基于中小制造企业经营管理的ERP系统的设计和实现

基于中小制造企业经营管理的ERP系统的设计和实现摘要本文以中小企业实施ERP的必要性和存在的问题作为出发点，通过整合各种资源，和大量复杂的信息交互，分析了中小企业ERP技术的功能需求，包括用户需求分析、需求结构分析、用例分析、系统网络需求和系统安全性设计。然后根据企业规模和资金情况，选择性价比最高的开发平台。运用B/S和C/S相结合的模式在NET平台基础上开发出企业级的Web程序，设计出了切合实际的完整的ERP的总体思路和详细的总体框架，系统拟实现的关键功能模块包括：系统登陆模块、仓库管理系统进库模块、仓库管理系统出库模块、生产管理系统物料暂收管理模块和仓库管理系统排产管理模块，并对系统进行功能测试，以证明系统的安全性和可靠性。关键词：中小企业；ERP；设计；实现

前言在经济全球化的形势下，企业的竞争力越来越大，中小企业为了在新时期下能不被淘汰，就必须重视自身核心竞争力建设、增强自身经营管理的能力。近年来，随着我国加入世贸组织，企业的信息化程度越来越高，ERP系统在一些中小企业也迎来了发展的黄金时期，但毕竟是一项革命性的进步，ERP系统的应用还没完全普及。出现这一现状的原因是多方面的，一方面，是由于实施ERP系统的费用高，并且该系统的周期性和安全性不稳定，这对于规模较小、管理技术不完善的中小制造企业来说是很难承受的；另一方面，是由于开发商过分强调软件的最佳范例，开发出的软件价格昂贵、功能复杂，但与中小制造企业的实际需求偏离，不能满足其应用。随着新一代ERP理论技术革命的兴起以及ERP销售收入在中小企业的快速增长，许多国内外出名的ERP供应商已将目光从ERP销售收入增长稳定的大型国企和外资企业上转移，开始全面深入的占领的ERP市场的各个层次。然而，由于ERP市场在中小企业中才刚刚起步，并且中小企业数量巨大，行业特点也林林总总，目前ERP实施还无法满足个性多样的中小企业的需求。为了适应全球经济一体化的环境，面对激烈的国际竞争，我国政府也积极引导和支持ERP系统在企业中的应用，为了效应国家的号召，一些大型的企业已经对新的企业管理模式进行了尝试，并取得了一定的成效。鉴于ERP系统在大型企业应用中的良好反响，为国家GDP增长做出重要贡献的中小企业也开始了新的变革，ERP系统在我国中小企业的应用大大提高了这些企业的生产效率，降低了企业的管理成本，增强了企业的市场竞争力。现在，新的网络技术不断出现，管理理论方法也不断成熟，信息系统开发部署和面向企业建模流程设计的新技术，ERP系统在这样的环境下会有更好的发展和应用。一、中小制造业企业应用ERP状况本系统的项目背景和出发点是通过对某中小制造企业进行系统的规划和设计展开的。具体来说，该企业是一家生产机床产品中小制造业企业，目前主要通过手工完成工作。这样就会在计算面积准确性上存在偏差，收件也会有错误发生，遗失原坯的现象也会时有发生。在工作方面存在计算面积不准确、收件错误、原坯遗失的不足；涉及到企业管理方面存在企业财务状况、生产原材料的采购以及产品生产等方面的问题，企业的整个管理水平不高，各级管理层对于自己的业务范围管理效率低。因此，企业需要解决这些问题就要充分发挥ERP系统的作用。（一）功能分析目前企业间的竞争原来越激烈，所以企业需要有很高的洞察力，灵敏性来应对市场中的不确定性，生产优质产品来满足日趋多元化的消费需求。企业面对的挑战主要来自产品更新时间的长短和管理效率的高低，这是随之通信技术的发展带来的。在这样的背景下，企业开始广泛关注ERP带来的新的组织和管理理念，改变企业内部管理和组织的方式，更加适应信息技术快速发展的时代潮流。从新浪财经等互联网站上查询的最新信息来看，我国大部分省市中小企业并没有完全实现企业的信息化建设，部分企业还在通过IS建设等工业化时期的方法来预计得到高收益低成本的目标。究其原因主要是国内中小企业对于信息化的投入不足，仅占全年总投入的1%.2%甚至更少，对于生产技术和硬件配套设施的关注更多，对于企业管理服务水平的提升重视不足，相关的信息化建设和实施计划不完善，发达国家的大企业每年在企业信息化建设上的投资比重很大，而中国的投入远远不足，更是无法达到理想的目标。（二）用户需求分析根据机床企业的生产特点和前期调研，该行业的组织架构为：在总经理领导下下设5个部门，即生产部、采购部、财务部、仓储部和销售部。其中，每个部门都有其各自的职员：仓储部的职位有仓库管理员等；采购经理和采购员属于采购部；生产调度员、生产经理、跟单员属于生产部；销售员、销售部经理属于销售部；会计、出纳、财务经理等属于财务部。不同的职位有不同的分工。（1）总经理是各个部门的总负责人，合同管理，库存情况、财务状况等都由其进行负责管理。（2）销售员主要负责企业产品的销售，同时还要制作价格报表。（3）仓库中的库存调整、出/入库物品登记、采购入库、盘点管理等都属于仓储管理员的工作范围。（4）实现企业的生产排产功能是生成调度员的职责所在。（5）采购员负责与采购相关的工作，例如制定采购单，核查货物是否到货等。（6）生产部跟单员的主要任务是负责货料暂收等功能。（7）用户管理、权限管理、等是系统管理员的工作。（8）财务部会计主要负责企业的账务信息，包括费用管理、付款和收款等服务。（9）出纳数据管理、账户管理等工作是财务部出纳的职责。该企业要想顺利的完成生产管理工作，就要是各个部门的信息畅通，在企业各个部门中实现信息化管理。（三）需求结构分析通过前文对用户和角色需求的分析，可以总结出用户的需求包，在机床加工行业中，用户需求有下图中的几个模块，如图1.1所示：图1.1用户需求基本示意图（四）系统网络需求分析经过多方的考察，考虑到既要将企业原有的软硬件资源充分利用，又要保证运行ERP信息系统软件,并认真考虑了4到6年内硬件系统要有能力支持软件系统的正常运行，本着高性价比、最优化的配置原则,网络方案的选择上，要从ERP服务器、及终端电脑、无线局域网、配套的软件系统、打印机等设施更新、网络改造等几个方面进行着手。二、系统设计（一）中小制造业企业ERP系统的总体设计（1）系统框架设计该系统采用接口层、应用层、数据层和逻辑业务层四层架构。它们的都具有重要的功能，数据层和接口层的透明化交互可以给提供服务接口给业务逻辑层。业务逻辑层可以提供授权服务和插件管理服务等基础服务给应用层。应用层可以调用服务层、实现业务集成应用和整合不同模式与类型的系统，是企业管理中各级部门的应用系统。本系统的基础平台是用SOA架构搭建。图2.1系统的总体架构（2）软件结构设计研究分析电镀行业的实际情况后，设计出了ERP系统的软件架构，该系统的软件架构主要由销售、仓库系统、生产系统、报表等管理子系统组成，它们之间的关系参见图2.2。图2.2系统的软件结构1）基础信息管理系统客户管理、系统设置、公式定义等功能是基础信息管理的主要功能。2）财务管理系统应收/应付管理、统计查询、费用管理都是财务管理系统所具有的功能。3）生产管理系统跟单员要进行生产管理中的面积计算和统计数量等接收原料的工作，调度员在生产前要进行排产，产品制造出来后要统计数量，对不合格的产品进行筛查，返回厂家进行赔偿，符合要求的产品计数进入库房。4）仓库记录库房管理主要做好出库和入库的登记、库存管理、物料编码、统计等，它是作为ERP系统的二级子系统。5）销售管理系统合同的信息和进出库以及调拨最后生成的数据的主要功能。6）报表管理系统ERP系统中汇总管理各种报表的工作是通过报表管理系统实现。（二）制造企业ERP系统的主要功能设计由于本文的字数有限，且ERP系统在制造企业有非常多的功能，不能将其全部的进行讨论，本节主要分析论述了ERP系统的主要的功能。1.仓库管理系统设计仓库管理系统的主要功能如图2.3所示。图2.3仓库管理功能图以上本文举个例子：以物品入库管理和出库管理详细的讲一讲整体的设计方案。（1）研发入库程序设计方案方案中，呈现的主要为入库流程中的各种操作，如仓库管理员对入库单的添加、修改和删除，及时审查订单情况等，订单有效后，及时的更新和保存入库数据，并对库存信息进行更新，图2.4是其交互关系图。图2.4进仓管理用例图（2）进仓管理的功能流程设计。图2.5进仓业务流程图（3）进仓管理功能类设计供应商、入库单、订购单是进仓功能的几大类。其关系如图2.6所示。图2.6进仓功能类图（4）进仓功能交互关系的设计在这块设计时，针对的主要是进仓过程中的各种操作，如仓库管理员对入库单的添加、修改和删除，及时审查订单情况等，订单有效后，及时的更新和保存入库数据，并对库存信息进行更新，图2.7是其交互关系图。图2.7进仓管理时序图2、出仓管理设计（1）出仓功能设计在多种出仓类型中，本文以领料出库为例进行介绍。工作人员对领料单进行增加、删除、修改和查询等操作，并进行审核，审核完成后进行出仓操作，其功能设计如图2.8所示。图2.8出仓功能设计图（2）设计功能流程信息系统会根据登记的领料单进行产品查询，如果产品充足，系统自动提交领料单，如果充足产品不足，就需要修改或放弃领料单。领料单提交完成后，通过仓库管理员审查的领料单会自动生成出库单，库存信息也会及时自动更新，图2.9是出仓活动图的详细情况。图2.9出仓活动图（3）出仓管理的功能类设计领料员、出库单、仓库管理员等是出仓管理功能所涉及的主要信息，图2.10是它们详细的关系图。图2.10出仓管理关系图（4）出仓管理功能交互设计要想完成产品的出仓工作，首先要查看库存情况并提交领料单，库存管理员根据库存情况审查领料单，审查完成后才能进行出库放行。相应的商品一旦出库后，数据信息时时更新，及时的报出库存最新数据，如图2.11所示。图2.11出仓管理时序图2.生产管理系统设计生产管理系统的功能主要有排产管理、面积计算、进度跟踪、领料申请、生产统计等，根据总体设计中的软件结构，采用用例图的方式构建该系统的功能模型，其功能关系如图2.12所示。图2.12生产管理系统用例图由生产管理系统用例图可以看出，生产管理包括许多方面，本文对物料暂收以及排产管理作为特殊例子，进行介绍。1、物料暂收（1）功能设计产品类似于放在购物车这种暂存的设计和需求进行进一步细分，主要包括查询、修改、添加和删除暂收单，查询订单信息、查询客户等功能。其功能分解图见2.13所示。图2.13物料暂收用例图（2）物料暂收的流程设计实现从收料到面积计算是物料暂收的又一功能，图2.14是物料暂收的详细流程图。图2.14物料暂收流程图（3）类设计物料暂收的几大实体是暂收单、合同、顾客信息以及物料的大小来计算，如图2.15所示。图2.15物料暂收图（4）交互设计短时间的搁置从几个简单方面进行分析，第一需要购买的顾客安排的时间，第二专业的工作人员进行配货，按照顾客的要求核对好产品的数量和型号，最后填写好单据，进行确认。随后将调度单交给生产调度员，最后调度员根据实际情况安排生产，才能实现物料暂收过程。图2.16是具体交互流程。图2.16暂收时序图2、排产管理设计（1）功能设计负责生产的部门会根据物品搁置的情况，进行反馈，根据一线的生产情况，给予标准化的生产计划项。以下是排产管理的多元化子功能。见图2.17。图2.17排产功能细分用例图（2）流程设计要想顺利完成排产过程需要一系列过程，首先根据暂收单和设备情况编写排产计划，生产管理员审查排产进化后，进入生产环节，具体流程如图2.18所示。图2.18排产流程（3）类设计安排生产的两个实体类业务一个是安排好排产单，一个是搁置物料的暂收单。见图2.19。图2.19排产类图（4）交互设计管理生产班长会根据暂收单的情况进行物料清点，物料剩余的再进行投产，生产管理员接到指令后会进行核对，没问题会进行审核通过，一线的员工接到任务后进行产品生产，再进行电镀。如图2.20所示。图2.20排产时序图3.采购管理系统设计采购合同管理、提供物料的管理材料，月度计划管理和采购后供货的情况的数据分析是采购管理系统设计的的四个小模块。采购管理的业务流程就是由这四个功能点构成的。(1)采购合同管理采购合同是购买方和供货方根据协商签订的具有法律效益的文件，管理者可以对采购合同进行查询、编辑和删除等操作,采购者可以根据企业生产需要对一种或多种材料进行采购，根据该企业的实际情况，材料采购合同要按月采购计划来制定，图3.21是釆购合同管理模块的时序图。设计者在设计编辑采购合同页面时,要向用户提供可选择材料的下拉菜单,用户可以方面的添加采购材料，省去了打字的麻烦，还要设置智能过滤功能，对客户的非法输入进行过滤处理。(2)供应商信息管理供应商信息管理系统是采购管理系统的一个分支，在采购管理模块中占有重要地位。供应商信息管理对企业的采购有很大的影响，管理者可以通过查看供应商信息进行采购、付款等操作。管理者可以整理并且保存与供应商相关的信息，主要内容是商名称、联系方式、企业代码、银行账户等。有了这些信息，采购管理者就可以对符合要求的供货商信息进行查找，全部的供应商信息都可以在供应商信息管理中查看，操作者可以对这些信息进行编辑、添加和修改。在该模块的设计中，本文在界面设计供应商信息列表,管理者可以在界面左侧“添加”按钮中添加新增供应商信息，在列表右侧方便的“查看”和“删除”已有的供应商信息。(3)月采购计划管理在月采购计划管理中，可以按月份或年份生成采购计划表，可根据生产需要修改和制定采购计划，确保采购数量与实际生产需求量相对应。在界面上，可以查看、制定以及修改采购计划，可以在输入日期下拉列表中，通过“制定/修改”按钮对月釆购计划进行编辑操作。使用者按照年月份进行材料月釆购计划查询时，数据生成并显示在界面上的,管理者也可以根据实际的生产需求，编辑原材料采购计划表,并将其保存在数据库中。(4)采购记录采购员通过采购到货记录功能进行是查阅、编辑釆购到货记录并将为入库的记录进行更新，这一操作大大节省了时间，提高了工作效率。对未入库到货记录和已入库到货记录进行了分别设置,并增加了供用户新增到货记录的“添加”按钮，这可以使使釆购到货记录界面更加直观。图2.21采购合同管理时序图（三）数据库设计1.数据库概念模型设计根据该企业的实际需要，结合模型设计软件的知识，本文在设计数据库模型时采用PowerDesigner进行。由于企业的部门众多、结构繁杂，因此不能直接设计出整体模型，本文在设计时采用了从点到面，从部分到整体的方法，先进行局部设计，再将其整合为一个整体。2.数据库逻辑模型设计数据库的逻辑模型可以由概念模型通过PowerDesigner转换得来，部分逻辑模型内容见图2.22、2.23、2.24所示。图2.22制造企业ERP数据库逻辑模型（1）图2.23制造企业ERP数据库逻辑模图2.24制造企业ERP数据库逻辑模型（3）三、系统实现与测试（一）关键业务模块的实现1.系统登录模块设计好系统后，在系统模块实现阶段，首先要进行系统登录，登录运行界面如图3.1所示，为了确保用户的安全性，设置了密码登录功能，用户要通过用户名进行系统登录。图3.1系统登录界面登录成功后，进入系统的主界面，在这个界面可以看到企业的各个管理模块，参见图3.2。图3.2系统主界面2.仓库管理系统进仓管理进仓管理功能包括查询、修改、增加和审查等功能，实现物料采购的入仓功能。这部分实现了WEBService服务，在服务注册时可采用集成开发工具，并生成了供application应用系统调用的WSDL。参见图3.3进仓界面和图3.4进仓流程图。图3.3进仓界面图3.4进仓流程图3.仓库管理系统出仓管理出库环节也包括信息核对，库存掌握及安排跟单员等步骤，是仓库管理中的一个重要模块，主要实现领料出仓管理。进仓管理功能和出库环节相似，这一部分使用表现层服务，在表现层注册时可用集成研发工作，并生成了供application应用系统调用的WSDL。参见图3.5出库界面和图3.6出仓流程图。图3.5出库界面图3.6出仓流程图4.生产管理系统物料暂收管理物料暂收在仓库管理中也占有重要地位，其主要功能是开具和审查物料暂收单等。其工作原理与出/入仓管理的原理类似。图3.7产品搁置系统界面图3.8产品搁置流程图5.仓库管理系统排产管理排产管理时需要填报排产单，在审批通过后进行实际生产，其功能是实现了对暂收物料的安排生产。图3.9排产功能运行界面图3.10生产排程查询图3.11生产流程图（二）系统测试（1）测试方法及测试目的只有经过设计和测试之后，系统才能投入应用。测试在系统设计中必不可少，只有经过测试的系统才能排除安全隐患，让客户放心使用。最常用的测试方法是白盒测试和黑盒测试。通过白盒测试方法，能够检查系统开发过程中存在的某些问题：关于1/0的逻辑判断要进行至少一次的测试；必须对内部数据的结构有效与否进行测试；尤其要多次测试系统中的单独运行的路径；针对循环体的测试，除了要测试执行界限，对循环的边界的测试也是必不可少的。黑盒和白盒的检测不相同，黑盒侧重于系统性能的检测，白盒的逻辑与之相反，以下详细的说一下黑盒检测过程中可能会出现的问题：第一：可能出现的错误问题第二：页面不能正常运行第三：访问受限，数据库出现问题第四：性能不对第五：开端和结束出现问题等。一般情况下，无论选择哪种测试方式都需要编写测试案例，无论结果是否能通过，只要测试就要全新编写案例。（2）功能测试编写测试用例前，整体测试的方案设计是非常重要的。通常，测试方案既有白盒测试也有黑盒测试。当足够了解系统运行的过程及其开发结构，可按照编程时的逻辑结构编写测试用例，但是一定要判断系统内部的结构能否按照预计的方案运行，这便是结构测试。本系统开发过程进行的测试步骤如下：一是细节检测。将系统的每一个单元点都作为一个独立的项进行检测，检测其应用的过程中是否能正确被使用，系统设计及实现环节中的问题将通过测试体现，可以分为以下5点：第一点：单元板块的接口处第二点：业务执行过程中需要走的路线第三点：在哪个环节容易出现问题第四点：总结出数据在其中的结构变化第五点：在过程中还会受到哪些因素影响二是模块式检测。集成测试主要是发现接口方面的问题。根据系统的功能，可根据主系统及子系统两方面进行测试，按照测试方法又可分渐增式测试与非渐增式测试两种。综合考虑的话，渐增式测试较好，主要体现在如下四方面：第一：用快捷键很容易发现错误的地方第二：检测过程中不需要很多软件的配合，降低了费用第三：检测相对来说较彻底验收测试这一步是验证软件的有效性。以黑盒测试为主，目的是跟用户证明系统可以最初设计的模式正常的运行。测试之后，会出现两种情况：第一：无论是顾客需求的功能性还是运行中的程度都符合顾客的要求，检测系统过关。第二：无论是顾客需求的功能性还是运行程度都无法实现或不符合用户需求，软件需要进行修改。此时出现的问题通常就是与需求分析不符。此系统是针对于每一个模块进行测试的，具体的想检测出系统的设计方向是否可以完全体现出来，另则，是否顾客的需求和所要达到的性能方面都能达到满足，能按照预初的设想，把整个流程完整的凸显出来，做到系统优化无问题，能够达到顾客的期许，以下层现的是关键性能的测试。1）采购进仓模块测试首先对采购进仓进行测试，测试内容主要是添加和审查，参见表一。表3.1采购进仓测试用例测试内容执行内容预期实际结果1、添加进入页面，正常进行登录后，选择入库管理，找到新增图标，进入后按顺序分别填好物料信息，点击保存按钮。显示进仓信息运行良好2、审查输入用户名与密码，进入按钮进仓管理模块点击审查按钮。进入审查界面，允许审查运行良好经过测试，实际结果复核预期，本模块功能成功。2）领料出仓模块测试主要测试出仓和查询两个内容，包括输入物料编号、物料名称、规格、数量等信息，点击保存按钮以及查询功能能否顺利进行。参见表3.2.表3.2领料出仓测试用例测试内容执行内容预期实际结果1、出仓进入页面，正常进行登录后，选择出库管理，找到新增图标，进入后按顺序分别填好物料信息，点击保存按钮显示出仓成功信息运行良好2、查询进入页面，正常进行登录后，选择领料出库，找到查询图标。进入后输入想要查询的产品名称，页面将层现出数据。进入查询界面运行良好经过测试，实际结果复核预期，本模块功能成功。3）物料暂收模块测试主要测试添加和面积计算两个内容，包括点击新增按钮，输入物料名称、规格、型号、数量等信息，点击保存按钮以及根据不同公式进行面积计算。参见表3.3。表3.3物料暂收测试用例测试内容执行内容预期实际结果1、添加进入页面，正常进行登录后，选择物料搁置管理，找到新增图标，进入后按顺序分别填好物料信息，点击保存按钮。显示暂收物料信息运行良好2、面积计算输入用户名与密码，进入物料暂收管理模块，点击面积计算，进入单价计算界面。显示面积计算界面，选择不同计算公式，得到相对应的计算金额运行良好经过测试，实际结果复核预期，本模块功能成功。4）生产排产模块测试主要测试出仓和反审两个内容，包括点击新增按钮，输入客户信息、物料信息、排产日期和生产种类等信息，点击保存按钮以及反审功能能否顺利进行。表3.4生产排产检测测试内容执行内容预期实际结果1、出仓进入页面，正常进行登录后，选择生产排产字样，找到新增图标，进入后按顺序分别填好物料信息，点击保存按钮。显示排产信息运行良好2、反审进入页面，正常进行登录后，选择生产排产字样，选择已经审查过的单子，找到反审图标，进入后核对好信息，按反审按钮操作。进入反审界面，允许做反审操作运行良好经过测试，实际结果复核预期，本模块功能成功。5）添加生产计划测试用例生产计划管理实现的功能主要为查询和制定生产计划,核心功能为制定生产计划。因此,针对制定生产计划这个功能点对系统进行测试。参见表3.5.表3.5添加生产计划测试用例功能名称添加生产计划测试类型黑盒测试前置条件车间管理员登录系统并且经过授权。事件流首先，进入【生产计划管理】界面,单击“添加”按钮,进入到【制定生产计划】界面；其次，输入表单数据；然后，点击“保存”按钮；最后，系统将表单提交至后台,数据库保存数据。预期结果页面成功返回【生产计划管理】界面测试结果测试结果符合设计要求本模块核心功能通过黑盒测试得到了正确的输出结果,满足用户需求,可以供车间管理员进行生产计划管理。制完上报管理实现如下功能:车间管理员登录后,可以通过输入产品图号和工艺查询本车间的上报记录,还可以根据产品图号和工艺进行多次上报,每次上报后都会更新上报记录显示列表。本功能点的测试用例如表3.6所示。预期结果符合本模块功能需求,车间管理员可以通过本模块功能对所在车间的生产过程进行控制和记录。表3.6制完上报测试用例功能名称添加生产计划生产完成后新增产品上报记录测试类型黑盒测试前置条件车间管理员登录系统并且经过授权。事件流首先