對各種制造業(yè)來講，當今世界上普遍采用的MIS系統(tǒng)是制造資源計劃系統(tǒng)(ManufacturingResourceplanning，簡稱MRPll)，它貫徹了“市場導向”的現代管理原則，在降低生產成本、縮短生產周期、改善客戶服務等方面將會給企業(yè)帶來明顯的效益，是提高企業(yè)競爭力的有效工具。
目前，我國大約有1200余家企業(yè)采用了MRPll系統(tǒng)，約有30余種國產及進口MRPll商品軟件在我國市場上出售，這些數字還在增長，說明MRPll有著廣闊的發(fā)展遠景。但在實施MRPll系統(tǒng)過程中，不少鑄造企業(yè)的實施效果并不理想，原因之一就是鑄造過程的復雜性。鑄造生產涉及到鑄造工藝設計、造型(制芯)、熔煉、澆注、清理等多個工序，對生產管理的要求較高，在實際生產中，往往由于工序管理不善等原因導致鑄件質量得不到保證，材料消耗大，廢品率高。而MIS系統(tǒng)的研究在我國還處在剛剛起步的階段，至今尚未有一種成熟的、適合我國鑄造廠應用的管理信息系統(tǒng)面世。因此，開發(fā)一套管理信息系統(tǒng)，以提高決策的科學性、降低制造成本、提高生產能力、保證鑄件質量，是非常重要和緊迫的。
以東風汽車公司鑄造一廠為樣本，清華大學與東風汽車公司鑄造一廠合作開發(fā)了一套基于MRPll原理并符合我國鑄造企業(yè)生產實際情況的管理信息系統(tǒng)。采用系統(tǒng)設計中經常使用的U/C矩陣功能/數據分析分析法，本系統(tǒng)劃分為生產管理、倉庫管理、技術開發(fā)、市場營銷、財務會計、人事管理、采購供應、能源管理、裝備管理、廠長查詢等子系統(tǒng)。在應用軟件設計中采用模塊化的設計方法，在開放式的系統(tǒng)平臺上建立企業(yè)的網絡和分布式數據庫管理系統(tǒng)，實現信息共享。
生產管理子系統(tǒng)是鑄造企業(yè)中制造資源計劃的核心，也是本系統(tǒng)的重要組成部分。在MRPll的基礎上，通過收集企業(yè)的經營銷售需求信息，根據企業(yè)實際制造資源能力的核算，實現對企業(yè)的材料管理、時間管理、生產控制、生產數據采集直至產品發(fā)送等全過程的調配。同時，該子系統(tǒng)和與之相連的其他子系統(tǒng)，如財務管理與成本分析、物資管理與控制、企業(yè)決策支持等子系統(tǒng)之間的接口功能比較完善。隨著企業(yè)管理模式的進一步發(fā)展，本系統(tǒng)可以與其它企業(yè)的MRPll系統(tǒng)集成起來，在管理和組織上采取更靈活的方式;對供需鏈上供需關系的變動同步、敏捷、實時地做出響應;在掌握準確、及時、完整信息的基礎上、做出正確決策。也就是說，隨著管理水平的提高，本系統(tǒng)可以發(fā)展成為ERP系統(tǒng)，使得用戶對系統(tǒng)有更大的自主性，企業(yè)在市場競爭中有更大的能動性。
1 東風汽車公司鑄造一廠生產管理特點
東風汽車公司鑄造一廠是我國最大的現代化鑄造廠之一，也是東風汽車公司的鑄造專業(yè)廠。該廠產品以東風汽車發(fā)動機毛坯為主，生產中、重、輕型卡車及大眾、神龍、東風本田等轎車的缸體、曲軸、缸蓋、變速箱殼、進排氣管、壓盤、制動鼓等數十種鑄件。該廠的生產狀況在很大程度上代表了目前我國鑄造業(yè)生產管理的特點。
工廠目前的生產管理狀況如圖1所示。通過調研分析發(fā)現，鑄造一廠有較好的管理基礎，其管理水平在東風汽車公司中一直處于先進的行列，該廠已通IS09002和QS9000認證。但是，由于生產管理的自動化程度較低，生產管理中還存在如下的不足:
(1)數據管理不統(tǒng)一。由于目前廠區(qū)內各管理部門尚未實現聯網管理，對生產過程中很多數據的管理都由多個職能部門同時進行，這一方面造成了勞動力的極大浪費，另一方面由于不可避免的管理失誤經常導致數據不統(tǒng)一，給生產作業(yè)及生產統(tǒng)計造成了很多不便。
(2)信息傳遞不夠及時。手工方式處理數據占很大比例，影響了信息生成和傳遞的效率，也限制了對生產作業(yè)的及時反饋和調整。
(3)存量統(tǒng)計不準確。由于成品庫入庫發(fā)交量較大，對庫存的記錄統(tǒng)計方法不夠科學，導致庫存量數據不準確，從而使作業(yè)計劃的制定和調整不能如實反映生產的實際需求。
(4)物料計劃與庫存控制沒有達到最優(yōu)配置。手工管理方式使得物料計劃和庫存控制只能根據經驗大致確定，無法對其進行優(yōu)化處理。為了保證適應突發(fā)情況按時交貨，常常必須保持較大的庫存量，造成了生產資金的積壓，很大程度上影響了企業(yè)的效益。
綜上所述,為了適應市場經濟發(fā)展的要求，開發(fā)一套更具靈活性的高度集成的系統(tǒng)成為當務之急。
2 系統(tǒng)設計
針對上文中提出的鑄造企業(yè)中存在的典型問題，生產管理子系統(tǒng)對生產計劃和控制過程進行了一系列于MRPll原理的改進，本子系統(tǒng)具體劃分為制定生產計劃、管理車間作業(yè)、統(tǒng)計生產情況和維護生產數據四個功能模塊。
制定生產計劃:是生產計劃子系統(tǒng)的核心部分，包括制定主生產計劃、制定發(fā)交計劃和制定日進度計劃三個子模塊。管 理車 間作業(yè):根據日進度計劃進行生產，并及時將計劃完成情況反饋到主生產計劃，以便及時進行進度調整。
統(tǒng)計生產情況:根據車間的生產情況和成品庫的入庫情況進行生產統(tǒng)計，將結果整理成生產分析表單，供總公司及本廠進行生產分析使用。
生產數據維護:主要針對目前生產部門的生產數據更新速度慢的問題設計，可實現輸入生產數據、更新生產數據和查詢生產數據的功能。
采用計算機管理后，基于MRPll原理設計出的生產管理流程如圖2所示。
2.1 輸人信息
該子系統(tǒng)有三種輸入信息，即生產需求、庫存狀況與產品結構信息。
2.1.1 生產需求
包括根據總公司下達指標及外來訂單確定出的計劃時間內最終成品的計劃生產量，及用于維修或試驗用的備件、部件等獨立需求。
2.1.2 庫存狀態(tài)
包括所有成品、零部件、在制品、原材料(統(tǒng)稱為項目)的庫存狀態(tài)信息，具體內容如下:
(1)當前庫存量。指工廠倉庫中實際存放的可用庫存量。
(2)計劃入庫量。指根據正在執(zhí)行中的訂單，在未來某個時間周期內項目的入庫量。在這些項目入庫的周期內，即可將其視為庫存可用量。
(3)提前期。從下達工作訂單到制造或裝配完畢所消耗的時間。
(4)安全庫存量。為了預防特殊需求或供應方面不可預測的波動，在倉庫中經常應保持的最低庫存數量。
(5)其它。如組裝廢品系數、零件廢品系數、材料利用率等信息。
2.1.3 產品結構
產品結構即組成產品的所有零部件的層次圖，根據此信息對產品指標進行拆解，制定零部件生產計劃。生產數據庫是統(tǒng)一管理(組織、維護)和提供生產管理所需數據的子系統(tǒng)。它是生產管理系統(tǒng)的數據中心，它集中建立和維護生產經營活動所必須的基本數據資源，為生產經營各部門所共享。
通過生產數據庫對數據集中組織管理的主要優(yōu)點是:
(1)減少生產管理各部門間數據相交部分的重復存貯，從而節(jié)省了存貯空間;
(2)減少更新數據項的操作，避免了冗余數據引起的不一致性;
(3)數據邏輯結構合理、適應系統(tǒng)功能擴展的需要;
(4)能以合理的組織、靈活的通信滿足各種生產活動的要求。
在生產數據庫中集中組織與管理的基礎數據主要有:
(1)產品定義數據;
(2)產品結構數據;
(3)加工工藝數據;
(4)工作中心(能力資源)數據;
(5)工廠日歷。
2.2制定生產計劃
MRPll模塊根據反工藝路線原理，按照生產計劃規(guī)定的產品生產數量及期限要求，利用產品結構、零部件和在制品庫存情況、各生產階段(訂購)的提前期、安全庫存等信息，反工藝順序推算出各個零部件的出產數量與期限。具體步驟如下:
(1)根據實際需求編制生產計劃進度表;
(2)畫出產品結構層次圖;
(3)查詢產品及零部件的庫存情況、生產提前期;
(4)進行MRPll拆零計算。
采用計算機管理方式后，這部分的處理具有如下特點:
(1)根據產品計劃，可以自動連鎖地推算出制造這些產品所需的各部件、零件的生產任務。
(2)可以進行動態(tài)模擬。不僅可以計算出零部件的需要數量，而且可以同時計算出它們生產的期限要求;不僅可以算出下一周期的計劃要求，而且可以推算出今后多個周期的要求。
(3)運算速度快，便于計劃的調整與修正。
2.3 生產作業(yè)控制
生產作業(yè)控制的基本作用是通過各種有效的協調措施和調控方法，預防或制止生產過程中可能發(fā)生的或已經發(fā)生的脫離計劃的偏差，保證生產按計劃所預定的目標順利完成。
鑄造企業(yè)的產品規(guī)格較為穩(wěn)定，工序專門化程度高，產量隨時間變化。因此，本系統(tǒng)采用坐標圖閉來描述實際生產數和計劃產量數的進度，比較實際生產進度與計劃進度的差異，程序自動生成各生產時段的計劃實際對照表(如表)，然后根據此表繪出生產進度坐標圖(如圖3)，通過人機交互控制生產作業(yè)的進程。
生產系統(tǒng)經常是處于動態(tài)變化之中，MRPll系統(tǒng)產生的作業(yè)計劃必須要隨著客觀情況的變化而變化，才能保持計劃的適時性和準確性。生產系統(tǒng)狀態(tài)變化主要包括下列內容:
(1)工程設計的改變;
(2)客戶訂貨數量和交貨日期改變;
(3)供應商拖期發(fā)貨;
(4)工作單提前或拖期完工;
(5)廢品比預期的高或低;
(6)關鍵工作中心或設備損壞;
(7)計劃中使用的數據有錯誤。為反 映 上 述變化的情況，MRPll系統(tǒng)中的作業(yè)計劃需要不斷進行更新。
更新的方式有重新生成和凈改變兩種:
(1)重新生成是指系統(tǒng)完全重新計算整個計劃，即對所有產品由主生產計劃開始，按產品結構逐層分解計算。重新生成之前，應根據變化了的情況調整有關輸入數據。一般按照一定的時間間隔，例如一周或一個月重新生成一次。
(2)凈改變是指系統(tǒng)只重新計算那些由于改變影響計劃的部分項目。它比重新生成對改變的反應快，使物料需求計劃更準確地反映當前情況，可以按照較短的時間間隔進行。但是對計劃內容或庫存狀態(tài)發(fā)生重大變化時，凈改變則不能滿足準確性的要求。此時應當進行MRPll重新生成。
3 結束語
本系統(tǒng)建立在Window95/98網絡平臺上，采用powerBuilder6.0編制，數據庫采用MSSQLServer7.0。該系統(tǒng)具有界面友好、操作方便的特點�？煽焖贉蚀_地獲得生產過程中的信息，幫助鑄造廠科學合理地安排生產，縮短生產周期，提高鑄件質量和成品率，降低生產成本和勞動強度，從而使鑄造業(yè)獲得良好的技術經濟效益和社會效益。
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