工作流技术与生产管理

1、工作流技术与生产管理1生产过程分析对于企业的生产过程进行管理，首先要对其生产过程分析、总结，提取主要的生产类型和对应的流程。在企业的生产过程中，主要的管理对象包括设备、人员、物料、能源和产品。（1）设备：设备是对原材料或者中间产品进行加工。设备的属性主要包括：加工类型、生产率、维护周期等。不同类型的设备对应不同的加工工序，可以加工不同类型的产品和原材料，其维护保养的周期也不同。在进行管理时必须要考虑这些因素。（2）人员：这里的人员是进行加工操作的人员。人员的属性包括：工种、熟练程度、工作时间等。根据不同的工种，可以进行不同的加工工序，同时要考虑人员的工作时间，安排必要的休息时间。（3）物料：主

2、要指生产的原材料和中间产品。这里的物料不光包括在生产过程中使用的原材料，还包括其在仓库的库存量。物料的主要属性包括：类型、数量、合格率等。不同的产品需要不同的原材料加工而成，同时我们还要随时掌握物料的库存量，保证在生产过程中原材料的供应。（4）能源：主要指加工过程中所使用的电、水等能源。能源的管理主要是针对能源的消耗与产品的生产率关系。其主要属性包括：利用率、单位消耗速度。（5）产品：主要指生产出来的完成品，即最终提供给客户的产品。产品的主要属性包括：生产速度、工序工艺、生产周期、物料清单。不同的产品，其加工的方式和工艺路径不同，所以加工时间、所需要的原材料、生产一件产品的时间也不同，在生产管

3、理的过程中，需要掌握产品的生产进度，以及所需要的物料、设备、能源、人员的信息。当企业接收到一份订单，需要制定一个生产计划，这一生产计划受到企业的设备运转情况、物料库存、产品的生产周期等条件约束，必须符合企业的实际生产能力。制定生产计划后，需要按照计划进行生产，在生产的过程中，监控生产进度，对整个生产过程进行管理，保证订单的按时完成。生产管理系统会保证产品按照一定的生产流程有序的进行生产，如果出现影响生产进行的事件，需要按照一定规则调整生产计划，保证订单的按时完成。2系统架构设计最下层的PCS为生产现场的数据采集设备，不包括在本文的生产管理系统中。但是PCS所采集的数据为系统所用，生产管理系统管

4、理的依据主要来源于生产现场数据的分析。当现场的数据被采集后，接下来的工作就交给生产管理系统完成。系统中的数据分析模块对采集上来的数据进行分析，特别是关键数据，例如报警数据、废品数据、设备故障数据等对生产进行会产生负面影响的数据。当出线关键数据后，对其分析，依据事件类型将数据分析结果生成任务，并进一步处理。处理之后的结果会返回给操纵人员或者管理员，同时记录上传至ERP系统，作为未来制订生产计划的依据之一。2.1数据分析当数据采集系统获得生产现场实时数据后，需要对数据进行分析。实时采集的数据记录的是生产进行的状态，通过数据分析，我们可以知道生产进行到哪里，是否按照生产计划进行，在生产过程中是否有计

5、划外事件发生，以及事件的类型及发生原因。2.2任务生成当生产现场的实时数据采集上来并通过数据分析后，会针对不同类型的数据生成不同的任务交给生产管理系统进行处理。不同的任务对应不同的处理流程，在这里，将数据分析后的数据继续分解为任务清单，交给任务处理模块进行下一步工作。2.3任务处理任务生成模块将生产现场采集的数据转换成任务清单，交给任务处理模块进行处理。处理时，需要严格按照清单内容有序的执行，保证任务的有效性。因为不同的任务优先级不同，所以在处理时需要采取不同的策略。在生产过程中，现场的PCS会定时的、不断地返回数据，生产管理系统需要对这些数据进行及时的处理及保存，所以我们采用了工作流技术对这

6、些数据进行处理，实现生产管理系统的功能。2.4基于工作流技术的生产管理系统工作流技术的特点是将所有的任务按照一定的规则有序处理，符合前文中我们设计的系统框架。利用工作流技术，我们可以很好的让采集到的数据按照我们的设计有序处理。工作流系统的处理核心是工作流引擎，工作流引擎的效率直接决定系统的处理效率，为了提高生产管理系统的效率和实时性，我们可以采用多工作流引擎并发处理任务，有效提高系统的实时性和处理速度。工作流引擎可以采用单处理器，也可以采用多处理器。单处理器简单，适用于小规模数据处理；多处理器复杂，但是可以并发处理数据，适合大规模数据。因为生产过程的数据定时、不间断采集，而且随着生产规模的扩大

7、，数据规模也随之快速增长，所以采用多处理器并发处理数据，可以有效提高处理效率以及系统的实时性。3管理系统实现通过对生产管理系统的框架设计以及工作流技术的介绍，笔者在理论上验证了系统的合理性，接下来需要通过实际应用来验证其应用性。本文设计的生产管理系统已经部分应用于某烟草企业，其生产过程具有典型的混合生产特点，在整个烟草生产过程中既有烟丝生产这样的流程型生产过程，也有剪切包这样的离散型生产过程。生产过程复杂，现场采集数据量大，且生产计划安排紧密，需要生产管理系统具有一定的实时性，以及高效的数据处理方式和便于理解的流程定义。利用前文设计的生产管理系统，采用工作流技术，设计不同数据类型的处理规则以及

8、流程，采用多工作流引擎并发处理任务。工作流定义数据处理流程便于理解，而且维护方便，可以针对不同的产品建立产品的任务规则库。工作流引擎采用并发实时处理的方式，可以有效提高任务的处理效率，并且保证高优先级、高实时性要求的任务优先处理。针对不同任务的不同优先级设置，我们可以建立任务优先级规则库，通过配置满足不同情况的不同要求。通过在烟草企业的实际应用，生产管理系统基本满足了企业的实际需求，达到了设计的目标，有效提高了企业的生产效率，降低了管理成本。4结束语本文针对企业的生产过程特点，利用工作流技术，设计了基于工作流技术的生产管理系统，目的在于降低企业生产现场的管理难度，提高企业的生产效率，减少企业的管理成本。通过在烟草企业的实际应用，该系统满足了企业的实际需求，并且有效的提高了生产管理