（计算机应用技术专业论文）基于工作流的离散制造业信息系统设计应用及研究.pdf

浙江工业大学硕士学位论文 d i s s e i r t a t i o ns u b m i t t e dt oz h e j i a n gu n i v e r s i 坶o f1 1 e c h n o l o g y f ；d rt h ed e g r e eo fm a s t e r t h er e s e a r c ha n d a p p l i c a t i o no f i n f 0 珊a t i o ns y s t e mf o r d i s c r e t em a n u f a c t l l r i n ga n dr e s e a r c ha p p l j i c a t i o n s b a s e do nw o r k n o w c a n d i d a t e ：x i l l 西i a n gt a n g a d 订s o r ： m i n g h a iy a o 、q i n l o n gg u c o u e g eo fc o m p u t e rs c i e n c ea n d1 e c h n o l o g y z h e j i a n gu n i v e r s i 哆o f1 1 e c h n o l o g y a p 蝴2 0 1 0 浙江工业大学硕士学位论文 浙江工业大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作 所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的 学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。 作者签名：j 孓车；工 日期：乃p 年歹月乙严日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权浙江工业大学可以将本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和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密巴 ( 请在以上相应方框内打“、”) 作者签名 导师签名 日期：z 夕f 9 年 日期：矽p 年 i v 朔乙严日 嗲月z 产日 浙江工业大学硕士学位论文 基于工作流的离散制造业信息系统设计应用及研究 摘要 离散制造企业主要是指机械加工、家具生产、五金等通过零部件加工、装配成为产品 的企业。离散制造的产品往往都是结构比较复杂，包含多个零部件，同时企业生产往往是 按订单设计，按订单生产，小批量多品种，由于行业的特征导致产品制造工艺复杂，产品 的质量和产品的生产效率一定程度上依靠工人的技术水平。由于离散制造行业的生产现场 管理复杂多变，从而导致了离散行业信息化发展水平明显滞后于其他行业。 工作流技术通过对企业业务过程建模、业务过程管理和集成，规范企业业务流程，优 化和重组企业业务，对促进企业管理规范化和信息化具有重要意义，将工作流思想应用到 离散制造企业，能够促进企业各职能部门之间对整个生产过程进行协同管理，使企业的生 产过程更加清晰可见，便于对整个生产过程进行监控管理。 本文的主要工作： 1 通过对锯床企业生产情况的调查研究，将e i 心、m e s 先进思想与r f i d 技术相结合 提出了符合锯床离散制造行业的e r p m e s 瓜f i d 三层架构模型。 2 通过对工作流技术以及工作流参考模型的研究，将工作流技术应用到离散制造企业， 设计并实现了基于工作流的订单审核流程功能。 3 设计并实现了基于工作流的离散制造信息集成系统，给出了数据库设计、e i 冲功能 模块设计以及车间生产过程监控的实现过程。 4 最后，对全文进行总结，并对进一步的研究提出一些展望。 关键词：工作流、离散制造、e r p 、m e s 浙江工业大学硕士学位论文 t h er e s e a r c ha n d a p p l i c a t i o n o fi n f 0 珊a t i o ns y s t e mf o r d i s c r e t em a n u f a c t u r i n ga n dr e s e a r c ha p p l i c a t i o n sb a s e d o nw o r k n o w a b s t r a c t d i s c r e t em a n u f a 眦i n gc o m p a n yr e f e r st om e c h a n i c a jp r o c e s s i n g 、如m i t u r ep r o d u c e 、 h a r d w a r ea n ds oo i l ，t h o s ec o m p a n i e st h r o u 曲p r o c e s s i n gp a r t sa 1 1 da s s e m b l ei n t op r o d u c t s t h e p r o d u c t ss t m c t i l r eo fd i s c r e t em a n u f a c t u r i n g a r eo f t e nm o r ec o m p l e xa i l dc o n t a i n sm u l t i p l ep a r r c s ， t h ep r o d u c eo fd i s c r e t em a l l u f a c t u r i n ga r eo 舭nd e s i g i lt oo r d e r 、p r o d u c et oo r d e r 、s m a l lv o l u m e a n dm u l t i p l e 哆p e s ，b e c a u s e l ec h a r a c t e ro ft h ei n d u s 仃yl e dt o 廿l em a i l u f a c 伽湎gp r o c e s sb e m o r ec o m p l e x ，t l l ep r o d u c tq u a l i t ) ，觚dt l l ep r o d u c t i v i 够a r em o r ed e p e n do nt h ew o r k e r ss k i l l s 。 a st h ed i s c r e t em a l l u f a c n l r i n gi n d u s t 搿p r o d u c t i o ns “em a n a g e m e n to fc o m p l i c a t e da i l dv o l a t i l e ， r e s u l t i n gt 1 1 ei 1 1 f o 肌a t i o nd e v e l o p m e n t o fd i s c r e t em a l l u f i a c t u r i n gb e l l i l l dt oo t l l e ri n d u s t r i e s 。 w o r k n o wt e c l l i l o l o g yt l o u 曲m o d e l i n gt oe n t e 印r i s eb u s i n e s s 、i n t e g r a t ea n dm a l l a g e b u s i n e s sp r o c e s s 、s t a i l d a r db u s i n e s sp r o c e s s 、o p t i m i z ea 1 1 dr e o r g a l l i z eb u s i n e s s ，i t 诚ub e i i l l p o r t a l l tt op r o m o t ee n t e 印r i s em a n a g e m e n ts t a n d a r da n di 缸o 珊a t i o nm a l l a g e m e n t ，、v o r k n o w i d e a s 印p l i e dt od i s c r e t em a l l u f i a c t u r i n gc o m p a i l i e s ，i t 谢nh e l pa l ld e p 咖e n t s t oc o l l a b o r a t i v e m a n a g e m e n t ，s ot l l a tm ep r o d u c ep r o c e s s 、杭l lb em o r ev i s i b l e ，a i l db ee a s y t om o l l i t o rt h ee n t n p r o d u c ep r o c e s s t h em a i n w o r k so ft l l i sa r t i c l ea r ea u sf o l l o w ： 1 1 1 m u 曲t l l er e s e a r c ho fs a we n t e 删s e ，u s ee r p 、m e s a d v a n c ei d e a sc o m b i n e d 埘t l l r f i dt e c l l i l o l o g yp r o p o s em e e ts a wd i s c r e t em a l l m c t u m gc o m p 孤1 ye r p m e s r f i d 廿1 r e e - t i e r m o d e l 。 2 t 1 1 r o u 曲也er e s e a r c ho fm ew 0 衄o wt e c h i d l o g ) ra n dw o 衄o w r e f e r e n c em o d e l ，u s e 、o r k f l o w t e c h n o l o g ) r i i ld i s c r e t e m a i l u f a c t u r i n ge n t e 印r i s e ，d e s i 印 趿d i i n p l e m e n t w o r k n o w - b a s e do r d e rr e v i e wp r o c e s sm n c t i o n 。 3 t h ed e s i 盟a n di 1 p l 锄e n t a t i o no f 、or ! k n o w - b a s e dd i s c r e t em a i l u f a c t u r i n gi n f l o n n 撕o n 浙江工业大学硕士学位论文 西v e nt h ed a t a b a s ed e s i g l l ， e i 冲c t i o nm o d u l ea n dp r o d u c t i o np r o c e s s m o i l i t o 血go ft l l e 、o r k s h o pp r o c e s s 。 4 f i n a l l y ，a 蚴a r y o f l et e x t ， a l l d 西v es o m ep r o s p e c t sf o r 亿n h e rr e s e a r c h 。 k e yw o r d s ：w o r k n o w 、d i s c r e t em a i l u f a c 劬g 、e r p 、m e s v n 浙江工业大学硕士学位论文 摘要 第l 章绪 目录 论 v 1 1 选题背景1 1 2 国内外研究现状。2 1 2 1 国外研究现状一2 1 2 2 国内研究现状及发展趋势3 1 3 本文的主要研究内容4 1 4 论文章节安排4 第2 章系统总体设计 2 1 需求分析5 2 1 1 企业概况介绍5 2 1 2 锯床企业存在的问题5 2 2 基于e 砌聊e s r f i d 的系统架构7 2 2 1 企业资源规划( e i 潆1 7 2 2 2 制造执行系统( m e s ) 9 2 2 3r f i d 技术l o 2 2 4 基于e r p 仆他s r f i d 的系统架构1 l 2 2 5 基于e r p 小也s r f i d 的系统架构的优点1 2 2 3 开发平台选择1 3 2 4 基于l i n q 的三层体系结构1 4 2 4 1 传统的三层架构1 4 2 4 2l i n q 技术1 6 2 4 3 l i n q 技术的优势：1 6 2 4 4 基于l i n q 的三层体系结构1 7 2 5 本章小结18 第3 章基于工作流的系统设计。 2 0 3 1 工作流应用需求2 0 3 2 工作流介绍2 1 3 1 1 工作流技术的起源与发展。2 1 3 1 2 工作流的定义。2 2 3 3 工作流参考模型2 3 3 3 1 参考模型2 3 3 3 2 参考模型中的部件一2 3 3 3 3参考模型中的接口2 】洲2 4 3 4 采用w f 工作流引擎 2 4 浙江工业大学硕士学位论文 3 4 1 宿主层程序2 5 3 4 2 宿主层2 5 3 4 3 运行时层2 7 3 4 4 工作流模型层。2 7 3 5 基于工作流的订单审核流程实现2 9 3 6 本章小结3 4 第4 章系统设计实现3 5 4 1 系统设计原则3 5 4 2 数据库设计3 6 4 3 销售模块数据库设计3 6 4 3 1 数据库流程设计3 6 4 3 2 数据库结构设计。3 7 4 3 3 数据库表设计3 8 4 4 系统功能4 0 4 4 1 基础信息管理4 0 4 4 2 销售管理4 3 4 4 3 生产管理4 4 4 4 4 采购管理4 5 4 4 5 仓库管理一4 6 4 5 计划管理4 9 4 5 1 销售计划4 9 4 5 2 主生产计划4 9 4 5 3 物料需求计划0 订r p ) 5 0 4 5 生产过程控制- 。5 l 4 5 1 现场数据采集5l 4 5 2 物料跟踪5 2 4 5 3 在制品跟踪。5 2 4 6 本章小结5 3 第5 章结论与展望5 4 5 1 结论5 4 5 2 展望5 4 参考文献5 6 鸳| 【 谢。5 8 攻读学位期间参加的科研项目和成果5 9 浙江工业大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 选题背景 制造业的发展水平高低直接体现出了一个国家的发展水平高低n 1 ，制造业的发达与否 是区分发达国家与发展中国家的一个重要指标，制造业在发达国家的国民经济总值中占有 重要的份额。当今世界信息化技术飞速发展，自中国加入w t o 以后，与全世界的交流更 加频繁，同时带来的竞争也会越发激烈。制造行业作为一个传统行业，长期以来技术手段 和组织管理手段相对传统，流程制度粗放不够细化，如果我国的制造企业想在日益激烈的 国际竞争环境中赢得一席之地，就必须跟上时代的步伐，采取先进的生产技术和科学的管 理方法，通过有效的手段，收集所需的信息，并对信息进行科学有效处理，加强企业的管 理水平，促进企业不断升级和持续发展。 工作流技术可以将企业的生产业务过程进行建模，并对业务过程集成管理，将企业业 务过程进行规范、优化和重组晗1 ，发现并提取企业中存在的大量基于知识和规则的活动和 任务，通过对这些活动和任务进行协调，能够有效的提高企业生产效率，实现在正确的时 间将正确的信息传递给正确的人的目标。工作流技术通过对流程进行规范使得业务更加清 晰、责任更加明确，减少管理上的混乱，同时对生产处理过程进行记录与跟踪，及时发现 问题、解决问题，减少损失，减少人为因素的干扰，能够极大的提高企业的办事效率、降 低生产成本、提高企业的生产经营管理水平和市场竞争力。因此在制造企业大力发展并推 广工作流技术对促制造进企业管理规范化和信息化具有重要的现实意义，将工作流技术应 用到离散制造企业，可以有效改变企业生产现状，结合先进的管理思想为离散制造企业在 激烈的竞争中占据主导地位提供了切实可行的有效的方法。 本文课题来源于浙江省科技厅重大专项项目“离散制造业信息集成系统研究及其应 用”项目编号：2 0 0 8 c 1 1 1 1 2 。将工作流和企业信息化技术应用到锯床离散制造生产企业中， 设计了适合锯床生产企业的信息化系统。 浙江工业大学硕士学位论文 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 随着科技的发展进步和信息化技术的提高，尤其是计算机网络的普及与发展，制造生 产行业正经历着一场巨大的变革。制造业产品正朝着功能先进、实用、高效、节能、体积 小、质量好、低碳环保等方向发展；生产模式则朝着小批量、多品种、单件化、生产周期 大幅度缩短等方向发展：而生产过程则朝着高速、精密、自动化、节能等方向发展。知识 经济使得制造活动和销售经营分散化、网络化、全球化，形成了全球性的大市场。所有企 业都必须在这个持续多变和不可预测的全球化大市场中经受考验，应对市场的竞争挑战。 为了应对新的挑战，企业必须提高市场竞争力，企业的产品同样必须经受新的考验，必须 解决t 、q 、c 、s 、e 难题，即【3 j 以最快的上市速度( t t i m et om a r k e t ) ，最好的产品质量 ( q q u a l i t ) ，) ，最低的生产成本( c c o s t ) ，最优的售后服务( s s e i c e ) 及最清洁的工厂环 境( e e n v i r o m n e n t ) 来满足顾客对产品的各种要求和企业可持续发展的要求。 当今世界是一个全球性的大市场，市场需求变化快且不易预测，对于世界制造业的发 展趋势主要归纳为以下几点【3 】： 市场全球化和制造多极化； 产品的研发速度越来越快，产品的研发从本国研发到全球分散研发； 从外国及本国投资到将每一个市场都视为公司发展方向； 产品正朝着高效、节能、环保、低碳、节能等方向发展； 生产模式朝着组装化、缩短生产周期、敏捷制造等方向发展； 生产过程朝着低成本、零缺陷、及时反馈、实时控制等方向发展； 企业的组织形式将是跨地区、跨国家虚拟或动态联盟。 为了适应制造领域的发展变革，目前世界各国均加大投入，进行了新的战略部署和规 划发展和改造制造行业。各种新的制造技术、产品设计模式以及生产组织方式相继提出并 得到广泛的应用实施，例如计算机集成制造系统c i m s ( c o m p u t e ri n t e g r a t e dm a n u f a c n l r i n g s y s t e m ) 、并行工程c e ( c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g ) 、精益生产l p ( l e a np r o d u c t i o n ) 、及时生产 j i t ( j u s t i i l t i m e ) 、智能制造i m ( i n t e l l i g e n tm a l l u f a c t 嘶n 曲、敏捷制造a m ( a g i l e m a i l u f a c t l l i i n g ) 、先进制造技术a m t ( a d v a i l c e dm a n u f a c t l l r i n gt e c l l l l o l o g y ) 等。 制造业大国美国在反省由于产业政策的失误而付出惨痛代价的同时，于9 0 年代中期 先后推出了促进制造业发展的两项计划，即“先进制造技术计划”和“制造技术中心计划” 于1 9 9 4 年开始实施【4 】。 2 浙江工业大学硕士学位论文 日本在二战后因制造业的迅速崛起而确定了其经济的霸主地位，在新一轮的竞争中， 日本在提出了“智能制造技术计划”的同时战略性的将此计划拓展到国际共同研究课题，先 后得到了美国、欧共体、加拿大、澳大利亚及欧洲自由贸易联盟等国家和组织的响应。 欧共体在支持先进制造技术研究开发的主要有“e s p t 计划”和“b 对t e e u r a m 计 划”，前者主要资助微电子、软件工程和信息处理系统、计算机集成制造技术等方面的内 容，后者主要是资助材料、加工、设计和复杂工厂系统等方面的项目。 韩国也于1 9 9 1 年年底提出了“高级先进技术国家计划”( 简称g 7 计划) 旨在进入2 1 世 纪时韩国的技术实力提高到世界第一流的工业发达国家的水平。 1 2 2国内研究现状及发展趋势 我国是一个制造业大国，在新的一轮国际产业结构调整中，我国正逐步成为世界上最 重要的制造业基地之一。随着经济全球化发展和加入国际贸易组织，我国制造企业的竞争 环境、发展模式、运行效率以及活动空间都发生了巨大的变化，由此给我国的制造企业提 出了严峻的挑战，同时为制造业的发展提供了有力的条件。中国政府对制造业的发展寄予 了高度的重视和支持，确立了以信息化带动工业化，发挥后发优势，推进社会生产力的跨 越发展的重大战略目标。为了积极推动我国制造业竞争力的加强和提升，“十五”期间科技 部决定在“九五”c a d c i m s 应用工程取得成效的经验的基础上，从8 6 3 和攻关中专门拿出 8 亿元资金，并与地方省市密切结合，组织实施制造业信息化工程。 加入w t o 以后，我国制造企业面临着严峻的挑战： 全球经济一体化，成为国际大物流供应链的一环，必须严格遵守品质和交货期。 适应市场需求的变化，能够满足客户对产品需求的不断变化，调节生产以最快的 速度适应市场需求的变化。 控制生产成本，调整资源的管理，提高资源利用率，对库存进行有效的管理和控 制。 必须建立完善的服务体系，建立客户关系管理，进行质量跟踪和改善售后服务体 系。 - 研究和探索“以信息化带动工业化”的思路变得清晰，中国制造业只有把握有利的时 机，用先进的管理理念、先进的技术实现手段来武装自己，以应对国际市场的挑战，走科 技之路、技术之路、市场之路，才能在激烈的国际竞争中站稳脚跟，实现我国的工业化进 程，并在新世纪的竞争中处于不败之地。 浙江工业大学硕士学位论文 1 3 本文的主要研究内容 随着市场需求的不断变化，对于企业的生产能力要求增大，对于离散制造企业来说， 产品品种多、生产批量少、产品结构多变，迫使离散制造企业寻求一种符合离散制造企业 生产需求的信息化系统。本文的工作主要有 1 结合锯床离散企业生产现状，分析企业存在的问题，将e r p 、m e s 以及相关技术 以及思想应用到企业生产当中，提出了符合锯床离散制造企业质量要求和未来发展去修的 e r p m e s i u i d 三层结构模型。 2 通过对晨龙锯床企业生产现在的调查研究，提出企业应用工作流技术的需求，运 用w f 技术开发实现了工作流技术在离散制造企业的应用，有效的提高了企业的管理规范 化和企业生产效率，为企业在未来竞争中占一席一地打下基础。 3 设计并实现了符合离散制造企业的信息集成系统，并将系统应用到晨龙锯床企业 得到应有的效果。 4 实现了企业生产过程跟踪与监控，为上层决策者提供了实时、正确、有效的企业 生产信息。 1 4 论文章节安排 论文共分5 章，其各章节内容安排如下： 第一章绪论。首先介绍了本文选题的背景，其次描述了国内外就制造业信息化的发 展现状，最后总结了本文的主要研究内容。 第二章系统总体设计。就锯床企业存在的问题进行分析，提出了符合离散制造企业 发展需要的e r p m e s i 江i d 的系统结构，在系统开发时使用基于l i n q 技术的三层体系结 构。 第三章基于工作流系统设计。针对企业存在的问题将工作流技术应用到锯床离散制 造企业，同时对工作流参考模型和、f 工作流引擎进行研究，最后以订单审核流程为例说 明了工作流技术在系统当中的应用 第四章系统设计与实现。介绍了销售管理、采购管理、仓库管理等功能模块的开发， 以及对企业生产过程的跟踪监控功能实现。 第五章结论与展望。总结了本文的主要工作，以及存在的问题，展望进一步完善和 研究的内容。 4 浙江工业大学硕士学位论文 第2 章系统总体设计 2 1 需求分析 2 1 1 企业概况介绍 浙江缙云壶镇是全国最大的带锯床生产基地，全国带锯床协会就落户在壶镇，目前壶 镇带锯床企业3 2 家，年产值超过1 2 亿，占全国行业产值的7 0 。浙江晨砻锯床股份有限 公司就处于缙云壶镇，公司长期以来主要从事各类锯床生产，是我国带锯床骨干龙头企业， 2 0 0 7 年生产各种规格卧式、立式带锯床及锯带对焊机、磨齿机等产品6 0 余种8 5 0 0 多台套， 销售收入1 5 0 6 6 万元，利税2 2 4 8 万元，出口创汇5 2 0 万美元。随着市场竞争的激烈程度 增加，企业规模不断发展壮大，企业原先的管理模式已不适合企业发展，为了提高企业管 理效率和经济效益，使企业在激烈的竞争中处于不败之地，企业需要有先进的管理思想和 先进的信息化技术的支持。 2 1 2 锯床企业存在的问题 锯床行业作为一个离散特征很强的企业，以晨龙锯床企业为例，在企业内部生产管理 存在着诸多的难题： 1 离散性制造 离散制造的产品往往是由多个零部件经过一系列不连续的加工，然后由各零部件组装 而成。由于生产不连续，因此需要对生产过程进行跟踪监控，但是构成产品的零部件成千 上万，而各零部件的生产工序繁多，加工工艺复杂，因此生产管理工作十分繁重复杂。 2 存货积压、停工待料现象严重 在传统手工管理模式下，库存量是静态的，而要把采购计划做到准确，要知道现有库 存量的同时，还要知道未来各个时段采购入库的数量、车间未领用的数量等，然而手工管 理部门之间信息孤立无法快速有效的集成信息，从而直接导致企业的采购计划、加工计划 与车间需求、市场需求之间的不平衡。为了防止缺工待料，企业往往采取提高库存量，导 致库存呆滞品和废品损失增大，积压大量流动资金。 3 无法快速应对企业频繁的订单变化 俗话说“计划赶不上变化订单的变化时客观存在的，随着市场竞争的加剧，客户的 个性化需求增多，交货期要求越来越短、订单变更及紧急查单现象日益频繁，这都要求企 5 浙江工业大学硕士学位论文 业生产计划、采购计划能够快速调整，充分利用有限的资源，最大限度的发挥效率，在以 最小代价、提高劳动生产率的前提下保证订单的及时性要求。在传统手工管理模式下，相 关信息分散在各个不同部门，无法及时沟通。车间加工统计管理粗放、物料进出随意，根 本不能提供准确的加工动态和准确的库存信息。在这种情况下实现精细排产、资源充分利 用，简直难比登天。 4 对车间生产的完工情况、质量情况统计困难 在手工操作模式下，纸制的工序流转卡随着产品在各个车间进行流转，由车间主任记 录每天每种产品每个工人的完成情况、损耗情况等。最后将这些数据进行汇总分析，然后 交由财务部门进行财务核算，这样不但工作量大而且重复性高。如果想要了解某张订单生 产完工情况，统计这些数据费时费力，而且不能及时反馈，同时人员手工记录工作量大容 易出错。 5 ：赊销风险控制 在激烈的市场竞争环境下，企业往往是有订单就接，而不注重客户的信用控制，加上 财务和业务的分开管理，业务人员很难及时了解每个客户的应收财务情况，导致企业跟客 户之间的账面成了一本糊涂账。同时由于信用体系不健全，企业的呆账坏账情况很普遍， 导致货发出去以后钱却收不回来，在这种情况下企业往往是降低售价后要求现金提货，最 终的结果只能是损失企业的利润和生意机会。 6 销售服务不能跟上客户要求 销售经理与老板往往不知道接一个订单到底赚不赚钱? 赚多少钱? 生产主管也不知 道不同订单的库存展望情况，前者导致会盲目接单，后者则会造成排产混乱和延时交付。 对于销售经理与老板需要知道某销售订单所产生的成本，以便于做出利润与报价判断，并 持续改善生产，同时在销售接单的时候给客户提供准确的价格和交货时间，但是这一切对 于传统的制造企业来说那只是一种梦想。 本文通过将射频信号自动识别( r f i d ) 技术应用于公司锯床生产过程，针对车间生产线 的物料、在制品研制的工业生产流程自动化管理系统，对生产过程中的“物料”和“在制品” 信息进行精确采集、整合、集成、分析和共享，为企业生产物资的管理和产品生命周期的 管理提供了基础信息解决方案，有效地解决了物资和产品数据采集、数据准确性和实时输 入等方面的问题。通过实现企业信息化能够降低企业生产中的不确定性，让企业的管理者 做到心中有数，进而对资源做出合理的分配，从而适应市场需求的变化，降低生产成本快 速占领市场。 6 浙江工业大学硕士学位论文 2 2基于e 刚伽刚r 咖的系统架构 针对锯床生产企业普遍存在的现状，提出了符合锯床离散制作企业质量要求及未来发 展需求的完整的e i 冲m e s 】强i d 三层结构一般化模型，如图2 1 。在此基础上针对其现场 加工计划的复杂过程，运用先进的企业信息管理理念和计算机集成制造系统技术，研究设 计了以i 让i d 技术为系统数据支撑点的e l 冲和m e s 系统。 之 且联网 j i s c m li e r p l l e r p 。弗h ，。巧 - 。h “伊： 。 ，戋。糖脚m 嬲蝴翔 i l h l sl l l w m s l m e s 嚣貉鬟温 ，ji 鹭。船蟹棼照二巾! 僦。，器锯掣臂。? 。姗妊僚潞嗍轷= 删 l l以太嘲目 可选模r f i d 设 块备管理 p c 层 i |9 嘲嬲黝 呼* ：“，。：，v 0 褥，御1 ：j ”群：= ；蛹：“，一， 铡曩竹， 蚱静罄确5 煳 移动可读 以态p r f i dr f i dr f i d 四十- i 江i d 数据获取层一写设备 终端终端终端 图2 1e r p 瓜m s r f i d 系统结构 2 2 1企业资源规划( e r p ) 企业资源计划( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l 锄协g - e r p ) ，是指以计算机网络技术和信息技术 为基础，以现代化的管理科学思想为指导，将生产、销售、采购、财务、库存集成于一体， 以市场需求为动力，对企业内部资源和供应链上各环节的资源进行全面的优化、统筹安排， 使得企业的人力、物力、财力等各类资源得以充分合理的利用，从而提高企业生产效率、 降低生产成本，以满足客户需求、增强企业竞争力为目的的软件系统砸。 e r p 技术的发展其实是e r p 管理思想的发展，从最开始的物料需求计划m r p ( m a t e r i a l r e q u i r e m e n tp 1 a 1 1 i 血曲到制造资源计划m r p i i ( m a i l u f a c t l 】r i n gr e s o u r c ep l a n l l i n g ) ，到企业资 源计划e r p 的发展，在这个过程中e r p 大致经历了以下几个阶段哺1 ： ( 1 ) 2 0 世纪6 0 年代，早期的m r p 是基于物料库存计划管理的生产管理系统，主要是以 物料信息为中心，提倡在正确的时间、正确的地点、按照规定的数量得到需求的物料，解 决了企业的库存控制问题，减少企业库存的积压。 7 浙江工业大学硕士学位论文 ( 2 ) 2 0 世纪7 0 年代，m r p 发展成为闭环的m r p 生产计划和控制系统。考虑了能力的约 束，提出了能力计划。通过对投入和产出的控制，增加反馈功能，解决了生产计划和控制 问题。 ( 3 ) 2 0 世纪8 0 年代初，m i 理i i 围绕企业的基本经营目标，以生产计划为主线，对企业 制造的各种资源进行统一的计划和控制，将企业的一切资源包括人力、物料、设备、资金、 技术、时间等都考虑进来，实现了包括物流、信息流、资金流的集成。m r p i i 能够为企业 生产经营提供完整的计划，使企业各部门之间的活动协调一致，从而提高企业的整体的效 率和效益。 ( 4 ) 2 0 世纪9 0 年代以后，e r p 技术是对m i o i i 的继承和发展，与m i 冲i i 相比m r p 更加面向全球市场，功能更加强大，支持混合生产方式，并设计企业的供应链管理，从企 业的全局角度对企业的生产经营进行规划，成为了制造企业综合的集成经营系统n 1 。随着 e r p 的概念和理论不断发展完善，g a n e rg 衲u pi n c 在2 0 0 0 年又提出了e r p i i 的概念隅1 。 e i 冲技术即是一种管理思想同时也是一种管理工具，实施e i 冲系统以后能够有效的改 变传统管理思想观念，打破传统的守旧的管理制度，运用高效的、先进的管理思想和方法； 能够引导企业做出科学的、正确的生产角色；能够提高企业生产、财务结算、成本核算的 效率；能够帮助企业开拓市场，提高市场竞争力。e r p 系统的应用已经成为了企业在现代 市场竞争中生存和发展的重要基础。 然而由于在制造业信息化的早期阶段，企业运行管理的信息化和生产设备的自动化作 为两个独立的分支各自进行着发展。在不同部门之间，基于不同应用目标建立起来的一系 列单一功能的信息系统，逐渐成为信息化进程的阻碍阳1 0 1 ： ( 1 ) 信息孤岛：在企业内部的生产调度系统、设备管理系统、物料管理、生产过程控 制之间相互独立、数据不共享，从而导致部分功能重叠、数据冗余与矛盾等一系列问题。 信息孤岛导致企业部门之间信息隔离、断裂，严重制约了各部门之间的相互协调，降低了 企业信息化整体水平。 ( 2 ) 信息断层：企业上层管理者无法及时准确的获取生产现场的真实情况，而生产现 场的工作人员得不到切实可行的生产指令。信息断层导致企业管理者与生产车间之间的信 息断裂，是企业生产经营管理与车间级的信息管理之间信息隔离主要原因。 ( 3 ) 信息失真：计划管理层和车间控制层之间的时间因子不一致，导致这两者间转换 缺少中间环节，从而造成信息失真。 随着企业信息化建设的不断深入，e r p 、s c m 、c i u 、p d m 等信息化管理软件，逐 渐为众多管理者所接受，并开始广泛应用到企业管理中，企业也因此取得了一定的管理效 r 浙江工业大学硕士学位论文 益n 羽。但是在实现信息集成的过程中，仍然面临信息孤岛和信息断层所带来的各种问题。 终于在2 0 世纪9 0 年代中期，连接计划层和控制层的企业制造执行系统( m 觚u f a c t u r i i l g e x e c u t i o ns y s t e m ，m e s ) 迅速发展起来。 2 2 2 制造执行系统( m e s ) 制造执行系统是为了解决e i 冲系统在车间管理方面存在的不足而产生的。制造执行系 统m e s 是企业上层资源计划m r p i i 或e r p 与底层设备自动控制系统之间的、面向车间层 的计算机在线制造生产过程管理系统n 扣。m e s 在企业中起着承上启下的作用，在e i o 系 统产生的各种计划的指导下，收集生产过程中产生的各种实时与非实时信息，安排短期的 生产作业计划调度、监控、资源分配和生产过程优化工作。制造执行系统的功能如图2 2 ， 其具体功能如下n 钔： 图2 2m e s 系统功能图 ( 1 ) 工序级详细生产计划：负责生成工序级操作计划，提供生产单元相关的优先级、 属性、特征方法等作业排序功能。利用有限的能力资源，安排一个合理的序列，最大化的 缩短生产时间。 ， ( 2 ) 资源分配状态管理：对资源状态及其分配信息进行管理，指导劳动者、机器、工 具和物料进行协调生产，记录生产加工状态以及加工所必须具备的文档和资料历史数据。 ( 3 ) 生产调度管理。控制和管理生产过程中的信息流和物料流，对于出现返修、废品 等特殊情况，根据车间规定生产计划调整详细计划，以满足整体生产作业计划的完成。 ( 4 ) 文档管理：管理生产相关的图纸、配方、工艺文件、更改记录等记录，并自动产 0 浙江工业大学硕士学位论文 生、更新每个作业的生产记录和报表，用于历史记录的查询与维护。 ( 5 ) 现场数据采集：负责生产现场的各种实时数据的信息记录，便于以后的问题分析 与统计。 ( 6 ) 人力资源管理：用于实时更新员工状态信息。 ( 7 ) 生产质量管理：对现场收集到的实时数据进行分析，控制产品的质量，严格产品 生产预定目标进行质量监督，并确定生产中所需要注意的问题。 ( 8 ) 生产过程管理：监督生产过程，及时发现的各种错误，提高生产效率。 ( 9 ) 生产设备维护和管理：周期性的对生产设备进行维护、检测，保证生产过程的顺 利进行。 ( 1 0 ) 产品跟踪和产品数据管理。通过记录产品在任意时刻的位置以及状态，为最终产 品的生产情况提供可追溯性。 ( 1 1 ) 性能分析：能提供实时更新的实际制造过程的结果报告，并将这些结果与过去的 历史记录及所期望出现的经营目标进行比较。 2 2 3r f i d 技