中小制造企业车间作业及物流管理系统的设计与开发--优秀毕业论文 可复制黏贴.pdf

大连理工大学 硕士学位论文 m a s t e r a ld i s s e r t a t i o n 中小制造企业车间作业及物流管理系统的 设计与开发 张亮 学科、专业：工业工程 指导教师：贾振元教授 论文答辩日期：2 0 0 6 年1 2 月 大连理工大学硕士学位论文 摘要 在日益激烈的市场竞争中，信息化是中小制造企业提高竞争能力、促进持续发展的 必然选择。作为企业生产过程管理核心的车间管理在企业信息化建设中的作用就显得尤 为突出。车间是企业内部的一级生产管理组织，在企业管理中起着承上启下，过程监控、 信息反馈的作用。因此，做好企业信息化建设，必然要强化车间信息化管理。没有好的 车间管理，就不可能有好的企业管理和现场管理 本文立足于某转向器有限公司信息管理系统的实际项目，在管理信息系统一期阶段 开发的基础上，通过对企业的深入调研，针对中小制造企业车间管理存在的需求和暴露 出的问题，以n e t 为应用开发平台，以s q ls e r v e r 为数据库服务器，开发了车间作业 管理和车间物流管理系统，实现了与一期系统的集成。具体研究内容如下： 本文介绍了信息管理系统的总体规划，总结了管理信息系统前期开发内容的模块结 构，对管理信息系统二期的开发内容进行了规划设计。系统二期开发内容具体包括车间 物流管理和车间作业管理两个模块。在车间物流管理部分，本文分析了车间生产现状， 对车间物流过程进行了建模。在车间作业管理部分，本文设计了包括能力、材料、提前 期需求管理功能的车间生产作业准备模块，并且开发了一种基于编码、解码算法的车间 作业调度管理方法。 本课题将信息化基础知识与中小制造企业车间管理实际情况相结合，设计与开发了 一套适应中小制造企业车间管理的信息系统。该系统突破了以往企业管理信息系统在车 间管理方面遇到的重重困难，找到了一种适宜中小制造企业生产类型特点的车间管理方 式，较好的解决了车间作业及物流管理方面的问题。目前，该系统已在公司上线运行， 为公司车间管理提供了有效的管理手段。 关键词：中小制造企业；管理信息系统；车间物流；物流模型；车间作业 大连理工大学硕士学位论文 d e s i g na n dd e v e l o p m e n to fw o r k s h o pj o ba n dm a t e r i a lf l o w m a n a g e m e n t i ns m a l l & m e d i u mm a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e s a b s t r a c t w i t ht h ef i e r c ec o m p e t i t i o no ft h em a r k e t ，1 n f o r m a t i o nm a n a g e m e n tc o n s e q u e n t i a l l y b e c o m e st h eb e s tc h o i c ef o rs m m e s ( s m a l l & m e d i u mm a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e1 w h i c ha i m t oi m p r o v ec o m p e t i t i v ec a p a c i t ya n dp r o m o t ec o n t i n u o u sd e v e l o p m e n t t h er o l eo fw o r k s h o p m a n a g e m e n ta st h ec o r eo fe n t e r p r i s ep r o d u c t i o nm a n a g e m e n ti sb e c o m i n gm o r ep r o m i n e n t d u r i n gt h ec o n s t r u c t i o no fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t a st h ep r i m a c yd e p a r t m e n to f p r o d u c t i o nm a n a g e m e n ti nt h ee n t e r p r i s e ，w o r k s h o pn o to n l yp l a y st h er o l eo f m e d i a ll i n k ，b u t a l s oh a v et h ef u n c t i o no fp r o c e s sc o n t r o la n di n f o r m a t i o nf e e d b a c k t h e r e f o r e ，i no r d e rt o m a k et h ec o n s t r u c t i o no fe n t e r p r i s ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n tp e r f e c t ，i ti sn e c e s s a r yt o i n t e n s i f yt h ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n to fw o r k s h o p w i t h o u tf i n em a n a g e m e n to fw o r k s h o p ， f i n em a n a g e m e n to f w o r k s h o pa n dl o c a l ea l ei m p o s s i b l e t h i sp a p e ri se s t a b l i s h e di nt h ep r a c t i c a lp r o j e c to ft h ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ( m i s ) f o rc e r t a i nr e d i r e c t o rl i m i t e dc o m p a n y o nt h eb a s eo ft h ef i r s ts t a g ed e v e l o p m e n to f m i s ，a i m i n gt ot h ed e m a n d sa n dp r o b l e m si nw o r k s h o pm a n a g e m e n to fs m m e s ，t h es e c o n d s t a g eo fm i sd e v e l o p st h em o d u l e so fw o r k s h o pj o ba n dm a t e r i a lf l o wm a n a g e m e n ta f t e r f u r t h e ri n v e s t i g a t i o n t h es e c o n ds t a g es y s t e mr e a l i z e st h ei n t e g r a t i o nw i t ht h ef i r s ts t a g e s y s t e m ，o nt h ep l a t f o r mo f n e t ，m e a n w h i l e ，w i t h t h ed a t a b a s es e r v e ro fs q ls e r v e r t h eg e n e r a ll a y o u to ft h em i s ，i n c l u s i o no ft h em o d u l ei n s t r u c t i o ni nt h ef i r s ts t a g ea n d t h ed e s i g no ft h es e c o n ds t a g ea l ee x p l a i n e di nt h i sp a p e r t h es e c o n ds t a g es y s t e mi n c l u d e s t h em o d u l e so fw o r k s h o pj o bm a n a g e m e n ta n dw o r k s h o pm a t e r i a lf l o wm a n a g e m e n t t h e s t a t u so fm a n u f a c t u r ei sa n a l y z e d a n dt h ep r o c e s so ft h ew o r k s h o pm a t e r i a lf l o wi sm o d e l e d i nt h ep a r to f w o r k s h o pm a t e r i a lf l o wm a n a g e m e n t t h em o d u l e so f w o r k s h o p j o bp r e p a r a t i o n 谢t ht h ef u n c t i o ns u c ha sc a p a c i t y ，m a t e r i a l sa n dl c a dt i m ed e m a n d sa r ed e s i g n e d ，f u r t h e r m o r e ， t h em e t h o db a s e do ns o m ea l g o r i t h m so f c o d ea n dd e c o d ea r ed e s i g n e di nt h ep a r to f j o b s h o p s c h e d u l i n gm a n a g e m e n t b yt h ec o m b i n a t i o nb e t w e e nb a s i ck n o w l e d g eo fi n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ta n dp r a c t i c a l m a n a g e m e n tc o n d i t i o ni nt h ew o r k s h o p ，o n es e to fi n f o r m a t i o ns y s t e mw h i c h i sa d a p tw i m s m m e si sd e s i g n e da n dd e v e l o p e d t h i ss y s t e mb r e a k st h r o u g hs om a n yd i f f i c u l t i e st h a t p r e v i o u sm i se n c o u n t e r e di nw o r k s h o pm a n a g e m e n t a n df i n d sak i n do fw o r k s h o p m a n a g e m e n tm o d ew h i c ha d a p t ss m m e sp r o d u c t i o nt y p e m e a n w h i l e ，i ts o l v e st h ep r o b l e m s 中小制造企业车间作业及物流管理系统的设计与开发 i nw o r k s h o pj o ba n dw o r k s h o pm a t e r i a lf l o w a tp r e s e n t ，t h es y s t e mi sr u ni nt h i sc o r p o r a t i o n ， p r o v i d i n go n ee f f e c t i v em a n a g e m e n t m e a n s k e yw o r d s ：s m m e s ；m i s ；w o r k s h o pm a t e r i a lf l o w ；m a t e r i a lf l o wm o d e l ；w o r k s h o p j o b 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，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的研究成果，也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：弦蕴日期：丑。 大连理工大学硕士研究生学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用 规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工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，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论 文。 作者签名 导师签名 幺盈 ! 窆丝 丘丑年- 月l 日 大连理工大学硕士学位论文 1 绪论 随着中国加入w t o 和世界经济一体化进程的加快，企业生存与发展不再是孤立的， 大多数中小企业必须实现信息化才能融入和紧密联系在这个经济生态链中。中小制造企 业信息化资金短缺、技术人员匮乏是事实，但面对中国融入世界经济浪潮之中，信息化 管理对于一个中小企业的管理创新、成本控制、新产品开发、市场研究、营销策略和客 户服务，乃至生存至关重要。r o d , 企业信息化刻不容缓i i 】。 企业信息化必须要体现在企业的基本生产单位车间，车间信息化的实现是企业 整体信息化的基石 2 1 。车间生产管理是物料流、资金流和信息流有机结合的过程系统。 然而目前中小制造企业车间管理普遍存在生产计划不合理、生产组织混乱、车间现有物 资数量不清、生产进度难以及时准确掌握等问题。针对上述问题，本文研究开发了车间 作业及物流管理信息系统，在与信息化项目一期开发内容集成的基础上，着重解决车间 生产的组织协调及控制问题，达到缩短生产周期，均衡生产，合理利用资源的目的，以 满足生产的需求，并提高车间的综合生产能力。 1 1 中小制造企业的特点 中小企业在我国经济发展中具有重要地位，按照中小企业促进法的规定，凡年 销售额在3 亿元以下或职工人数在2 0 0 0 人以下的工业企业都属于中小企业。目前，全 国工商注册中小型企业数占全部注册企业数的9 9 【3 】，显然中小企业己成为我国目前经 济结构中的热点。中小企业经过种子期与初创期后，大部分企业己经有了稳定的产品、 项目。进入成长期后，原有的管理模式将不再适应企业内外部环境的变化，具体特点表 现为：管理机制处于变化之中，信息化基础较弱、管理思维具有较强惯性、管理水平函 待提高等1 4 】。 跟大型企业和一些个体企业相比，中小企业在管理和信息化建设方面的确实有很多 自身的特点： ( 1 ) 需求特点 中小企业特别关注信息化系统的延续性，今天它是一个中小企业，明天可能发展壮 大了。它特别关心已有资源的保护，不仅仅是现有机器设备的保护，更重要的是多年管理 思想的发展，多年数据延续性的应用。所以它需要比较全面的企业解决方案，而且他们 的需求非常广泛嘲。因此，他们希望i t 厂商在提供方案的时候，能够提供一个适合企业从 d , n 大发展的方案。 ( 2 ) 人员特点 中小制造企业车间作业及物流管理系统的设计与开发 中小企业同大企业相比，组织机构相对简单，员工数量少，因而易于管理。中小企 业内部专业分工不细，一般一人“身兼数职”；内部管理水平由于中小企业最看重“机 动”弹性，要快速应对市场变化 4 1 。对内部工作制度化、系统化程度不足，系统的精确 度与完整性较差，管理方法受资深干部主观经验影响大。因此，可以说中小企业人治的 因素比大公司要多一些。 ( 3 ) 效益需求 中小企业特别关注整个信息化解决方案是不是能够为它提高效率，与大型企业相比， 中小企业更重视提高经济效益。他们可能会特别关注这个软件能够帮助它解决什么具体 的问题。中小企业的信息化解决方案一定要满足用户现阶段的应用，这也是很多企业都 在探讨的问题。一个系统既要有它的先进性，也一定要满足现有应用环境的要求。此外， 用户在选择计算机应用系统时，不仅仅是希望代替过去的手工劳动，也希望通过信息化 建设带来一些先进的管理思想。 然而，激烈的市场竞争环境使我国的中小企业日益暴露出自身的劣势，除了资金、 技术、人才短缺外，中小企业还存在管理低效、信息获取手段落后、i t 应用程度普遍低 下的现象，很难适应新的经济环境，导致中小企业发展速度减缓和盈利能力下降。中小 企业在其信息化的进程中却举步维艰，信息化程度很低，即使在一些较为重视信息工作 的企业中，计算机也还停留在单机应用阶段，仅仅用于文字和帐务报表的处理，没有通 过实施信息系统改变企业的管理模式和决策程序1 6 l 。从中小企业的信息系统实旌方面分 析，中小企业具有以下几个明显的弱势： ( 1 ) 缺乏资金 中小企业由于资金紧张不可能像大企业那样进行大量投资建设信息系统，另外，目 前市场上的中小企业信息化解决方案太昂贵，中小企业承担不起，所以其信息系统的设 计不应过于复杂。丽应讲究实用性，投入成本少，见效快。 ( 2 ) 人员少且素质不高 由于我国的中小企业大都是创建时间不长，因此企业缺乏人才积累，员工缺乏培训， 从而造成员工的素质偏低。特别是在实施信息化的过程中，我国的中小企业里一般都很 少或根本没有专门的i t 人员，多数企业没有专门的i t 部门；有的中小企业虽然设立了 计算中心或信息中心这样的i t 部门，但实质上只是一个以从事计算机维护为主要工作 内容的服务部门，技术力量比较薄弱嘲。由于考虑到企业成本等问题，中小企业不可能 大规模引进i t 人才，所以多数企业都是从内部挖掘潜力，通过培训使员工能掌握一定 的计算机知识。 ( 3 ) 管理基础差 大连理工大学硕士学位论文 中小企业生产组织、企业管理的基础数据相对较少，企业管理人员往往凭经验工作， 对计算机管理系统缺乏认识，数据归档工作极不规范，数据标准化工作做得较少，而数 据的规范化和标准化是企业实施信息系统的关键。多数中小企业，仍愿意停留在旧有的 管理及销售模式中，并不感觉到信息技术会带来什么样的成效1 7 。 1 2 中小制造企业车间管理问题特点 众所周知，中小制造企业的重心是制造现场，即车间【蜘。因此车间的生产管理是企 业信息化建设中的一个关键问题。在进行实际生产过程中要协调不同部门、人员、设备、 物料、工具等资源，以保证充分达到保证生产质量、准时的交货日期和最低成本消耗的 目的【9 】。结合对朝阳转向器有限公司车间管理的调研分析并查阅大量车间管理文献，本 文从车间生产计划、计划分配、车间监控、物资、人员角度总结出目前中小制造企业车 间管理方面的主要特点如下： ( 1 ) 生产计划不科学 科学的生产计划必须全面反映企业的真实情况，既要充分满足市场的需求，又要考 虑企业的生产能力。目前车间手工编制的原材料、外购件的采购计划，自制件的加工计 划都是针对当月的，没有通过系统的计算来制定合理的生产计划，不可能把生产作业计 划按周、日以至小时具休而合理地分配到各车间、各班组或个人，所以这个生产作业计 划只是个指导性的不严谨的作业计划，不可能保证车间的生产作业计划能够按照品种、 质量、数量和期限完成，实际生产中要靠调度员根据现场情况临时通知。另外，由于计 划变动性很大，每个月中间会有几次临时订单或者订单改变事件，而企业一般没有系统 应对这些变化的方法，往往都是凭经验向生产计划里面插入订单，这样势必影响了原有 的生产计划，造成了生产计划的不确定性。 ( 2 ) 车间作业调度不均衡 中小制造企业虽然由生产部向车间下达生产任务，但是由于车间没有相应的生产作 业分配系统，因此车间的作业分配基本上依靠车间负责人的经验来进行。车问作业调度 在人工调度的管理情况下，整个生产不可避免的会出现不均衡性。能力平衡工作全凭负 责人的经验处理，也不可能全面考虑车间的生产现场出现的情况，这样就不可避免的会 出现各种生产问题。单纯依靠调度，使得本来可以及早发现的潜在问题成了真正的问题。 有时一些很小的零件而影响整个产品的交付。 ( 3 ) 生产统计不及时 中小制造企业由于生产的品种多，管理相对混乱，因此往往不能做到对车间现场的 生产情况的即时统计，这就造成了了解生产情况的困难。往往是在月初制定月生产计划 一3 一 中小制造企业车问作业及物流管理系统的设计与开发 的时候才能对生产情况有所了解，平时如果想及时了解生产情况，需要到车间与负责人 进行沟通，过程十分的繁琐，领导很难及时了解当前的生产进度，了解车间现有的物资 情况。 ( 4 ) 生产物资不充足 生产物资包括原材料，外购成品，标准件和其他辅助生产的物资。生产物资充足是 车间生产的必要的前提条件，只有生产物资足够的条件下才能够有条件组织生产。否则， 即使计划作的准确合理也无法进行生产。但是。由于中小制造企业资金有限，多数情况 不能完全保证生产物资充分，所以就给生产组织带来一定的困难。另外，由于车间生产 计划制定方法不科学，在生产之前没有办法对需要的物料种类和数量进行准确的计算， 从而判断是否能够满足生产的要求，因此很多时候往往是生产到一定程度才发现物料缺 乏，结果就暂停了生产，这样不仅影响了工期，而且已经使用的物料也无法在别的产品 中使用。因此工人正常来上班开不了工，为了完成月生产任务却又不得不加班，这种情 况时常会发生。周而复始，挫伤了员工的积极性，人心涣散，给车间管理者造成更大的 影响o l 。 ( 5 ) 人员素质不高 中小企业的人员较少，许多员工不具有大专以上学历，并且企业缺乏从事信息系统 建设、维护的专门管理和技术人才。加之中小制造企业资金有限，不可能对员工进行全 方位的培训，一旦使用不利，反而会给员工心理造成消极的影响。另外，由于信息管理 离不开人的因素，不仅是下面的操作人员要具备相应的素质，企业的各级领导也应该清 楚自己在信息化管理中的角色。而在中小企业中，有些领导由于思想意识较为落后，不 仅不能适应信息化建设的要求，有的时候还起到阻力的作用，这给信息化建设在企业中 的普及带来的十分消极的影响l l u 。 1 ，3 本文的研究目的和意义 长期以来，在中小制造企业生产系统的信息化建设中，无论是应用计算机集成制造 系统( c b 4 s ) 还是其它形式的企业信息系统，在车间一层上都遇到了重重困难【l “，车间生 产环境的复杂性和各种因素的不确定性，使得不同企业车间所处的环境、管理模式和方 法也不同，一般很难找到一个适用于多个类型车间的通用方法，所以到目前为止还没有 比较理想的通用型车间管理软件供选择，只能针对具体的车间或班组具体研究并开发专 用的生产调度软件。 本文研究内容的提出正是顺应社会主义市场经济发展的潮流。通过对某汽车转向器 有限公司的深入调研，挖掘中小制造企业普遍存在的车间管理需求以及遇到的问题，为 大连理工大学硕士学位论文 企业设计与开发了一套适合实际情况的车间管理信息系统，从而提高企业资源有效利用 率、明确了车间管理流程、保证的生产数据记录的准确性和及时性、增强了企业对市场 反应的灵敏性等，为提高企业生产率和企业经济效益做出了一些探索性的设计与开发。 1 4 本文的研究内容 本文的研究内容结构安排如下： 第一章绪论。介绍了中小审6 造企业的特点和车间管理的现状，分析了当前中小制 造企业车间管理所存在的需求和面临的问题，得出本文的研究意义和目的，概括了本文 的研究内容。文章结构。 第二章管理信息系统分析与规划。在分析了管理信息系统应用背景基础上，具体 说明了管理信息管理系统一期的开发内容，对管理信息系统二期开发内容进行了结构规 划。同时，对系统二期开发内容进行了基础数据设计与开发介绍。 第三章车间物流管理系统的开发与设计从设备布局、生产类型和生产组织形式 三方面分析了车间管理现状，对车间物流过程进行建模，同时，介绍了车间物流管理系 统的设计与实现过程。 第四章车间生产作业管理系统的设计与实现。本章内容从车间生产作业管理背景 介绍入手，对车间生产作业管理进行了总体设计和详细设计。详细设计具体包括了生产 作业准备系统设计与车间作业调度系统的设计。同时，对于车间作业调度系统中采用的 一种基于编码、解码操作的优化算法进行了详细的介绍。另外，本章还具体说明了系统 数据库的设计过程。最后，描述了车间生产作业管理系统的设计与实现过程。 第五章开发工具简介。简单介绍了系统开发过程中采用的开发工具和关键技术。 最后对研究工作进行了总结，分析其中的不足并展望本课题的研究前景。 1 5 本章小结 本章从分析中小制造企业的特点和车间管理现状入手，探讨了信息化目前在中小制 造企业的运用状况，得出本文的研究目的和意义，并对文章的研究内容和章节分布做以 概述。 中小制造企业车间作业及物流管理系统的设计与开发 2 管理信息系统分析与规划 2 1 管理信息系统背景分析 本管理信息系统应用的对象是一家老牌汽车转向器公司，是生产汽车转向器的专业 厂，国内科研生产基地，1 9 8 6 年开发出国内首台整体转阀式动力转向器，并获得国家专 利。1 9 9 0 年为国家领导人安全乘用车设计开发的动力转向系统受到好评，并且至今仍在 役，该公司是国营企业改造为股份制企业的试点单位，改制后给企业增添了新的生机与 活力公司现固定资产7 6 0 0 万元，员工3 9 0 多人，其中工程技术人员3 8 人，拥有主要 生产设备及主要检测设备4 0 0 余台套。 在2 0 0 4 年之前，企业还没有成型的网络架构，内部的业务信息交流也以各种单据 小票来传递，业务流程不规范，职责模糊不清，基本信息不清楚，造成信息不通，家底 不清，反应不灵l ”j 。 在生产计划方面，公司每个月月末召开全公司生产大会，全公司各级领导共同参加 大会，会上主要总结本月公司各部门的情况，特别是了解车间的生产进度完成情况，总 计暴露的问题，同时由销售部生产部共同协调制定下个月的生产任务。在生产执行方面， 公司没有专门的车间管理系统，因此一旦任务制定，剩下的全部生产任务都要由车间主 任来负责，包括人物的分配，工人的使用和车间物品分配等。在生产统计方面，车间产 品数据主要由在产员负责整理如入，每天向生产部上交手写的车间转料单，工废料废记 录等相应生产单据，在由生产部进行汇总。完成生产统计工作，效率相对较低，而且生 产进度、车间物料数量、车间能力数量无法及时地掌握。 面对市场的竞争，为了在行业立足，厂领导意识到企业必须建立一套完备的信息管 理系统，来整合企业生产和管理过程的各种信息，控制物料流动，合理配置企业资源， 从而能够快速响应市场，降低价产品成本，提高产品质量。该系统应该建立完备的基础 数据模块，同时对公司日常业务形成基于网络的应用信息管理系统。在这个背景下，我 们决定为企业进行有效的信息管理系统的开发工作。 2 2 管理信息系统规划 2 2 1 系统规划概述 本信息系统计划分三期进行开发与设计第一期目标是实现对企业基础数据模块的 开发，同时实现进销存系统的开发；二期开发的目标是继承原有系统的基础数据，从计 划管理和车间管理角度设计与开发，与一期系统进行集成；三期系统实现对整个信息系 一6 一 火连理工大学硕士学位论文 统的模拟仿真，完成财务与各个模块之间的结合，形成一套企业物资流、信息流、财务 流都顺畅的管理信息系统。 系统整体规划如图2 1 所示。 图z 1 管理信息系统整体规划 f i g 2 1w h o l el a y o u to f m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m 目前系统一期的开发已经结束，完成了包括b o m 管理、采购管理、销售管理、库 存管理及权限管理等功能模块，实现了基础数据管理和进销存基础业务的管理。本人参 与开发了一期系统中基础数据整理与设计工作，通过查阅文献，结合公司实际情况制定 了适合本企业的编码规则，为信息系统的运行打下了良好的基础。另外，包括权限管理、 报表打印等辅助功能也为一期系统的顺利实施打下了很好的基础。目前，一期系统在公 司运转正常，受到公司人员的一致认可。 中d , i ；1 1 造企业车间作业及物流管理系统的设计与开发 在此基础上，系统二期内容针对计划管理和车间管理两方面进行了设计与开发，从 而实现公司销售采购生产库存销售的闭环结构。本文重点研究车间管理部分，通过 对车间生产情况的实地调研，结合相应的m r p i i 理论，开发出比较适合中小制造企业车 间生产是状况的车间管理系统。该系统主要针对车间生产任务准备入手，通过材料、能 力和提前期需求结果，来确认生产作业计划的可行性，然后制定车间作业计划，通过优 化算法得到车间任务分配方案，为车间生产决策起到辅助作用。 系统三期目前正在积极准备中，希望建立一套仿真系统，对现有系统进行仿真分析， 确保系统运行的合理性和规范性，同时，增加个模块与财务的接口，将资金流引入整个 管理信息系统。 以下部分将对系统分析与规划进行详细说明。 2 2 2 系统一期开发内容介绍 已经开发的信息管理系统一期项目中包括了采购、销售、库存三大模块，另外还包 括基础数据模块和权限模块。各个模块之间彼此之间通过数据交互，实现数据共享，从 而形成一个有机的整体。本文开发的功能模块对全系统进行了功能补充，也是企业信息 化m r p i i 必不可少的功能部分。一期系统各模块功能结构如图2 2 所示。 燃趟鬻瓣戳搿麟信息管理系统一期隧 illil 销售管理ii 采购管理ii 库存管理i lb 删管理ii 系统基本信息i _ j j - jj j 一销售报价管理 _ 供应商信息管理li 入库管理 l 一料基本信息i一 企业基本信息j - t 镝售订单管理- | 采购计划管理 一出库管理 f- t 设计b 删_ 部门基本信息l - t 销售合同管理 i 采购价格管理 盘点管理 i- t - r ：e b o l i 1 员工基本信息i - t 销售发货管理 _ 请购单管理一平库管理 i 一 采购b 叫 1 权限信息 j 一售后服务管理_ 采购订单管理 - t 制造删 一售后服务管理 _ 催货单管理 - t 设计- 齐套查询 l |退货单管理 i 图2 2 系统一期结构图 f i g 2 2s t r u c t u r ef o r mo f f i r s ts t a g es y s t e m 一8 - - 大连理工大学硕士学位论文 系统基础数据模块是另外三个主要模块的基础，与其它三个模块进行数据交互。基 础数据模块包括公司人员信息、部门信息、岗位信息和物料基本信息等，另外还对人员 的系统操作权限进行了设计与开发，保证了系统操作的规范性。物料信息是基础数据的 重要组成部分，针对物料信息，原系统开发了b o m 管理功能模块，该模块主要包括物 料的设计信息，工艺信息等。基础数据模块与其它几个模块是密不可分的，是其它模块 运行的基础。 采购业务模块包括采购业务管理和采购信息管理，采购信息管理包括供应商基本信 息、采购价格管理、采购订单管理、催货单、退货单管理等部分，并且应用了基础数据 模块的采购b o m 功能。 销售业务模块主要包括销售基本信息和销售信息管理。销售基本信息包括销售客户 管理和销售价格管理；销售信息管理包括销售订单管理、销售发货管理、售后服务管理 和销售业绩管理。 库存业务模块主要包括库存基本信息，入库操作、出库操作及盘点管理。库存基本 信息包括仓库信息，库存b o m 信息等；入库操作包括还或入库、生产入库、退货返修 入库等功能；出库操作包括领料出库、退货返修出库等功能。 三大模块中还包括报表打印、单据审核等辅助功能，保证了系统顺利运行。目前， 进销存系统已经在公司得到了运用，取得了很好的效果，得到了公司上下一致的认可。 2 2 3 系统二期阶段结构规期 管理信息系统二期阶段的发开继承了系统一期的开发风格，沿用了系统一期开发的 数据结构与数据信息，并在此基础上增加了必要的基础数据信息与数据表格，包括工作 中心文件和工作日历文件。信息系统二期的开发完善了原有的管理信息系统，使企业从 采购一生产一库存销售形成一条完整的流程，同时使基础信息更加的完整。二期系统 主要包括计划管理和车间作业管理，系统框架如图2 3 所示。 中小制造企业车间作业及物流管理系统的设计与开发 图2 3 系统二期结构图 f i g 2 3s t r u c t u r ef o r mo f s e c o n ds t a g es y s t e m 信息系统二期开发中作者负责车间作业管理开发，因此以下重点说明车间管理部分 工作，对于计划管理进行功能说明。 车间管理又包含车间物流管理和车间生产作业管理两部分内容。 车间物流管理针对车间现有流程建模，通过设计物料流流程图明确物料流管理各部 分功能，保证车间物料数据的连贯性和准确性，为车间物料之间的转换提供了良好的查 询与记录功能。 车间生产作业管理应用m r f i i 生产作业控制原理，采用加工单的实现形式制定生产 作业计划，随后运行生产作业任务准备模块，通过分析材料、能力、提前期需求结果， 来检查生产准备是否齐备，对生产计划的可行性进行预先的判断。在生产准备确定满足 生产必要的条件后，车间生产作业计划得到确认，进入车间作业调度阶段，本模块利用 优化算法，对车间生产任务排序进行优化，得到各设备上世纪的工序加工顺序。 计划管理部分主要包括主生产计划管理、粗能力计划管理和物料需求计划管理。主 生产计划通过预测和销售订单生成，反映一段展望期内要生产的产品的种类和数量。粗 能力计划管理针对主生产计划中关键中心的能力进行校对，如果关键工作重心的能力不 满足，则对主生产计划进行修正。在主生产计划的基础上运行物料需求计划，从而得到 完成生产任务所需的所有物料的种类和数量。 信息系统二期开发仍然离不开原有系统的基础数据结构，在此基础上为了适应新功 能又在基础数据管理模块增加了相应的内容，包括工作日历管理，工作中心文件管理。 系统二期的开发逐步实现了信息管理系统的完整性，保证了企业从采购到最后销售的流 程顶畅，可以说，系统一期完成了企业信息化建设的基本内容，系统二期的开发保证了 大连理工大学硕士学位论文 信息化系统在企业生产的全面运用。系统二期开发中的车间管理部分具体内容将在以下 章节逐一介绍。 2 3 基础数据设计 信息系统二期开发中涉及到的车间作业及物流管理系统沿用了系统一期开发的基 础数据信息，在此基础上增加了工作中心主文件和工作日历，以保证后续系统开发对基 础数据的需求，本文研究内容仅对工作中心文件进行设计。 2 3 1 工作中心设计 ( 1 ) 工作中心的概念 工作中心是指完成某种加工的设备或设备组【1 4 j 。为了运行能力需求计划，根据设备 和劳动力状况，将能够执行相同或相似工序的设备、劳动力组成一个工作中心生产单元 【1 5 l 。 ( 2 ) 工作中心作用 工作中心是m r p i 系统组织生产的基本单元，也是进行作业安排、执行能力需求计 划和进行成本核算的基本依据。工作中心为生产进度安排、核算能力、计算成本提供了 一个单位基准。 ( 3 ) 工作中心划分 工作中心不宜过大，否则使能力核算过粗，生产过程难以控制：工作中心的划分也 不宜过小，否则生产计划过分呆板，生产调度不够灵活。因此，工作中心的划分要有利 于生产计划地完成，它可以是一个作业班组，也可以使现行作业的几个班组，或者是一 台设备。 ( 4 ) 工作中心能力核算 工作中心的能用力在一定的时间内完成的产出率来表示，需要考核的主要是工作中 心的实际能力和定额能力。核算工作中心工作能力通常按照以下步骤进行。 选择能力计量单位 通常表示能力的单位有： 标准小时( 时间) 千克或吨( 重量) 米( 长度) 件数( 数量) 本文中工作中心的对象是设备和人员，所以能力计量的单位是机时或者工时，因此 能力计量单位选择标准小时。 中小制造企业车问作业及物流管理系统的设计与开发 选择能力计量单位 定额能力是在正常的生产条件下工作中心的计划能力。定额能力不一定为最大能 力。工作中心的定额能力是根据工作中心文件相关信息计算得到的。因此工作中心文件 中包含的主要信息有： 每班可用操作人数 可用的机器数 单机的额定工时 工作中心的利用率 该工作中心每天排产的小时数 每天开工班次 每周的工作天数 工作中心的定额能力= 可用机器数或人数每班工时每班的开班数 每周的工作天数利用率效率 其中，可用机器数或入数，是指对能力起限制作用的机器或人的数量，这样工作中 心的能力就分两种情况来界定，如果该工作中心操作以机器为主，那么工作中定额能力 就以机器的台时为计量单位；如果以工人手工操作为主，定额能力就以工人加工的工时 为主。 计算实际能力 实际能力是通过记录某工作中心在某一生产周期内的产出而决定的，也称为历史能 力。 2 3 2 工作中心管理 工作中心管剐1 6 1 主要包括工作中心能力管理与工作中心组成管理两大部分工作中 心能力管理主要记录工作中心能力的各项参数，计算工作中心的额定能力；工作中心组 成管理主要包括工作中心人员组成和设备组成两部分。以下具体介绍工作中心管理的各 部分组成。 ( 1 ) 工作中心主页面。主页面包括查询、浏览全部、查看、添加等功能，如图2 4 所示。 查询：按照工作中心编码和车间进行查询现实工作中心信息，同时可以按照人员组 成与机器组成查询工作中心明细； 浏览全部：显示所有工作中心明细列表； 查看：查询工作中心能力明细； 大连理工大学硕士学位沦文 添加：添加工作中心能力明细。 图2 4 - 7 ：作中心主界面 f i g 2 4m a i nf o r mo f w o r kc e n t e r ( 2 ) 工作中心能力管理 工作中心能力管理包括工作中心参数和能力计算两部分。工作中心参数就是额定能 力计算中的各项参数。另外还包括关键工作中心确认，替换工作中心信息的参数。当能 力计算参数给定后，通过能力计算部分可以计算出工作中心额定能力。工作中心额定能 力衡量包括两种，以机器加工为主的按照及时进行能力核算，以操作人员加工为主的以 工时进行能力核算。能力明细界面如图2 5 所示。 中小制造企业车阃作业及物流管理系统的设计与开发 国2 5t 作中心能力明细 f i g 2 5c a p a c 时i 随o f w o r ke e n l e r ( 3 ) 工作中心组成管理 工作中心组成管理包括工作中心设备组成管理和人员组成管理，具体形式如图2 6 ， 图2 7 所示设备组成管理中可以选择添加或者删除设备，选择设备后，就会将设备信 息包村到数据库中，同时显示该工作中心的设备数量。人员组成管理原理相同。 图2 6 工作中心设备组成界面 f i g 2 。6 m a c h i n e c o n 啦讯坩姐f o r m o f w o r k c c n e f 大连理工大学硕士学位论文 图2 7 工作中心人员组成界面 f i g 2 7p e o p l ec o n s t i t u t i o nf o r mo f w o r kc e n t e r 2 4 本章小结 本章分析了公司目前的生产状况，介绍了管理信息系统一期开发内容，说明了系统 二期开发的具体规划，并对基础数据管理中的工作中心管理进行设计和开发介绍。 中小制造企业车间作业及物流管理系统的设计与开发 3 车间物流管理系统的设计与开发 本文中车间物流指的是车间之间和车间内部的物料流动过程，包括物料从仓库领入 车间，在车间内部的生产过程，车间之间的物料转移过程以及生产完毕后产品入仓库的 过程。车间物流管理就是针对这些物流过程建立相应的流程规范，使车间物流得以顺畅 流通，同时保证车间数据记录的准确性和及时性。下面从车间生产管理现状分析入手， 了解现有车间物料流通基本情况，针对现有流程进行建模，利用程序实现车间物流管理 的各项功能。 3 1 车间生产管理现状说明 3 1 1 车间设备布局 公司目前包括各种类型的车床、铣床、钻床、磨床及各种检测设备4 0 0 余套。在车 间中，各类机床按照功能相似原则排放在一起，同时考虑工件加工的工艺顺序，尽量保 证工件加工的流水线性旧。 但是由于公司产品种类多，很难保证所有零件加工设备都能按照流水线形式放置， 所以针对主要的加工零件，例如转向螺杆与转向螺母，在设备排放过程中，重点保证这 些工件的加工顺序基本成为流水线，这样有助于提高生产效率，在进行批量生产的时候 有利于形成节拍。 3 1 2 车间生产类型 生产类型就是以生产专业化程度为标志而划分的生产类别。划分生产类型的意义是 要苁品种繁多的工业企业中找出其生产组织上的共同特点。不同的企业要根据不同的生 产类型来进行生产组织。 目前，公司车问生产类型主要是单件小批量生产类型。单件生产主要指的是公司新 产品试制，在试制过程中，加工工件的数量较少；小批量生产指的是产品品种多，而每 一种产品加工数量较少，品种不稳定，工作地的专业化程度很低【1 8 1 。在单件小批生产条 件下，设备和工夹具多采用通用的，只有在某些特殊的工艺、技术要求下才采用专用设 备、工夹具。设备的布置通常是按同类型的设备成组排列的。因此产品在生产过程中的 移动路线复杂，常有迂回或倒流路线。 在目前这种生产条件下，一个设备上要求执行各种不同的工序作业，同时辅助性的 作业较多，对工人的技术水平要求也较高，所以生产复杂度相应的更大一些。然而，也 只有这样才能适应多品种生产的要求。 大连理工大学硕士学位论文 3 1 3 车间生产组织形式 目前，车间生产组织形式主要有“压产生产”和订单生产两种形式。压产生产指的 是为了处理由于临时订单插入造成的新生产任务无法按时完工，以及由于物料短缺和一 些特殊情况造成的工期延误的问题，通过保留一定数量的车间在制品，从而应对特殊情 况给生产带来的影响。订单生产主要针对生产订单进行计划性生产【1 9 】。目前由于公司需 求变化比较快，所以为了适应生产的