生产管理 系统进行结构与功艟设计，并提出e p , p 与皿s 集威的模式和方法、系统的控制与调度解决 方案。 4 对基于e r p 与姬! s 集成的制造业生产管理系统中的实时数据库技术、w e b 与数据库 接口方案、异构数据库的转换、b o m 、作业排序的实现等项关键技术逐一进行详细研究。 5 研究耜关的软件开发方法，提出以结构化生命周期法和快速原型方法相结合为基 础，采用面向对象为主的捏合分析方法对基于e l i p 与衄s 集成的制造业生产管理系统进行 开发：选择系统服务器端和客户端开发环境。对生产作业管理子系统和物料管理子系统 进行详细的功能树、顺序图、管理任务活动及界面等项设计。 关键词：e p p ，班 s ( 制造执行系统) ，生产管理，生产计划，生产调度 茎堡堡三奎兰堕主堂垡堡苎 a b s t r a c r t h el e v e la n ds t r e n g t ho ft h em a n u f a c t u r i n gi n d u s t r yi st h em o s t i m p o r t a n t s y m b o lo fn a t i o n a lc o m p e t i t i v es t r e n g t h p r o d u c t i o nm a n a g e m e n ti s t h ec o r eo f e n t e r p r i s em a n a g e m e n t a n di n f o r m a t i o nt r a n s m i s s i o no fm a n u f a c t u r i n gi n d u s t r yh a s a l r e a d yb e c o m et h ee s s e n t i a lm e a n sf o rp r o m o t i n ge n t e r p r i s e s t h em a n a g e m e n t i n f o r m a t i o ns y s t e mr e p r e s e n t e db ym r fi ia n de r p , e m p h a s i z e se n t e r p r i s ep l a n n i n g ， a n di ta n s w e 巧f o l l o w i n gq u e s t i o n sc o r r e c t l y ：“w h a td o e st h ee n t e r p r i s en e e d ? w h a t d o e st h ee n t e r p r i s eh a v e ? w h a td o e st h ee n t e r p r i s el a c k ? a n dw h e nd o e st h e e n t e r p r i s en e e d 7 ”b u tt i ms y s t e mc a n n o td e a lw i t hc u r r e n te v e n t si nt h ee n t e r p r i s e 麟i sa ni n f o r m a t i o np i v o ta n dr e a l t i m ei n f o r m a t i o np a s sw a yb e t w e e np l a n n i n g s y s t e ma n dp r o d u c t i o ns y s t e mi nt h ee n t e r p d s e p r o d u c t i o n sm a n a g e m e n ts y s t e m b a s e do nt h ei n t e g r a t i o no fe r p i v i e si ss t u d i e di n t h i sd i s s e r t a t i o n r e s e a r c h p n 脚a t od e v e l o pa d v a n t u g e s o fe r pa n dm e s ，t om a k ep r o d u c t i o n m a n a g e m e n to f m e sm o r er a t i o n a l ，a n dt h ed a t ao f e r p m o r ee f f e c t i v ei nt i m ea n dt o e n h a n c ec o m p e t i t i v es t r e n g t ho ft h ee n t e r p r i s e t h ea u t h o rs t u d i e st h ep r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mo fm a n u f a c t u r i n g e n t e r p r i s ef r o mf o l l o w i n ga s p e c t si nd e t a i l 1 。t h ei m p o r t a n c eo fp r o d u c t i o nm a n a g e m e ms y s t e mf o re n t e r p r i s e ，i t s d e v e l o p m e n tt r e n da n dr e l a t i v et e c h n o l o g i e s ，a n dt h en e c e s s i t yo ft h ei n t e g r a t i o nf o r e r pa n dm e sa r es t u d i e d 2 t h ec o n c e p t i o n , f u n c t i o nm o d u l e sa n df u n c t i o ng o a l so fe r p , p r i n c i p a l p r o d u c t i o ns c h e d u l e ，m a n u f a c t u r i n gr e s o u r c ep l a n n i n g ，c o n t r o lt h e o r yo ft h es h o p a r es t u d i e d t h ec o n c e p t , f u n c t i o n s f u n c t i o nm o d u l e sa n dd e v e l o p i n gt r e n do fi v i e s a r ea n a l y z e d 3 i nt e r m so ft h ec h a r a c t e r i s t i c so fm a n u f a c t u r i n g p r o d u c t i o nm a n a g e m e n t , e r p , i v i e sa n do t h e ra d v a n c e dp r o d u c t i o nm a n a g e m e n tt e c h n o l o g i e sa r es t u d i e d b a s e do n t h e i n t e g r a t i o no fe r pa n dm e s ，t h es t r u c t t t r ea n df u n c t i o n so fp r o d u c t i o n m a n a g e m e n ts y s t e ma r ed e s i g n e d t h ei n t e g r a t i o nf o re r pa n dm e s ，t h ec o n t r o la n d s c h e d u l i n go ft h es y s t e ma r ep u tf o r w a r d 4 t h er e a t i v es o f t w a r ei ss t u d i e d ，a n dt h e o b j e c t - o r i e n t e da n a l y s i si sd e v e l o p e d i v 武汉理工大学硕士学位论文 b a s e do nt h ei n t e g r a t i o no fe r pa n d v i e s ，t h ep r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mo f m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s ei sd e v e l o p e db ym e a n so f t h ec o m b i n a t i o no ft h es t r u c t u r a l l i f e c y c l el a wa n dp r o t o t y p e m e t h o d 、t h e s y s t e m a t i c s e r v e ra n dc u s t o m e r d e v e l o p m e n te n v i r o n m e n ta r ec h o s e n ，a n dt h e nf u n c t i o nt r e e s ，f l o wc h a r t 8 , t h e m a n a g e m e n ta n di n t e r f a c e so ft h ep r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts u b s y s t e m a n dt h e m a n u f a c t u r er e s o u r c ep l a n n i n gs u b s y s t e ma r ed e s i g n e d 5 a st h ek e yt e c h n o l o g yo fm a n u f a c t u r i n gp r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ，t h e f o l l o w i n gt e c h n o l o g i e s ：r e a l - t i m ed a t ab a s e ，t h ei n t e r f a c es c h e m eo fw e ba n dd a t a b a s e ，t h ec o n v e r s i o nb e t w e e nt h ed i f f e r e n td a t ab a s e s ，b o ma n dt h er e a l i z a t i o no f h o m e w o r ka r r a n g e m e n t 眦a l s os t a d i e dh e r e k e yw o r d s ：e r p , 峨p r o d u c t i o nm a n a g e m e n t , p r o d u c t i o ns c h e d u l e , p r o d u c t i o ns c h e d u l i n g v 武汉理工大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 制造业的作用与面临的挑战 随着经济全球化进程日益加快和新一轮世赛产业结构调整不断推进，制造 业国际化分工正在更为广阙的领域展开。如何在经济全球化格局中占据有利位 置，如何应对高科技时代的激烈竞争，如何化解全球化这把“双刃剑”可能带来 的损害，如何赢得未来世界对自己国家和民族的尊重，已经成为各国必须面对 的问题。如何看待制造业的作用是其中的一个重要问题【1 j 口 有人认为在“知识经济”和“网络经济”等经济模式的冲击下，制造业已经是 “夕阳产业”。但事实上，2 1 世纪我国社会经济发展对制造业提出的要求和世界 制造业的发展现状都说明制造业不是“夕阳产生p 。制造业作为国民经济发展的 核心组成部分，其竞争力强弱是一个国家能否取得国际竞争优势的关键因素， 是衡量一个国家综合国力的重要标志，制造业在各工业国的经济增长中都起到 了主导的作用。 制造业的水平和实力是衡量一个国家综合国力最重要的标志。世界主要发 达国家如美国、德国等，其综合国力之所以强大，最重要的原因就是拥有世界 一流的制造业。发达国家为了继续保持其在世界上的领先地位，在积极发展高 技术产业和抢占新经济制高点的同时，仍不放弃提高制造业的技术含量和竞争 能力。美国经济在2 0 世纪7 0 年代和8 0 年代的衰退以及9 0 年代以来的复苏， 一个重要原因就在于对制造业采取了两种截然不同的态度。同样，近年来日本 经济低迷的主要原因也在于没有对制造业给予持续重视，日本各界已认识到这 一问题，并研究制定了重振制造业的对策【l l o 在信息技术已经成为各种技术基础的今天，信息技术在人类所有活动领域 都得到了广泛的应用。依靠信息技术，世界形成了统一的市场，从而竞争也变 得越来越激烈【2 l 。面对市场和技术发展的瞬息万交，面对以消费者为导向的市 场经济环境，如何应对不断变化的市场，以最有效的方式组织生产，以最优质 的产品和服务满足客户的需求，是制造企业面临的最大挑战。制造业要想在国 内外的市场竞争中立于不败之地，必须通过先进的生产运作和管理模式，对客 户和市场的要求做出快速响应。制造业信息化已经成为企业提升核心竞争力的 必要手段。 t 武汉理工大学硕士学位论文 1 2 生产管理在制造业中的地位与作用 制造型企业的主要活动是生产，生产管理是企业管理中最重要的部分，是 企业管理的核心。生产管理是对企业日常生产活动的计划、组织和控制，是指 与产品制造密切相关的各项管理工作。其任务就是运用组织、计划和控制等管 理职能，把输入生产过程的各种生产要素，按照技术规律的要求，以最经济的 方式，转换成满足社会需要的产品和劳务【3 j 。 生产管理涉及企业全部生产经营活动，按照管理的职能，其内容可归纳为 如下几个方面【4 】： ( 1 ) 生产的决策和计划 它主要确定企业的生产方向、规划及其具体安排，包括产品品种、数量、 质量以及生产方式的决策，生产计划、生产作业计划的制定以及作业分配等。 ( 2 ) 生产的组织和指挥 它指生产的物质技术准备工作和组织工作，主要包括厂址的选择、工艺路 线和工艺方法的制定、工厂布置，生产过程和劳动力的组织；生产指挥系统的 组织和生产调度等等。 ( 3 ) 生产的控制和协调 它指围绕完成计划任务所进行的管理工作，主要包括生产作业控制、质量 控制、物资消耗、库存控制、设备运作控制以及生产协调等。 1 3 生产管理和控制相关技术发展现状 随着社会和科学技术的发展以及物质的日益丰富，企业面临的压力越来越 大，市场全球化导致竞争日趋激烈，由于竞争、变化和客户等因素，促使人们 寻求新的生产方式以求得在2 1 世纪的生存和发展【5 l 。在这种背景下，涌现出了 一批与信息技术紧密相连的先进管理和控制技术，主要有： ( i ) 制造资源计划生产计划( m a n u f a c t u r er e s o u r c ep l a n n i n g ，m r pi f ) 物料需求计划( m a t e r i ar e q u i r e m e n tp l a n n i n g ，m g p ) 是2 0 世纪6 0 年代发 展起来的一种计算物料需求量和需求时间的系统。最初它只是一种需求计算 方式，是开环的，没有考虑生产能力的约束条件，对动态信息反馈也没有控 制。后来在其系统中加入了供应商和生产现场方面的信息反馈，由开环m r p 形成了闭环m r p 系统，此时的m r p 才成为生产计划与控制系统。m r pi i 是在对上述闭环m r p 系统基础上的进一步扩展，它将经营、财务、生产管 理与系统相结合而形成的制造资源计划。m r pi i 的基本思想是：基于企业经 营目标制定生产计划，围绕物料转化组织制造资源，实现按需按时进行生产。 2 武汉理工大学硕士学位论文 但是m r p 是以计划驱动“推”式( p u s h ) 的集中控制，对于具有多品种、离散事 件的优化处理能力比较弱，对于处理诸如大型工程项目、紧急订单等突发事件 反应能力差【6 1 。 ( 2 ) 准时化计划生产 准时化计划生产( j u s ti nt n n e ，j i n 的基本思想是“只在需要的时候，按需 要的量生产所需的产品”。其出发点是把制造系统中的浪费( 残次品、在制品 存储以及准备时间等) 降低到最低限度，其核心是追求一个零库存生产系统或 使库存达到最小的生产系统。l i t 比较适用于需求固定的零部件的生产控制， 在上道工序保存少量的在制品，当下道工序生产时，则立刻补充被取走的零 部件数量。j i t 的局限性在于，若单独采用j r r 进行生产进度的控制必将造成 不必要的库存，并且j i t 不允许生产存在瓶颈工序，不做能力需求计划f 8 j 。 ( 3 ) 最优化生产计划技术 最优化生产计划技术( o p t i m i z e dp r o d u c t i o nt e c h n o l o g y , o p t ) 首创于2 0 世纪 7 0 年代末，其指导思想是对要生产的产品，找出产品生产中影响生产进度的 最薄弱环节，集中主要精力保证最薄弱环节满负荷工作，不至于影响生产进 度，它可以使生产周期缩至最短，使在制品库存降至最低。这就要求零件在“瓶 颈”机床加工前的各道工序就尽早安排加工，使物流以最快的速度通过“瓶 颈”。通过对于瓶颈与菲瓶颈的戈1 1 分，在一定程度上简化了生产计戈l ( 包括调度、 物料需求、设备维护) 的制订与执行。这对于单件小批生产类型比较适应。这类 企业由于产品种类多、产品结构复杂而且控制对象过多，因此必须分清主次， 抓住关键环节同。 ( 4 ) 约束理论 约束理论( t a e o r yo f c o n s t r a i n t s ，t o c ) 是o p t 技术的发展和延续，其目的是 找出各种条件下生产的内在规律，寻求一种分析生产经营问题的科学逻辑思维 方式和解决问题的有效方法。t o c 强调必须把企业看成是一个系统，从整体效 益出发来考虑和处理问题。 ( 5 ) 精益生产 精益生产0 - * a np r o d u c t i o n ，l p ) 是j 1 t 的发展和深化，其基本要求是企业在 生产过程中要同时获得极高的生产效率、最好的产品质量、最低成本和极大的 生产柔性。精益生产制造模式可消除制造企业因采用大量生产方式所造成的过 于臃肿和浪费的缺点，实施“精简、消肿”的对策，它强调“精益求精”的管理思 想。在生产组织管理上，充分考虑人的因素，采用灵活的小组工作方式和强调 合作的并行工作方式；在生产技术上采用适度的自动化技术，使制造企业的资 源能够得到合理的配置和充分利用【刀。 ( 6 ) 供应链管理 武汉理工大学硕士学位论文 供应链管理( s u p p l yc h a i nm a n a g e m e n t , s c d 是指在生产及流通过程中，为 将货物或服务提供给最终消费者，联结上游与下游企业创造价值而形成的组织 网络，是对商品、信息和资金在由供应商、制造商、分销商和顾客组成的网络 中流动进行管理。它在企业e r p 基础上构筑与客户和供应商的互动系统，实现 产品供应合理、高效以及高弹性。客户可以通过网络了解产品的供货周期和订 单的执行情况等，企业则可以即时了解客户的销售情况。供应链管理提高了决 策执行的准确性和及时性，缩短了供应链的运作周期，降低了交易成本【8 j 。 ( 7 ) 客户关系管理 客户关系管理( c u s t o m e rr e l a t i o n s h i pm a n a g e m e n t ，c r m ) 就是对客户从加入 使用和得到客户资料开始，对所有使用产品、服务、帐务、教育、内容、改变 的纪录与分析，与为这些活动所主动发出的信息进行管理，以不断满足客户需 要或创造客户需要，使客户与公司建立长期的双赢互惠关系，并使客户成为品 牌的代言人。 ( 8 ) 企业资源计划 企业资源计划( e n t e r p r i s er e s o u r c * p l a n n i n g , e r p ) 是美国g a r t n e rg r o u p 公司 于1 9 9 0 年提出的，其确切定义是：m r pu 下一代的制造业系统和资源计划软 件。除了m r p 已有的生产资源计划，以及制造、财务、销售和采购等功能外， 它还有质量管理，实验室管理，业务流程管理，产品数据管理，存货、分销与 运输管理，人力资源管理和定期报告系统。e r p 把客户需求和企业内部的制造 活动与供应商盼制造资源整合在一起，形成企业一个完整的供应链，其核心管 理思想主要体现在以下三个方面：对整个供应链资源进行管理；采用精益生产、 敏捷制造和同步工程：事先计划与事前控制【9 】。 1 4 本课题研究的目的和意义 目前，以m r pl i 和e r p 为代表的管理信息系统，强调企业的计划性，以 客户订单和市场需求为计划源头，力求充分利用企业内的各种资源、降低库存、 提高众业的整体运作效率。e r p 系统的基本出发点是进行订单管理、销售预测 和物料需求计划等，主要是针对企业资源计划，对历史事件进行分析和预测将 来要发生的事件。它正确地回答了“需要什么、已有什么、还缺什么和何时需要” 等问题，但对当前正在发生的事件仍然无法处理，例如如何获得短缺资源f 即解 决生产制造过程的短缺与采购过程的管理与控制等) 。 目前的e r p 商品软件大多数只能做到零件级生产计划，而没有做到工序级 生产计划，个别商品软件虽然能做到工序级生产计划，但由于系统的生产日历 是以天为最小时段，其计划的精度只能精确到天，生产计划还是比较粗糙，在 4 武汉理工大学硕士学位论文 实际的应用中，难以充分利用企业的所有资源和能力，造成生产时紧时松，原 料、工装或辅料等短缺。e r p 系统车间加工单和调度单的时间跨度通常比较长， 一般以周为单位。在e r p 系统中采集主要工序现场信息的时候，基本上靠手工 录入，不仅效率低、易出错，而且输入的数据是基本上是前一个班或前一天的 数据，造成信息滞后。 以计算机数控系统、直接数控单元和柔性制造为代表的自动化技术，则强 调设备的控制，通过控制优化，减少人为因素的影响，提高产品的质量与系统 的运行效率。这些自动化技术在制造业行业已经大规模应用，并取得了一定效 果。但它们与m r pi i 和e r p 等管理信息系统之间缺乏有效配合，导致企业上 层计划缺乏有效的实时信息支持、下层控制环节缺乏优化的调度与协调。计划 层与车间执行层无法进行良好的双向信息流交互，企业难以对生产实时反应 1 0 l 。 为了解决这个问题，美国先进制造研究机构a m r ( a d v a n c e dm a n u f a c t u r i n g r e s e a r c h ) 提出了制造执行系统( m a n u f a c t u r i n ge x e c u t i o ns y s t o m ，简称m e s ) 的概 念，将i v i e s 定义为“位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的、面向车间 层的管理信息系统”，v i e s 为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及 所有资源( 人、设备、物料、客户需求等方面) 的当前状态信息。m e s 重点解决 计划层与车间执行层的管理控制问题。制造执行系统是处于计划层和控制层之 间的执行层，主要负贲生产管理和调度执行1 1 0 】。 m e s 为e r p 系统和控制系统提供关键联接，它在整个企业信息系统中起着 承上启下的重要作用。m e s 对生产过程进行实时监视、诊断和控制，完成生产 单元整合和系统优化，在生产过程层中进行物料平衡、制订生产计划、实时捧 产、优化调度，进而对生产过程物料、能量、质量、设备、资金，甚至人力资 源统一进行监测、分析、控制和优化，实现了从订单下达到产品完成整个的生 产过程进行优化管理。当工厂里面有实时事件发生时，m e s 能对此及时做出反 应和报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅 速响应使得i v i e s 能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产 运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力、改善物料的流通性能，又能 提高生产回报率【1 1 】。 如果把m e s 与e r p 集成起来，不仅能充分发挥它们各自的优势，同时可 使s 系统的生产管理更合理，使e r p 系统的数据更及时有效，工作效率更 高。e r p 系统向m e s 提供工厂级生产计划及其他信息，驱动m e s 系统的运作， 同时m e s 也将来自e r p 系统的生产管理信息细化、分解。将e r p 与m e s 系 统集成解决了生产计划的适应性，增加了底层生产过程的信息流动，并提高了 武汉理工大学硕士学位论文 生产管理的实时性和灵活性，从而使企业内部的信息传递顺畅，能够对瞬息万 变的市场变化做出快速响应。 1 5 本课题研究的主要内容 本文研究与开发的基于e r p 与m e s 集成的生产管理系统，以先进的生产 管理理念为指导，采用先进的生产计划调度与控制技术，以实现企业管理层与 生产执行层的集成，达到物流、资金流和信息流在管理上的统一。期望通过对 本系统的开发和应用，能实现整个企业生产和管理的层层优化和全局优化，最 终达到缩短生产周期、加快资金周转、降低成本、提高质量和服务水平，并追 求最佳经济效益的目标。 论文中的主要研究内容如下： ( 1 ) 重点研究e r p 与m e s 集成的必要性 ( 2 ) 基于e r p 与m e s 集成的生产管理系统结构与功能设计： ( 3 ) 研究基于e r p 与m e s 集成的生产管理系统关键技术，提出取疆与 m e s 集成的模式和方法、系统的控制与调度解决方案： ( 4 ) 开发基于e r p 与m e s 集成的生产管理系统，选择系统开发环境，对 生产作业管理予系统和物料管理子系统，进行详细的功能树等项设计，对系统 中的实时数据库技术、w e b 与数据库接口方案等项关键技术逐一进行研究。 6 武汉理工大学硕士学位论文 第二章企业资源计划e r p 和制造执行系统m e s 2 ，1 e r p 2 1 1e r p 概念 为了全面理解e r p ，可以从管理思想、软件产品、管理系统三个层次给出 e r p 的定义：( 1 ) 是由美国著名的计算机技术咨询和评估集n o a r t e rg r o u pk c 提 出一整套企业管理系统体系标准，其实质是在瑚凹基础上进一步发展而成的 面向供应链( s u p p l yc h a i n ) 的管理思想；( 2 ) 它是综合应用了客户机，服务器体 系、关系数据库结构、面向对象技术、图形用户界面、第四代语言( 4 g l ) 、网 络通讯等信息产业成果，以e r p 管理思想为灵魂的软件产品；( 3 ) 它是整合了企 业管理理念、业务流程、基础数据、人力物力以及计算机硬件和软件于一体的 企业资源管理系统【n j 。 2 1 2e r p 系统的功能目标 ( 1 ) 支持企业整体发展战略的战略经营系统 ( 2 ) 实现全球大市场营销战略与集成化市场营销 ( 3 ) 完善企业成本管理机制，建立全面成本管理系统 ( 4 ) 应用新的技术开发和工程设计管理模式 ( 5 ) 建立敏捷后勤管理系统 ( 6 ) 实施精益生产方式 2 1 3e r p 系统的功能模块 一般来说，e r p 软件包含分销、制造、财务三大部分，涉及的功能模块有 【1 1 】： ( 1 ) 销售管理 ( 2 ) 采购管理 ( 3 ) 库存管理 ( 4 ) 制造标准 ( 5 ) 主生产计划 ( 6 ) 物料需求计划 ( 7 ) 能力需求计划 武汉理工大学硕士学位论文 ( 8 ) 车间管理 ( 9 ) 质量管理 ( 1 0 ) 财务管理 ( 1 1 ) 成本管理 ( 1 2 ) 应收账管理 ( 1 3 ) 现金管理 ( 1 4 ) 应付账管理 ( 1 5 ) 固定资产管理 ( 1 6 ) 工资管理 ( 1 7 ) 人力资源管理 ( 1 8 ) 工资管理 ( 1 9 ) 分销资源管理 ( 2 0 ) 设备管理 ( 2 1 ) 系统管理 2 1 4 主生产计划 主生产计划( m a s t e rp r o d u c t i o ns c h c d u l e ，m p s ) 在e r p 系统中是一个重要 的计划层次，它根据生产计划、客户合同和预测，把销售与运作规划中的产品 系列具体化，将生产计划转换为产品计划。圭生产计划在e r p 系统中起了从宏 观计划向微观计划过渡的承上启下作用，是联系市场、主机厂或配套厂及销售 网点( 面向企业外部) 与生产制造单位( 面向企业内部) 的桥梁，使生产计划 和能力计划符合销售计划要求的优先顺序，并能适应不断变化的市场需求。同 时，主生产计划又能向销售部门提供生产和库存信息，提供可供销售量的信息， 作为与客户洽商的依据，起了沟通内外的作用【1 4 l 。 ( 1 ) m p s 计划对象与方法 主生产计划的计划对象是最终成品。主生产计划是确定每一具体的最终产 品在每一具体时间段内生产数量的计划。它要具体到产品的品种和型号。在主 生产计划中详细规定生产什么以及什么时段应该产出，它是独立需求计划。在 制造业中，可根据其生产方式或它们的组合来决定主生产计划的安排。现以备 货生产、订货生产和装配生产加以说明【1 2 1 。 各货生产通常安撵的是最终产品。企业根据对市场需求的预测和成品库需 要补充的数量来决定生产什么产品，企业从现有的库存中销售产品。只有单层 的主生产计划。 订货生产是根据收到的销售订单来确定生产的产品。如果交货期比产品生 8 武汉理工大学硕士学位论文 产提前期长，就不需要预测，主生产计划对象是实际订单中的产品，只有单层 的主生产计划。否则，就需要按产品系列预测产品的需要，按产品安排主生产 计划。有双层的主生产计划。 装配订货是以上两种情况的混合，最终产品是由一组种类较少的标准部件 装配而成。企业仓库里存放有这些标准部件，按顾客实际定单装配成最终产品。 有双层的主生产计划，需要预测部件的种类和数量。 ( 2 ) m 甲s 制定程序 主生产计划来源于销售计划( 客户订单、预钡9 、综合计划) ，它的制定过程 是一个不断平衡关键能力、进行粗能力计划运算的反复过程。它在审批确认后， 就进入物料需求计划的制定过程。其运行流程图如下：2 - 1 所示。 图2 - 1 主生产计划制定程序 ( 3 ) h 口s 报表及其应用 主生产计划以出厂产品为对象，按产品种类分别显示计划报表。m p s 报表 的生成主要根据预测和合同信息，显示该产品在未来各时段的需求量、库存量 和计划生产量。这里主要对主生产计划需求计算的特点作些说明【1 3 1 。 毛需求量是指初步的需求数量。必须明确m p s 的毛需求量不是预钡信息而 是生产信息。如何把预测值和实际的合同值组合得出毛需求量，在各个时区的 取舍方法是不同的。有的设定需求时界以内各时段的毛需求以合同为准，需求 时界以外的时段以预测值或者合同值中较大的数值为准，有时在软件屏幕上还 单独列出“其它需求”。 计划接收量是指前期已经下达的正在执行中的订单，将在某个时段上的产 出数量a 计划产出量若经确认，由软件设置显示在计划接收量项目中。最初显 示的数量往往是在计划日期前执行中的下达定单，在计划日期之后到达的数量， 9 武汉理工大学硕士学位论文 人工添加的接收量也可在此行显示。 预计可用库存量是指某个时段的期末库存量，是现有库存中扣除了用于需 求的数量。它同现有量不是同一个概念。计算公式为：预计可用库存量= 前一 时段末的可用库存量+ 本时段计划接收量一本时段毛需求量+ 本时段计划产 出量。若右侧前3 项计算的结果为负值，说明如果不给予补充，将出现短缺。 可供销售量是在某个计划产出时段范围内，计划产出量超出下一次出现计 划产出量之前各时段合同量之和的数量。它是可以随时向客户出售的。这个信 息主要是供销售部门决策用的，它是销售人员同临时来的客户洽商供货条件时 的重要依据。可供销售量的计算方法如下：可供销售量( a t p ) = 某时段的计 划产出量( 包括计划接收量) 下一次出现计划产出量之前各时段合同量总和。 以下表2 1 是某主生产计划报表实例。 产品代码：0 0 0 0 1产品名称：悬架总成 产品流水号：8 1 0 2 0 0 4 0 5 1 6 - 0 1 计划员：t s q 计划日期：2 0 0 5 0 6 1 6 可用库存：1 6安全库存：5 提前期：2 天 表2 1 主生产计划报表实例 时间过去5 2 85 2 95 3 05 3 16 16 2 6 36 46 5 类别 毛需求量1 01 01 01 01 01 01 01 0 疆计可用库存量1 665555555 净需求量191 01 01 01 01 0 1 0 计划产出量 91 0 1 0 1 01 01 01 0 计划投入量1 01 01 01 0 1 01 0 ( 4 ) m p s 确认步骤 在制定了初步的m p s 后，再进行粗能力平衡，最后提出m p s 方案。经过 审核和批准过的m p s 方案，能最大限度地符合企业的经营规则。确认m p s 方 案有以下三个步骤。 首先，初步分析m p s ，搞清楚生产规划和m p s ，之间的所有差别。m p s 中 产品大类的总数应基本等于相应时期内销售计划的数量。如果不一致，一般情 况改变m p s 。m p s 应尽量与销售计划保持一致。 其次，向负责部门提交初步m p s 及其分析文件。由企业高层领导负责m p s 的审核工作，并组织销售、工程技术、生产制造、财务和物料采购等部门参加 审核。通过各部门讨论和协商，解决m p s 中的有关问题。 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 最后，批准m p s ，并将正式的m p s 下达给有关部门。召开批准m p s 会议， 阐明解决有关m p s 问题的方法和选用该方法的原因，并用文字和图表说明。 ( 5 ) m p s 重排与部分修订 第一次编制计划的工作比较容易，但是修改计划却是一件繁重的工作。修 改计划是不可避免的、经常性的工作。不论是计划变动、产品结构或工艺交动、 加工件报废，都要修改m p s 或m r p 。这就要求计划员非常熟悉m r p 计划与控 制的原理与方法，熟悉产品结构和各种数据参数，并能灵活熟练地判断和运用。 修改m p s 或m r p 有两种方法。一是全重排法：主生产计划完全重新制订， 重新展开物料清单，重新编排物料需求的优先顺序，原有计划定单都会被系统 删除并重新编排。全重排法的好处是计划全部理顺一遍，避免差错。二是净改 变法；系统只对定单中有变动的部分进行局部修改，例如只变动部分产品结构、 需求量、需求日期等。运行时，只展开受变动影响的部分物料，修改量小，运 算时间快，可以随时进行局部修改。一般用于计划变动较多但影响面不大的情 况。但是，大量频繁地局部修改可能产生全局性的差错，因此，隔定时间仍 然有必要采用全莺排法将全部物料的需求计划全面理顺一遍。 2 1 5 物料需求计划m r p m r p 是e r p 系统微观计划阶段的开始，是e r p 的核心。主生产计划只是 最终产品计划，一个产品可能由成百上千种相关物料组成；一种物料可能会用 在几种产品上，不同产品对同一个物料的需用量又不相同；另外，不同物料的 加工周期或采购周期不同，需用日耀也不同。m r p 是m p s 需求的迸一步展开， 也是实现m p s 的保证和支持。它根据m p s 、物料清单和物料可用量，计算出 企业要生产的全部加工件和采购件的需求量。按照产品出厂的优先顺序，计算 出全部加工件和采购件的需求时间，并提出建议性的计划定单【1 2 1 x 3 j 。 ( 1 ) m r p 的信息处理 m r p 主要根据m p s 展开来编制相关需求件计划，它把生产作业计划和物 资供应计划统一起来。在姗凹中要提出每个加工件和采购件的建议计划，既要 说明每种物料的需求量，又要说明每一个加工件的开始日期和完成日期，以及 每一个采购件的定货日期和入库日期。 ( 2 ) m r p 运算与报表 某时段下层物料的毛需求是根据上层物料在该时段的计划投入量和上下层 数量关系计算出来的。 本时段预计可用库存= 前段时间库存+ 本时段计划接受量毛需求。 净需求= 毛需求前段时阃预计可用量+ 安全库存。 1 1 武汉理工大学硕士学位论文 计划产出量= 净需求( 假设不考虑损耗率、成品率等) 。再计算该计划产出 量的计划投入量。 m r p 是根据确认的m p s ，通过物料清单展开的。在按日产出率制定作业计 划的情况下，m r p 一般不需要确认；对于人为变更了系统设置的提前期或批量 规则( 批量规则表示作m p s 或m r p 计划时，计算物品的计划下达数量所使用 的规则) 的情况，需要确认m r p ，以免在计划修订时，系统再更改人工设定的 参数。无论是计划定单或确认定单，系统都可以转换为下达定单。姗r p 报表 与m p s 报表的格式一样，采用横式和竖式两种形式，每项物料有各自的m r p 计划报表。单从报表还不能判定m r p 计划是否可行。m r p 计划是否可行，要 通过能力需求计划来验证。运行能力计划时，要根据各个物料的工艺路线，把 各个时段企业要生产的全部物料占用各个工作中心的负荷与工作中心的可用能 力进行对比，经过调整，使负荷与能力平衡后，计划才是可行的，只有可执行 的计划才能下达。因此，物料需求计划必须同能力需求计划相伴运行。 2 1 6 车间作业控制 车间作业控制( s h o pm o o rc o n n _ o l ，s f c ) 的功能只是执行计划，不能改动 计划。s f c 要控制加工单的下达，保证在物料、能力、提前期和工具都齐备的 情况下才下达定单，以免造成生产中的混乱；控制加工件在工作中心加工的工 序优先级( 根据加工单的完工日期) ；控制投入和产出的工作量，保持物流稳定， 同时控制捧队时间、提前期和在制品库存；控制加工成本( 包括返修、废品、 材料汞f 用、工时等) ，结清定单，完成库存事务处理。运行s f c 依据以下主要 信息： m r p 生成的建议计划或确认计划，及人工添加的定单( 加工什么) ；工 艺路线文件( 加工顺序) ；工作中心文件( 在何处加工) ：工艺装备或专用工具 文件( 参考用) 1 1 3 】。 ( 1 ) 加工单 加工单或者车闯定单是一种面向加工件说弱物料需求计划的文件。就像 手工管理的传票，可以跨车间甚至厂际协作。车间作业的优先级主要根据m r p 要求的计划产出日期。加工单的格式同工艺路线报表很相似，其表头和左侧各 栏的信息来自工艺路线文件，只是增加了加工单号、加工单使用日期、每道工 序的开始日期和完成日期。 ( 2 ) 调度单 调度单，是一种面向工作中心说明加工优先级的文件，说明工作中心在一 周或一个时期内要完成的生产任务；说明哪些工作已经到达，正在排队，应当 什么时间开始加工，什么时间完成，加工单的需用日期是哪天，计划加工时数 武汉理工大学硕士学位论文 是多少，完成后又应传送给哪道工序；说明哪些工件即将到达，什么时间到， 从哪里来。有了派工单，车间调度员、工作中心的操作员对目前和目将到达的 任务一日了然。如果在日期或小时数上有问题，也容易及早发现，采取补救措 施。 ( 3 ) 确定工序优先级 确定工序优先级的前提条件是要有一个可靠的m p s 和m r p 计划，派工单 上加工的优先级一般是按照工序开始日期的顺序排列的。而工序开始日期又是 以满足加工单要求的完成日期或需用日期为基准的，多数情况下二者的优先顺 序是一致的。当在提前期上出现矛盾时，可以用紧迫系数、最小单个工序平均 时差、最早定单完成日期等方法来确定优先级。紧迫系数c r 是到使用日期的 剩余天数与需要加工的时间( 计划提前期) 的比值，若c r 为负值，说明已经 脱期；若c r 为1 ，剩余时问刚好够用；若c r i ，剩余时间有富裕：若c r i ， 剩余时间不够。c r 值越小，优先级越高。一个工件完成后，其余工件的c r 值 将会有变化，应随时调整。最小单个工序平均时差l s p o 值越小，剩余未完工 序可分摊的平均缓冲时间越短，优先级越高。定单完成日期越早的定单优先级 越高。使用这条嫂则时，对处于起始工序的定单要慎重，有必要用l s p o 复核。 本规则比较适用于判断工艺路线近似的各种定单。或已处