1 引 言
我國航天事業(yè)在構(gòu)筑航天產(chǎn)品主線、培育核心競爭能力的同時，另一方面還要以信息化帶動工業(yè)化，用信息化的思想推動技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和制度創(chuàng)新。作為一個以星船等宇航產(chǎn)品制造為主業(yè)的企業(yè)，產(chǎn)品的系統(tǒng)集成（總裝）生產(chǎn)線是它的核心。這個企業(yè)的生產(chǎn)運作水平和能力如何，都可以在這條生產(chǎn)線上得到全面而充分的體現(xiàn)，因此，總裝生產(chǎn)線的信息化建設(shè)對于航天業(yè)的生產(chǎn)能力和管理水平的整體提高，具有很強的拉動作用。
2 航天器總裝管理的現(xiàn)狀
通過對航天器總裝管理過程的分析，目前總裝生產(chǎn)線上影響生產(chǎn)效率的問題主要有以下幾方面：
(1) 工作進度情況無法快速有效地反映到相關(guān)管理部門；
(2) 現(xiàn)場出現(xiàn)問題后，更改文件的流轉(zhuǎn)全部通過人為通知并傳遞的方式，因此現(xiàn)場狀態(tài)動態(tài)響應速度慢；
(3) 現(xiàn)場技術(shù)問題的處理無法得到有效地匯總和總結(jié)；
(4) 現(xiàn)場操作人員發(fā)現(xiàn)問題后與設(shè)計人員或工藝編制人員只有口頭交流，沒有實時記錄；
(5) 采用手工編制生產(chǎn)計劃，嚴重占用了編制人員的精力和時間，且效率低；
(6) 現(xiàn)場反饋的數(shù)據(jù)和信息缺乏數(shù)據(jù)庫管理方式，大量的支撐數(shù)據(jù)沒有得到有效地管理和利用；
(7) 對操作人員的工作量不能有效快速地統(tǒng)計和記錄；
(8) 生產(chǎn)工序繁雜，工作周期長，管理工作量大。
3 看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)的技術(shù)方案
3.1 看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)的概念
為了構(gòu)建星船產(chǎn)品數(shù)字生產(chǎn)線的組織模式，將與生產(chǎn)制造有關(guān)的信息化系統(tǒng)進行初步的系統(tǒng)集成，形成一個完整的星船總裝制造過程信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)技術(shù)流程與計劃流程有機結(jié)合，實現(xiàn)計劃、技術(shù)、生產(chǎn)和管理信息的有機結(jié)合，為此我們提出了建立航天器總裝看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)。
首先要著重說明的是：該看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)與以往使用符號設(shè)備管理JIT物流的看板控制系統(tǒng)有著本質(zhì)的區(qū)別。
在總裝裝配安裝操作之前，首先要制定一個生產(chǎn)計劃。生產(chǎn)計劃是介于宏觀計劃和微觀計劃之間的過渡階段（宏觀計劃指的是調(diào)度下達的計劃流程，而微觀計劃可認為是班組每天的工作計劃），要想得到一個能夠迅速制訂、適應各方面要求、真正可行的生產(chǎn)計劃，僅僅依靠手工作業(yè)的方式進行是很難達到要求的，因此需要借助計算機系統(tǒng)來幫助制訂生產(chǎn)計劃。現(xiàn)階段能夠做到這一點的只有MRP系統(tǒng)，所以，該看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)也是屬于MRP管理方式。
另一方面，操作人員在生產(chǎn)現(xiàn)場可以依據(jù)看板上顯示的裝配工藝數(shù)據(jù)指導操作，這也是我們命名為“看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)”的原因。看板實際上是“何時應按照何種工藝指令進行裝配”的指令性卡片加上“某工序何時需要何數(shù)量的某種物料”的物料卡片的結(jié)合�？窗迳a(chǎn)管理系統(tǒng)指導生產(chǎn)現(xiàn)場操作人員工作的示意圖如圖1所示。
圖1 看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)示意圖
3.2 系統(tǒng)建設(shè)目標
本系統(tǒng)的建立，預期實現(xiàn)總裝形式以及總裝工作流程的優(yōu)化（總裝形式由集成點式轉(zhuǎn)變?yōu)锳IT生產(chǎn)單元形式；協(xié)同工作人員和物料獲取由原來的“推動”式轉(zhuǎn)變?yōu)椤袄瓌印笔降龋鉀Q總裝過程中面臨的信息問題（如技術(shù)流程和生產(chǎn)作業(yè)流程不統(tǒng)一，各種技術(shù)信息、計劃信息和型號實際工作狀態(tài)無法及時地傳遞到需要的人員和部門手中等），推進星船產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)線的建設(shè)。具體目標是：
(1) 實現(xiàn)電子工藝數(shù)據(jù)到現(xiàn)場（包括工藝規(guī)程、圖紙、技術(shù)文件）；
(2) 實現(xiàn)工藝規(guī)程按權(quán)限電子簽署；
(3) 實現(xiàn)現(xiàn)場工作狀態(tài)動態(tài)顯示（包括工位停工、完工、正在技術(shù)問題處理等）；
(4) 實現(xiàn)排產(chǎn)管理；同時可生成派工單到現(xiàn)場；
(5) 實現(xiàn)總裝庫房物料配送到現(xiàn)場；
(6) 實現(xiàn)多媒體示教視頻的現(xiàn)場演示。
3.3 技術(shù)途徑
軟件的開發(fā)環(huán)境滿足統(tǒng)一規(guī)范要求。系統(tǒng)的設(shè)計采用B/S模式和C/S模式相結(jié)合，便于分布式部署和用戶快捷使用。系統(tǒng)采用標準J2EE結(jié)構(gòu)，利用Java語言開發(fā)，具有較強的可移植性和可擴充性。后臺數(shù)據(jù)庫采用功能較為強大的Oracle 9i數(shù)據(jù)庫平臺，在安全性和可靠性方面都集成了較為強大的功能。
3.4 看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)總體技術(shù)方案
制定適應各方面要求、可行的生產(chǎn)計劃；建立工藝數(shù)據(jù)庫，工藝數(shù)據(jù)庫以工序為表結(jié)構(gòu)，以工步或子工步操作內(nèi)容為基本記錄單位，通過開發(fā)數(shù)據(jù)庫接口程序，以單條指令或指令集的形式呈現(xiàn)在每個工位的計算機屏幕上，這樣操作人員就可以明白應該執(zhí)行的操作步驟，并在每個工步完成以后，給予相應的人機交互信息，從而進入下一工步操作，待一個工序的全部操作完成以后進入下一工序；建立與物資部門、設(shè)計部門、工藝室的接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)反饋。
總體建設(shè)方案是建立覆蓋以下4個層面的總裝管理平臺：
第1層面：與總體設(shè)計、工藝設(shè)計緊密結(jié)合，實現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)的信息共享；
第2層面：計劃流程與技術(shù)流程緊密結(jié)合，實現(xiàn)兩個流程的最佳匹配；
第3層面：嚴密的總裝操作過程完成后的簽字確認過程，實現(xiàn)生產(chǎn)反饋數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化；
第4層面：實現(xiàn)總裝物料信息的透明化管理。
4 看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)的框架模型
根據(jù)看板生產(chǎn)的技術(shù)方案，制訂看板生產(chǎn)的系統(tǒng)框架，將整個系統(tǒng)按功能不同分為7個功能子模塊，各個功能模塊以及和其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口關(guān)系用圖2表示。
圖2 看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)總體框架示意圖
4.1 系統(tǒng)管理模塊
在看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，各個模塊之間是相互聯(lián)系、實現(xiàn)數(shù)據(jù)交流并且數(shù)據(jù)共享的，所以這些模塊應具備如下特點：
(1) 具備公用的基礎(chǔ)信息；
(2) 擁有相同的文檔規(guī)則；
(3) 操作員和操作權(quán)限集中管理；
(4) 所有數(shù)據(jù)共用一個數(shù)據(jù)庫。
要想滿足上述要求，就要設(shè)立一個獨立的子模塊，也就是系統(tǒng)管理子模塊，來對該系統(tǒng)軟件所屬的各個模塊進行統(tǒng)一的操作管理和數(shù)據(jù)維護。
系統(tǒng)管理模塊主要有以下3個功能：
(1) 用戶權(quán)限管理：包括系統(tǒng)管理員對用戶權(quán)限的設(shè)置和修改、對新用戶的建立、對老用戶的刪除、用戶密碼的修改。這里的用戶包括個人用戶、用戶組、部門等；
(2) 安全管理：包括對登錄信息的記錄（上機日志）及其管理、操作信息的記錄及其管理等；
(3) 電子簽名管理：操作人員按照生產(chǎn)計劃，依據(jù)“三按三檢”原則，正確執(zhí)行操作步驟后，進行網(wǎng)上簽名。它是建立在用戶權(quán)限管理的基礎(chǔ)上的。
4.2 生產(chǎn)計劃管理模塊
生產(chǎn)計劃管理是系統(tǒng)的重要組成部分，它統(tǒng)一指導總裝工作。
生產(chǎn)計劃管理模塊的成功應用，將使總裝的宏觀管理水平、計劃的可行性和權(quán)威性得到質(zhì)的提升。此模塊要實現(xiàn)計劃流程和技術(shù)流程的統(tǒng)一。
生產(chǎn)計劃管理模塊功能描述：
(1) 計劃流程編制：根據(jù)技術(shù)流程圖、物料配套信息及型號計劃進度要求等繪制計劃流程圖；
(2) 排產(chǎn)管理：計劃調(diào)度人員根據(jù)齊套和工位情況，依據(jù)事先編制好的計劃流程，對一個調(diào)度周期內(nèi)排產(chǎn)（暫定一個調(diào)度周期為三天），排產(chǎn)結(jié)果以工作指令單形式下發(fā)到班組；
(3) 派工單生成：生產(chǎn)班組長根據(jù)工作指令單生成當天的派工單（與工藝規(guī)程鏈接），下發(fā)到每個工位看板，指導當天工作。
4.3 工藝數(shù)據(jù)管理模塊
這個模塊包括工藝文件管理、技術(shù)文件管理、圖紙管理。這些數(shù)據(jù)是操作人員的操作依據(jù)。這個功能模塊是看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)的核心之一，也是其他功能模塊實現(xiàn)的前提和基礎(chǔ)。
此模塊實現(xiàn)從電子看板上顯示出工藝規(guī)程、技術(shù)文件以及圖紙管理等工藝文件，以指導操作人員實際操作。
工藝數(shù)據(jù)管理模塊的功能可按如下方式劃分：
(1) 對圖紙文件的管理包括對圖紙的導入/導出、查詢；
(2) 對工藝文件的管理包括對工藝文件的導入/導出、工藝文件的查詢；
(3) 對技術(shù)文件的管理包括對技術(shù)文件的導入/導出、技術(shù)文件的查詢。
4.4 裝配現(xiàn)場管理模塊
此模塊是專門為現(xiàn)場操作人員設(shè)計的，操作人員真正關(guān)心的是我今天要做什么和怎樣做。
裝配現(xiàn)場管理模塊功能描述：
(1) 派工單瀏覽：操作人員在工位看板上實現(xiàn)對派工單的瀏覽，明確一天的工作內(nèi)容；
(2) 工藝單元瀏覽：點擊派工單即進入相應的工藝單元瀏覽。此處的工藝單元指的是依據(jù)派工單上指令拆分出來的工藝規(guī)程，也就是工藝規(guī)程中工位當天要完成的那部分；
(3) 現(xiàn)場技術(shù)問題處理：總裝裝配安裝操作現(xiàn)場操作人員在按照工藝文件進行操作的過程中，往往會發(fā)現(xiàn)這樣那樣的問題，如果是設(shè)計文件或設(shè)計圖紙不符合實際情況，按照工藝室編制的工藝技術(shù)文件無法操作等，這時候就要填現(xiàn)場技術(shù)問題處理單；
(4) 人員簽署管理：三崗操作人員每完成一個工步都要簽字，根據(jù)登陸用戶的權(quán)限來確定是否有權(quán)簽字。
4.5 總裝物資管理模塊
總裝物資包括星上儀器設(shè)備、直屬件、標準件，以及工具等。這些物資的齊套是總裝操作人員開始工作的前提。該子模塊也是本系統(tǒng)的核心之一。
總裝物資管理模塊功能可劃分為：
(1) 物料數(shù)據(jù)管理：包括庫房產(chǎn)品管理、輔助材料數(shù)據(jù)管理和工具管理；
(2) 物料配套信息管理：由CAPP系統(tǒng)得到工序目錄及配套明細信息，庫房管理員完成庫房物料數(shù)據(jù)與配套明細的比對工作；
(3) 物料配送管理：班組長為每個工作下派工單的同時，庫房管理員向工位下發(fā)物料配送單，并把相應物料送到工位。
4.6 現(xiàn)場信息查看模塊
此模塊主要是針對型號總師和單位領(lǐng)導而設(shè)計的。
現(xiàn)場信息查看模塊包含以下功能：
(1) 工作進度情況瀏覽：按照不同型號劃分和計劃流程圖，顯示現(xiàn)場的工作進度，及可區(qū)分已完成、未完成和正在進行的項目；
(2) 工位信息瀏覽：以圖示化的方式，顯示出各個總裝工位的信息。
4.7 虛擬裝配數(shù)據(jù)管理模塊
虛擬裝配數(shù)據(jù)管理模塊主要實現(xiàn)與衛(wèi)星虛擬裝配系統(tǒng)的功能接口。
通過看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)與衛(wèi)星虛擬裝配系統(tǒng)的接口，可以實現(xiàn)裝配現(xiàn)場多媒體示教功能，即對裝配過程的演示，形象直觀地輔助工人進行操作。
5 結(jié) 論
通過此次信息化看板生產(chǎn)系統(tǒng)的研制，探索總裝生產(chǎn)線的布局，建立了看板生產(chǎn)的總裝工作模式，實現(xiàn)了總裝生產(chǎn)工作對相關(guān)協(xié)同部門和物料的高效“拉動” ，實現(xiàn)了各類生產(chǎn)文件和生產(chǎn)BOM表的信息化傳遞、反饋和簽署。信息化看板生產(chǎn)系統(tǒng)的應用，對于解決當前總裝過程中所遇到的種種不適應問題，具有很強的現(xiàn)實意義。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標題：航天器總裝ERP看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)研究
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