（机械电子工程专业论文）面向erpmes的钢铁行业集成化生产管理系统的研究和应用.pdf

摘要 目前钢铁市场竞争日益激烈，产品生产呈现多品种小批量的趋势，同时要求产品质 优价廉、准时交货、并提供优质的售后服务。钢铁企业要在竞争中获胜，必须保证在向 敏捷化、连续化、自动化生产发展的同时，实行实时高效的生产管理策略，加强生产管 理和各生产环节之间的衔接，充分发挥现有资源的生产能力，解决由于缺乏生产计划造 成的宏观生产失控，以及调度系统不完善导致的实时监控紊乱等方面的问题。 本论文针对上述问题进行了以下研究工作： ( 1 1 在对钢铁行业信息化体系结构及先进的生产管理理念e r p 、m e s 、j i t 等进行深 入研究的基础上，提出了基于m r p i i 与j i t 相结合的先进的钢铁行业生产管理 模式。 ( 2 ) 利用上述先进的生产管理模式，提出多层递阶的生产计划和动态实时调度策略， 构建了面向企业上层管理e r p 和下层执行m e s 系统的集成化生产管理解决方 案。 ( 3 ) 利用统一建模语言u m l 对系统进行了面向对象的功能分析和结构设计，建立了 面向e r p m e s 的钢铁行业集成化生产管理系统的体系结构和系统原型。 ( 4 ) 将生产管理软件系统原型应用于实际案例，同时结合企业自身的实际情况和特 点，开发了大连钢铁集团生产管理系统。 本文所研究开发的面向e r p m e s 的钢铁行业集成化生产管理系统，以先进的生产管 理理念为指导，采用先进的生产计划调度模型，实现了企业管理层与生产底层的集成， 达到了物流、资金流和信息流统；以先进的建模工具为手段，构造出生产计划和调度 整体优化的钢铁企业生产管理系统。通过对本系统的使用，实现了企业生产计划与生产 调度的整体优化，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，追求最佳经济效益的目标。 关键词：e r p m e s ；m r p l l ：j l t ；计划调度；钢铁；体系结构；系统原型 a b s t r a c t 1 h em a r k e tc o m p e t i t i o ni 1 3 s t e e le n t e r p r i s e sb e c o m e ss e v e r e r t h ep r o d u c t i o nl o o k st h e t e n d e n c yo fm a n yt y p e sa n ds m a l ll o t s ，p r o d u c t s 、v i t l lh i g hq u a l i t y , l o wp r i c e ，t i m e l yd u et i m e ， b e t t e rs e r v i c e sa r e r e q u i r e d f o rg a i n i n gv i c t o r y i nt h e c o m p e t i t i o n ，t h ee n t e r p r i s e s m u s t i m p l e m e n t r e a l - t i m ee f f i c i e n t s t r a t e g i e s o f p r o d u c t i o nm a n a g e m e n t a n d g u a r a n t e e t h e d e v e l o p m e n t w i t h a g i l i t y , c o n t i n u i t y a n da u t o m a t i o n 。t h e e n t e r p r i s e s m u s t s t r e n g t h e n p r o d u c t i o nm a n a g e m e n ta n dt h el i n ka m o n gd i f f e r e n td e p a r t m e n t s ，f u l l yu s et h er e s o u r c e st o s o l v et h ep r o b l e m so fm a c r o p r o d u c t i o nd i s o r d e rb e c a u s eo fl a c ko f p r o d u c t i o np l a n n i n ga n d c h a o so fc o n t r o lr e s u l t e df r o md i s s a t i s f i e ds c h e d u l i n gs y s t e m s t h e p a p e rd o e ss o m er e s e a r c hf o rt h ed e s c r i b e dp r o b l e m 1 t h r o u g h t h e r e s e a r c ho fs t e e li n f o r m a t i o nf r a m e w o r ka n da d v a n c e d p r o d u c t i o n m a n a g e m e n tt h e o r i e ss u c ha se r em e s a n dj i te t c ，t h ep a p e r p r e s e n t st h ea d v a n c e ds t e e l m a n a g e m e n tm o d eb a s e do n t h ec o n n e c t i o no fm r p i ia n dj l t 2 a p p l y i n gt h ed e s c r i b e dp r o d u c t i o nm a n a g e m e n tm o d e ，t h ep a p e rp r o p o s e sm u l t i 1 a y e r h i e r a r c h ys t r a t e g i e so fp r o d u c t i o np l a n n i n ga n dd y n a m i cs c h e d u l i n g ，i tb u i l d si n t e g r a t i v e s o l u t i o nf o ru p p e r m a n a g e m e n ts y s t e me r p a n d1 0 w e re x e c u t i o ns y s t e m 3 u s i n gm o d e l i n gt o o lu m l ，t h ep a p e ra n a l y z e st h es y s t e mf u n c t i o n s ，d e s i g nt h es y s t e m s t r u c t u r e sa n ds e tu pt h es o f t w a r ef r a m e w o r k 4 p r a c t i c i n gt h es o f t w a r ep r o t o t y p ea n dc o n n e c t i n gr e a lc o n d i t i o n sa n dc h a r a c t e r i s t i c so ft h e e n t e r p r i s e ，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 d a l i a ns t e e lc o r p o r a t i o ni sd e v e l o p e d b a s e do nt h ea d v a n c e d m a n a g e m e n t t h e o r i e sa n d m o d e l i n go f p l a n n i n ga n ds c h e d u l i n g ，t h e s y s t e ms o f t w a r es a t i s f i e st h ei n t e g r a t i o no fm a n a g e m e n ta n dp r o d u c t i o n ，o b t a i n st h eu n i f i c a t i o n o ff l o w so f m a t e r i a l ，c a p i t na n di n f o r m a t i o n w i t ht h ea d v a n c e dm e a n so fm o d e l i n g 、t h es t e e l m a n a g e m e n ts y s t e mi sb u i l t t h es y s t e mr e a l i z e st h eo p t i m i z a t i o no f p l a n n i n ga n ds c h e d u l i n g ， s h o r t e nt h ec y c l eo f p r o d u c t i o n ，q u i c k e nt h ec i r c u l a t i o no fc a p i t a l ，d e c r e a s ec o s ta n do b t a i nt h e g o a lo fo p t i m a le c o n o m i cb e n e f i t s - k e yw o r d s ：e r p m e s ；m r p i i ；j i t ：p l a n n i n ga n ds c h e d u l i n g ；s t e e l ；s o f t w a r ef r a m e w o r k s y s t e mp r o t o t y p e 堕塑! 些型望塑塑堡堡些塞盛些兰主筻堡墨竺塑堕窒塑窒旦 1绪论 1 1钢铁行业及其生产管理的现状 目前钢铁市场竞争日益激烈，产品生产呈现多品种小批量的趋势，同时要求产品质 优价廉、准时交货、并提供优质的售后服务。我国钢铁工业已形成了较为完整的生产体 系，进入了世界产钢大国的行列，但我国钢铁工业的技术、装备和管理水平仍然是落后 的。在日趋激烈的市场竞争中，中国钢铁工业面临严峻挑战，要想在竞争中获胜，必须 利用有限的资金投入，对企业进行产品结构优化，实现高质量、低能耗、低成本的生产”1 。 这就要求生产在向高速化、连续化、自动化发展的同时，必须实现实时高效率的生产管 理，并加强生产管理和各生产环节之间的衔接，充分发挥现有资源的生产能力，解决由 于缺乏生产计划造成的宏观生产失控，以及调度系统不完善导致的实时监控紊乱等方面 的问题。为此，大多数钢铁企业在全球生产制造集成化和信息化的潮流带领下，开始实 施先进的生产与经营管理模式和系统，利用高速发达的信息技术( 计算机技术、通信技 术) 构成钢铁企业管理信息集成模式。 首先我们来看一下钢铁行业的发展现状。钢铁行业今天面临着日益增长的市场竞争 压力，它从多个方面对钢铁行业的生存和发展构成了威胁。1 。 1 ) 生产力过剩：太多的供应商追逐太少的客户，这就是当前全球钢铁业必须面对的 现实。生产能力过剩导致的市场环境使钢铁制造业举步维艰。企业唯一的出路是控制成 本、降低周转时间。在这样的环境中，产品可用性( m e t a la v a i l a b i l i t y ) 是重要的突出因 素，库存管理则是成功的关键因素。 2 ) 商品化市场：钢铁已经成为一种商品。新经济促使不断涌现出新技术、低成本的 生产设备，钢铁可以随时、随地以任何形式得到。怎么样把您的钢铁产品与其他企业的 产品区分开? 怎样在低成本之外增加价值? 加速交付、增强定制和服务水平等增值手段 才能使您的产品在商品化市场中脱颖而出。 3 ) 全球化趋势：因为客户越来越全球化，钢铁行业的公司也越来越全球化。因此， 只要有接近客户的必要，钢铁供应商就在世界各大洲扩展业务。原材料的获取是根本， 库存可见性是命根，外包是关键。管理全球化是在合并重组的钢铁行业里取得成功的一 把金钥匙。 4 ) 生产与管理脱节：在钢铁生产行业中，上层管理系统和底层生产控制系统各自的 理论体系和软硬件系统己很完善，但是系统之间的信息交流不畅，造成上层管理系统不 能为下层生产提供良好的指导和控制方案，而后者也不能及时为前者反馈生产实绩信息， 延误上层管理系统的决策和计划。只有加强二者之间的信息集成，企业系统才能在充分 利用现有资源的情况下，实现产品结构的优化组合，消除生产计划和调度的流程瓶颈， 加强供应链协同运作和顾客关系，降低资金占用，取得较好的经济效益。 5 ) 成本控制失调：虽然每个钢铁供应商都在努力成为低成本生产商，而降低成本要 求达到的实时获得每个生产阶段的成本信息、计算每条生产线的成本、使每个操作成为 面向e r p m e s 的钢铁行业集成化生产管理系统的研究和应用 单元利润中心、明确哪个生产中心是低成本生产单元的目标，很多钢铁企业并没有达到。 主要是由于缺乏有利的辅助计算工具，使得成本的核算、预测的准确性不高；同时由于 成本核算方法的陈旧，使得生产成本数据不能及时得到提供，造成企业在竞争中丧失有 利地位。 钢铁行业生产管理信息化的大潮正在席卷世界上的任何地方，在企业乃至整个行业 的技术改造和管理创新中起到了很好的效果，并造就了一批具有较强竞争力的钢铁企业， 比如：韩国的浦项、日本的新日铁、加拿大的d o f a s c o 等等。但生产管理的信扈、化在中国 却进展缓慢，在全国的钢铁行业中，年产量5 0 0 万吨钢以上的企业有4 家，年产2 0 0 万 5 0 0 万吨钢的企业有1 1 家，年产5 0 万2 0 0 万吨钢的企业有3 5 家。而目前在全面信息 化建设方面已取得阶段性成果的企业有两家，即宝钢、鞍钢。已建成宽带骨干网的企业 有首钢、邯钢等七家。由于钢铁企业具有规模庞大、生产成本高、生产率低等特点，是 制造业中实行生产管理晟迫切的行业之。 回顾国际先进钢铁业生产管理技术的发展过程”1 ，在7 0 8 0 年代，着重于制度的建 立：逐步完善一体的和集成的经营管理制度( 产、销) ：建立相对应的计算机管理系统来 降低成本、提高效率；建设以大型主机为主的集中式信息系统。在8 0 9 0 年代是扩大应 用功能的时候：完善从生产现场到管理决策的纵向集成；在核心生产管理系统的基础上 扩充开发新的应用功能：增加许多分布式信息系统：企业在生产管理系统建设上的投资 庞大，信息部门组织更加扩大，人员增多；生产管理系统成为企业运行不可或缺的支柱。 这一时期，钢铁企业投入的资金是非常庞大的，般占到企业每年营业额的o 5 2 5 。 到了九十年代后期，由于电子商务的兴起，生产管理的方向随产业环境的变化而调整， 主要表现在：生产管理的应用扩大到与客户、供应商间的应用，甚至同业间的应用整合： 因为企业获利的下滑，馒如何控制信息系统的成本( 系统、人员、开发维护、操作) 成为重要课题。 而在同时期的国内钢铁业生产管理技术的发展过程中。3 ，8 0 9 0 年代初，是尝试摸 索阶段，信息系统是建立在原有的人工作业流程之上的电子记帐，应用范围狭窄( 备品、 备件、会计等) ，相应的配合工作也十分有限( 制度、业务流程、标准化等) ，造成了系 统生命周期短，存在与否对企业经营不造成重大影响，也就创造不了利润。到了9 0 年代 后期，部分企业已经认识到生产管理信息化的重要，部分业者加强投资于生产自动化， 开始考虑系统集成和产销、财务管理等业务需求，注重信息系统项目投资的效益回收即 应用功能的建立，少数领先者开始引进外界咨询及技术移转，全面建设“产销一体化” 的信息系统，构成企业不可或缺的运营手段。到了新世纪，钢铁企业已经开始寻求能改 善企业经营体质的全方位信息化的解决方案。 1 2 生产管理技术的发展与现状 随着社会和科学技术的发展及物质的日益丰富，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3 c 因素，即竞争( c o m p e t i t i o n ) l 司素( 日趋激烈、全方位、多 元化、全球化) 、变化( c h a n g e ) l 围索( 环境和技术的变化和发展) 和客p ( c u s t o m e r ) n l 素( 需求 多样化) ，促使人们寻求新的生产方式以求得在下一世纪的生存和发展。在这种背景下， 耍塑! 坠竺空竺塑壁堑些塞壁些皇主堡堡墨鎏塑竺窒塑壁旦一 各种生产管理与控制方式，如m r p 、m r p i i 、e r p 、j i t 和o p t 等相继出现。从理论体 系上来看，m r p 、m r p i i 和e r p 一脉相承，其核心的闭环m r p 思想保持不变。 目前国内应用最广泛的生产管理系统是m r p i i 系统。m r p i i 的基本思想是，围绕物 料转化组织制造资源，实现按需求准时生产。通过产品出产的时间和数量计划，根据工 序顺序反推出所有零部件的投入产出时间和数量，进而确定对制造资源( 机器设备、场 地、工具、工装、人力、资金等) 所需要的时间和数量，由此围绕物料的转化组织制造 资源，实现准时生产。按照m r p i i 方式组织生产，存在四个明显的问题“1 ：1 ) 不确定的 产品结构的引入；2 ) 陈旧的工时定额数据：3 ) 不合实际的提前期定义；4 ) 缺乏来自生产现 场的反馈而导致计划的不准确。因此实际应用过程中，存在在制品的库存量过多，造成 管理混乱和资金占用过多的问题。 随着全球化竞争的加剧，市场需求波动的加速，信息化技术的飞跃发展，电子商务 时代的到来，迫使企业对内要最大限度的发挥企业所有资源的作用，将所有资源的潜力 调动起来，进行企业资源的最佳组合，以产生最大的效益：对外需要利用企业外部的资 源，包括客户，供应商、分销商等的资源，以这些资源所产生的价值组成一条增值的供 应链。集合企业内部的所有资源，进行有效的计划和控制，以达到最大效益的集成系统 一企业资源计划e r p 就应运而生了”1 。e r p 以m r p i i 为核心，但又扩展了m r p i i 的功能， 加入了质量管理、流程管理、人力资源管理等功能，以补充m r p i i 的不足。但是由于e r p 只是对m r pi i 系统的功能进行了扩展，没有真正解决如何获得准确的生产计划和实时的 生产控制的问题。 8 0 年代中期j i t 技术开始引入，j i t 的核心是适时、适量生产，其基本思想是“只在 需要的时刻，按照需要的数量，生产需要的产品”。j i t 生产方式力图通过“彻底排除浪 费”来实现最大利润目标，为了排除浪费，j i t 相应地产生了适时、适量生产、弹性配置 作业人数以及保证质量等基本方法5 1 。实行j i t 生产模式必须满足以下条件：生产计划平 稳、减少调整准备时间、提高工人素质、生产车间重新布局、准时采购、消除原材料和 外构件的库存、加强质量管理、消除废品。目前中国企业实现j i t 模式生产缺乏很多的基 础条件。 7 0 年代末出现的优化生产技术( o p t i m i z e d p r o d u c t i o nt e c h n o l o g y ，o p t ) 9 。o p t 的 主要处理逻辑是分清主次，找到“瓶颈”工序，并使“瓶颈”上的资源得到充分利用， 同时安排好非“瓶颈”工序的资源配置，使之能与“瓶颈”工序生产率保持同步，将在 制品积压减少到最低程度。o p t 技术在面向订单生产的情况下，对于多品种、小批量生 产方式的生产计划制定有很大的指导意义。但是它也有相当的局限性，只能用在一些工 序较少的生产场合。 从事车间生产管理软件的开发公司和研究单位很多。如s a p ( 德) 的刚3s y s t e m 、利玛 信息技术公司的c a p m s 等，这些管理软件属于企业的上层生产计划管理系统，其中有些 软件是从财务管理和物料管理的角度开发，在车间级制造执行过程管理上基本不能或不 能完善解决调度过程中出现的复杂多变问题，软件的适应性比较差。如目前的太多数e r p 商品软件只能做到零件级生产计划，而没有做到工序级生产计划。在实际的应用中，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。 2 0 世纪8 0 年代后期，全球市场竞争更加激烈，上层计划管理系统( e r p ) 受市场影响 越来越大，计划的适应性问题愈来愈突出，明显感到计划跟不上变化，企业的决策者逐 堕塑! ! ! 型! ! 竺塑壁堡些叁盛些兰兰篁型查竺箜里墨塑垦旦一 渐认识到计划的制定和执行要依赖于市场和实际的作业执行状态，而不能完全以物料和 库存回报来控制生产。解决生产计划的适应性以及增加底层生产过程的信息流动，提高 计划的实时性和灵活性，已经成为一个重要的研究课题。为解决这个问题，美国先进制 造研究机构a m r 提出了“现代制造执行系统”( m a n u f a c t u r i n g e x e c u t i o ns y s t e mm e s ) ， 重点解决车间生产问题。m e s 是“位于上层的计划管理系统与底层的工业控制之间的面 向车间层的管理信息系统”，它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) 的当前状态”1 。它的应用软件如美国c o n s i l i t t m 公司面 向半导体和电子行业相继开发的w o r k s t r e a m ( m e si ) 和f a b 3 0 0 ( m e si i ) ：美国 h o n e y w e l l 公司面向制药行业开发的p o m sm e s 。1 ；美国的i n t e l l u t i o n 公司面向多种行业 开发的f i xf o rw i n d o w s ，并在日本三菱汽车获得很大成功；广卅i 今朝科技有限公司开发 的制造执行系统t o d a y m e s 。 1 3 钢铁行业生产管理技术的新需求 目前我国钢铁行业大多实行的是粗放型的生产管理方式，生产经营处于投入多、消 耗高、效益低的粗放型状态。企业生产缺乏宏观管理和集中控制，存在资金短缺、库存 积压严重、质量波动、效率低下等问题，尤为突出的是由于缺乏生产计划造成的宏观生 产失控，以及调度系统不完善导致的实时监控紊乱等。要提高经济效益，钢铁企业的生 产管理方式必须由粗放型向集约型转变。为此二十世纪的钢铁行业对生产管理技术提 出了新的需求。 ( 1 ) 生产计划的精细化 传统生产作业计划的编制方法使用的是累计编号法和提前期法等，利用这些方法 编制的计划比较粗，物料的库存量比较大”0 1 ，不能适应企业“面向合同的生产”和变 化的市场的需求。生产计划应该既考虑从企业宏观角度出发实现的全局优化，又要考 虑实现生产过程微观的局部优化。达到生产过程中计划的动态化，准确化和精细化。 ( 2 ) 生产调度的智能化 钢铁行业生产最大特点是对生产原料伴有化学、物理相变等反应及变化过程的连 续加工，因此对计划的实时动态调度要求很高。近年来，智能控制在计划调度方面的 应用较为广泛，多变量、非结构化是这类问题的共性，是智能控制应用的重点领域“。 ( 3 ) 数据信息的标准化 在钢铁行业向全球化、网络化、集成化和智能化发展的过程中，标准化技术已显 得越来越重要，它是信息集成、功能集成、过程集成和企业集成的基础。 ( 4 ) 生产管理系统的集成化 运用系统集成的思想和方法，采用先进的计算机技术、网络技术、数据库技术、 自动控制技术和应用技术以及现代企业管理模式，将企业生产经营全过程中有关人、 技术、经营管理三要素及其信息流与物流有机地集成并优化，实现企业生产经营过程 盼整体优化。随着世界经济、管理技术、计算机及网络技术的发展，生产管理系统必 须充分利用互联网络技术，与供应链管理、客户关系管理、电子商务、办公自动化等 功能全面集成，实现资源共享、信息共享以适应网络经济的充分柔性需要“。 面向e r p m e s 的钢铁行业集成化生产管理系统的研究和应用 针对钢铁行业生产管理的新需求，本文提出了先进的管理模式，构建了生产管理软 件系统，达到了优化生产、提高效益和企业市场竞争力的目的。 1 4 论文研究背景及主要内容 一、论文研究背景 未来钢铁企业竞争的焦点是多品种小批量生产，质优价廉，准时交货“，在激烈的 竞争环境下钢铁行业对生产管理技术提出了新的需求。我们知道要提高生产率，节能降 耗，减少人员，压缩库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，其技术支 持之一就是加强管理，因此必须实施钢铁企业信息化建设。而作为企业核心的生产活动 自然是这项运动中首当其冲的先行者和关键所在。钢铁行业只有实行实时高效的生产管 理策略，加强生产管理和各生产环节之间的衔接，才能充分发挥现有资源的生产能力， 解决由于缺乏生产计划造成的宏观生产失控，以及调度系统不完善导致的实时监控紊乱 等方面的问题。 二、论文研究的主要内容 本论文针对上述问题进行了以下研究工作： ( 1 ) 在调查国内外钢铁行业及其生产管理的现状，研究生产管理技术的发展和现状 的基础上，分析了钢铁行业生产管理技术的新需求。 ( 2 ) 在对钢铁行业信息化体系结构及先进的生产管理理念e r p 、m e s 、j i t 等进行深 入研究的基础上，提出了基于m r p i i 与j i t 相结合的先进的钢铁行业生产管理 模式，采用m r p i i 的有效计划功能，实现全局优化：同时采用j i t 的控制、执 行功能，在保证生产正常进行的条件下，尽量压缩库存，减少资金占用。通过 这种生产管理模式，使企业实现了面向定单的生产，具有良好的柔性，能够快 速组织协调生产资源完成指定生产任务。 。 ( 3 ) 利用上述先进的生产管理模式，提出多层递阶的生产计划和动态实时调度策略， 构建了面向企业上层管理e r p 和下层执行m e s 系统的集成化生产管理解决方 案。该方案实现了企业管理层与生产底层的集成，体现了生产计划与生产调度 的整体优化，达到了物流、资金流和信息流统一。 ( 4 ) 利用统一建模语言u m l 对系统进行了完整的面向对象的功能分析和结构设计， 建立了面向e r p m e s 的钢铁行业集成化生产管理系统的体系结构和系统原型。 ( 5 ) 将生产管理软件系统原型应用于实际案例，在对企业进行详细调研后，做出了 需求分析，同时结合企业自身的实际情况和特点，开发了大连钢铁集团生产管 理系统。 本文所研究开发的面向e r p m e s 的钢铁行业集成化生产管理系统，以先进的生产管 理理念为指导，采用先进的生产计划调度模型，实现了企业管理层与生产底层的集成， 达到了物流、资金流和信息流统一；以先进的建模工具为手段，构造出生产计划和调度 整体优化的钢铁企业生产管理系统。通过对本系统的使用，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，追求最佳经济效益的目标。 面向e r p m e s 的钢铁行业集成化生产管理系统的研究和应用 2面向e r p m e s 的钢铁行业集成化生产管理系统体系结构 2 1e r p m e s 的理论研究 2 1 1 e r p 理论 一、e r p 的概念 企业资源计划( e n t e r p r i s er e s o u r c e sp l a n n i n ge r p ) 是一种2 0 世纪9 0 年代初期，以市 场和客户需求为导向，以实行企业内外资源优化配置，消除生产经营过程中一切无效的 劳动和资源，实现信息流、物流、资金流、价值流和业务流的有机集成和提高客户满意 度为目标，以计划与控制为主线，以网络和信息技术为平台，集客户、市场、销售、采 购、计划、生产、财务、质量、服务、信息集成和业务重组( b u s i n e s sp r o c e s s r e e n g i n e e r i n g b p r ) 等功能为一体，面向供应链管理( s u p p l yc h m nm a n a g e m e ms c m ) 的现代企业管 理思想和方法。“。它是对企业内部的物料、劳力、设各全部资源的全面计划，如主生产 计划、物料需求计划、能力需求计划。除了计划之外，还对资源进行全面控制，包括质 量管理、车间控制、产品数据管理、库存管理、运输管理等，以形成闭环的回路，使内 部管理真正地集成起来“”。同时，制造业务的需求来源于销售订单和预测，制造业务的 后端与资金流集成，形成以总账为核心的应收账、应付账、现金、成本、工资、固定资 产、多币制的管理。 二、e r p 理论的形成与原理 e r p 的形成大致经历了4 个阶段：基本m r p 阶段、闭环m r p 阶段、m r p i i 阶段以 及e r p 的形成阶段“。 1 基本m r p 2 0 世纪4 0 年代初期，西方经济学家通过对库存物料随时间推移而被使用和消耗的规 律的研究，提出了订货点的方法和理论，并将其运用于企业的库存计划管理中。2 0 世纪 6 0 年代中期，美国i b m 公司的管理专家约瑟夫奥利佛博士首先提出了独立需求和相关 需求的概念，将企业内的物料分成独立需求物料和相关需求物料两种类型。并在此基础 上总结出了一种新的管理理论：物料需求计划( m a t e r i a lr e q u i r e m e n tp l a n n i n 2m r p ) 理 论，也称作基本m r p 。这种理论和方法最主要的特点是，在传统的基础上引入了时间分 段和反映产品结构的物料清单b o m ( b i l lo f m a t e r i a l s ) ，较好地解决了库存管理和生产控 制中的难题，即按时按量得到所需要的物料。 2 闭环m r p 阶段 基本m r p 中信息是单向的，而管理信息必须是闭环的信息流，由输入至输出再循环 影响至输入端，形成信息回路。因此，随着市场的发展及基本m r p 的应用与实践，2 0 世纪8 0 年代初在此基础上形成了闭环m r p 理论。其流程如图2 1 所示，整个过程为：企 面向e r p m e s 的钢铁行业集成化生产管理系统的研究和应用 生产规划 需求信息 坐l g 一 主生产计划 i 坚茎堕鳖馨 l ( m p s )li 调整能力数据 产能负荷分析l 【! 垦! 婴!i _ 一 k 厂砀再幂两葡 l! 塑墼2i i!一 能力需求计划l ( e r p )i j pr o o e s s r o u t eo d j l d 瓴j 如i e t o n p r o o e s s r o u t e o o o e t t a d o 铀n t a 幽u p d a t e o o n p r o c e 贷r o u t 吧u p d j t e o 1 c o ，d 舱f t l r o mo ，扫厶i 踔p a o k a g e _ ) t j 虫1 i t # a c e ( fr o mu ip a d ( a g e ) * a 础i n t e 加c i d ：i n t 铅p r o o e s s r o u t e o b j i d p r o o e e sr o u t e r o m 工艺簧电 台同：o b j i d 工艺：o b j i d m a c h i n e ：o b j i d i d ：i n t g e t pr o c # c o n d i t i o n 鞋m 生产音彝囊一 e o d b o o l e a n 锄i m e ：b o o i e 3 n q p r o c e s s r o u t e 0 o m a k e p c e 锚r o u t e 0 o o e t p f o c e 岱r 。u t e 0 g e s d o s e t pr 。c e 錾只o u t e 0 ( g e t pr o o e c o n d i t i o n 0 白o e t c o n d i f l o n o 图3 9 生产任务管理类图 f 滔3 9 p r o d u c t i o nt a s km a n a g e m e n tc l a s sd i a 孕a m 3 8 亘塑! 型幽型坐些塑墅型堕型一 2 、生产计划管理 l a d 【d l a n i n t e d a e e ( f , o mu ip a p a e i a v l e w d a b b a s ep l a 如i a m e w o mu lp j 如 r c o 对* 抽目抽t a b a g ep a 加 舻而目并i 塑苎缝：- | 御9 ：i n ! 讲目9 ：d r i n g t 产q ：蛳 0 g 翘日，s i i n q 仍g 韩：s i d n g 酬格：鲥n g i 姊堰；s b i n o i 谢盎：s u i n g i 协i 序q ：i n t j 协t 序軎蒋：f t r i n o l * 蠛量：m i i 仍 标w ：s i t i n g i 协柬斛：s i r i n g l 鼢# 女：s t r i n g 1 笮倒 备羹雨：矗d 吣 i 协开始h m ：m e i 铀完威目m ：l i m e l 铅* 蚺h 妞：t i m e m a o h i n e 矗a t u s g ! ! ! 坠= = 诌r 椿：i n t n 舢u a ( f t o m * # 女 h 如l a n o g 札a 洲a 吣 s e l l a 诛p i j n 0 m a d o n t o o p r od u d p l a n ( f , o m * 女 pr o d u c t p l a n o q e e 俨d u c i p 协0 钝e t pr o d u d - p l a n o q g 娟b f 俐a 1 0 g g 妒m p l j n o 瓴e aa o m 0 d g _ a b i l i 扣b l a n n e 骶晰薷舟手矗嵌 口c ：) i n a c b i n o ：o b j i d u f i 呐j i a f f c e o l e m 呻a a n c e 0 d u 础拙 ( f , o mt 产仔# ；魄) l a s k p l a n i n t e f a o e ( fr o m * 科簧包) t n o e o o n d i t i o n 计鲥娄 m 蜘p f o d u d p l n i t e m * 自随 私却o b j i d t a s k ：o b j i d 诌山n 怕却：o b i i c l 诌暑b i 啉b 引a n 能n d m 口n ：o b i i d m a l d a 如l a n o 如t a 抒l a n 0 ：t o , p l a n m “时l a m a 抻l a n 0 ：p l a n t a 女p 知口d 出t a 舯i a n o 钏d d 出p l a m t 甜l a f l o d d t a p 1 a n o 帆柙h m i 蠹p h 鸣 铘州e t a 艚i a n 0 d e ie t e p l a n t t p la n l p r o d u d p l a n f h o m h # 图3 1 0 生产计划管理类图1 f i g 3 1 g p r o d u c t i o n p l a r m i n g m a n a g e m e n t c l a s s d i 8 9 7 ”1 3 9 t a s k p l a n u i o l l l l n f o mu lpa c k a 珏硪：o b i i d c l n f i n d ta 妁 如n a d j u e s i t a s i , ( ) 勺0 n m a k e t a 护1 a 1 1 0 如n k d d ta s 4 ( f l a n 0 如n u p d a t e t a ! k p l a n o n d e l e t e ta d 【( p l a n o 蜘n m 矗ep | a n l t a 虫p ia r l o 如n m d p l a n t t a j k p l an 0 如n u p d a t e t a 女p l z n o 钔n d “e l e p i a n i t a p 0 f eo o l d v i e v u d r o mda t a b a s e p ac k a g e ) 面向e r p m e s 的钢铁行业集成化生产管理系统的研究和应用 m a e b i n e s t a t u s a b i l i 鲥a l a n o e c o n d i t i o n p i a n t pr o d u e t p l a n l 怕c o r d v i e w ( f r o m 设备粪ar 由n 计划粪 ( fr o m 计孽i 粪 i ( f r o md a t a b a s ep a d c a 莰番辑识i n t 铅p e ：l s t r i n g b p l a n t l d ：i n t ；0 d a t u s ：；t n 8 9 p h n 姆p e ：办i “g 岛o e c u p y t i m e ：t e a l饥b i l l “0 1 1 d i t i o n ot 卯m d u 脚p e ：s t r i n g e 移a w i l a b i e t l m e ：r e a lo e t t 讳e o m j c h l n e ：o b j i d p l a n t t a s k p - l a n v i e w 勺s e t t v t o协p l a n t d a y t a d p l a n ：o b j i d ( _ f f o r n 计划粪 斟a 女p l n ：o b j d q m a c h i n e 甜a t u 幻 臼 p l a n t a d o n u p d a t e p l a n 0 肇0 e t c a p a c i r i t e o o n d e l e t e p l a n o o ( e t s i t e 0 | 臣疆o g e t l d 0 m a k d j y t a “p l j n i = h i n t e d a c e 啼c o m p u t e c a p a e i t y o i卓诤m 计蛰i 美 1 分膏f ( f r o m 爿圳粪 o p n a m e 2 0 p l a 池s k p l lf p l a n t d a y pr o d u c t p l a n ( f r o m 计划粪 p l a n t t y p e ，d t i n g 1 撕孟黑篇。帆“巾a “裟”ii(ffomaskp1vie”(f r o mu ipc k a u ip a d a 1谢ur n a o e n u m b e f ：s t r i n g f ”i卜、 t 纠l i d ：r e a l j 0 专 1 pr o c e s s ：o b j i d j s m e l t d a y t a s k p l a n g 一一一。，1 l o r o r n 计瑚冀 | ( f ，。r e 。c 。曲o t d 。v ：i 。e u ，v ；威。i ? 淼面孟：再孟；五i i a | i o ? , f r o m u l a p l a n ：o b j i d 9 0 e t s mi t d a y p a n 0 岛g e t r o “g p l a n o 龟m e l t d a y t a d 。p l a n o ij 7 口e u f n a c e n u m d e 叮 iq a d _ 【d i s p a t e h e d 0 i七 r n g e 帖r o u p 0 令s e t o f o u p o e e 伽o k h o u o s e 恤f o h o u l 0 图3 】1 生产计划管理类图2 f i g 3 11 p r o d u c t i o n p l a n n i n gm a n a g e m e n t c l a s sd i a g r a m2 t a d i s p a t o h ( f r o m 什埘彝自0 譬卯i n “叫t - 一c p i 】no b u d 诌f or m u h p i | n ：o b j i d 啼e p m t a d i h “l i 。s p 却a t j c t h 。o h e d t j 如 奇s e t c o m p l e t e a m o i l l 3 的 饥o m p u k l n m p l - t e a m o u n o t j 制i ；p a t c h i n t e d a e “r o mu ip a d a t j 虫d i j t c h v f e w r i o mu ip a 。k j m o m 辑撞是色) 协 e l f t t i n 9 趣凇愁怒伽旬 f o r m u l a