所謂JIT(Just In Time)就是準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)，即在規(guī)定的時(shí)間和地點(diǎn)生產(chǎn)所需數(shù)量和保證質(zhì)量的產(chǎn)品和零件，按市場(chǎng)訂單生產(chǎn)，消除無(wú)益勞動(dòng)和庫(kù)存浪費(fèi)，達(dá)到用最小投人實(shí)現(xiàn)最大產(chǎn)出目的。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的建立與完善，企業(yè)間的良性競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈。為改善企業(yè)內(nèi)部管理，縮短市場(chǎng)響應(yīng)周期，組織最優(yōu)生產(chǎn)，節(jié)約庫(kù)存成本，同時(shí)為了解決因產(chǎn)品類型繁雜、加工過程復(fù)雜多變并且變化快而帶來的生產(chǎn)過程控制的管理工作量大，任務(wù)分解復(fù)雜和工時(shí)計(jì)算煩瑣等諸多問題，筆者設(shè)計(jì)了基于JIT的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)需求
1.1 需求目標(biāo)
根據(jù)分析，該公司的生產(chǎn)類型為 "按訂單制造型"(MTO)制造企業(yè)，屬 "離散型"生產(chǎn)方式，見圖1。在這種生產(chǎn)類型中，根據(jù)客戶對(duì)零部件或產(chǎn)品的某些配置給出要求，生產(chǎn)客戶定制的產(chǎn)品。為此，需要運(yùn)用某些類型的配置系統(tǒng)，以便迅速獲取并處理定單數(shù)據(jù)信息，然后按照客戶需求組織產(chǎn)品的生產(chǎn)和裝配，在客戶規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成客戶需要的產(chǎn)品。根據(jù) JIT要求，一方面要求生產(chǎn)企業(yè)必須備有不同部件并準(zhǔn)備好多個(gè)柔性的組裝車間，以便在最短的時(shí)間內(nèi)組裝出客戶需要的高質(zhì)量產(chǎn)品;另一方面，不能有大量庫(kù)存零配件和原材料，以節(jié)約庫(kù)存成本。這就要求系統(tǒng)必須根據(jù)產(chǎn)品訂單前瞻性的預(yù)測(cè)零配件生產(chǎn)量以及生產(chǎn)零配件所需原材料。
系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo):實(shí)現(xiàn)銷售、采購(gòu)、生產(chǎn)、庫(kù)存幾個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)共享，保證數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性存資金占用,提高成品率、正常交貨率、減少產(chǎn)品質(zhì)量投訴率。
1.2 系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)邏輯分析
主要的業(yè)務(wù)流程如圖2所示。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 主要功能設(shè)計(jì)
系統(tǒng)采用B/S模式，用JAVA+Tomcat作為開發(fā)環(huán)境，同時(shí)為了與后期ERP系統(tǒng)的銜接，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)選用 ORACLE9i。系統(tǒng)功能模塊如圖3所示。
主要功能描述如下:
1)計(jì)劃管理 根據(jù)市場(chǎng)訂單情況制訂每月每周甚至每天的排產(chǎn)計(jì)劃，再根據(jù)排產(chǎn)計(jì)劃輔助調(diào)度決策，制訂預(yù)料投產(chǎn)計(jì)劃、輔助制訂外協(xié)計(jì)劃，以及根據(jù)原材料需求和庫(kù)存情況輔助制訂采購(gòu)計(jì)劃，以確保在最低成本前提下準(zhǔn)時(shí)、適量生產(chǎn)。主要包括生產(chǎn)合同、生產(chǎn)排程、零件需求預(yù)測(cè)、各工時(shí)預(yù)測(cè)、生產(chǎn)預(yù)料計(jì)劃、采購(gòu)計(jì)劃、外協(xié)計(jì)劃等管理模塊。同時(shí)確保突發(fā)性或臨時(shí)性的生產(chǎn)活動(dòng)能正常進(jìn)行，還特別設(shè)置了緊急生產(chǎn)任務(wù)模塊。
2)采購(gòu)/外協(xié)管理 依據(jù)采購(gòu)/外協(xié)計(jì)劃對(duì)各種物料采購(gòu)的申請(qǐng)單、采購(gòu)、催貨、收貨等采購(gòu)活動(dòng)進(jìn)行全程跟蹤管理，確保采購(gòu)工作高質(zhì)量、高效率、低成本地進(jìn)行。外協(xié)過程基本與采購(gòu)過程類似，主要差別是外協(xié)主要針對(duì)零件的生產(chǎn)工序，原材料可以是外協(xié)單位的也可以是公司自己的。主要包括請(qǐng)購(gòu)單的維護(hù)與查詢、采購(gòu)/外協(xié)價(jià)格維護(hù)與查詢、采購(gòu)/外協(xié)單的維護(hù)與查詢、采購(gòu)/外協(xié)催貨等。
3)生產(chǎn)管理 幫助調(diào)度人員監(jiān)控和調(diào)度工作負(fù)荷，跟蹤產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度，主要包括投料開單、生產(chǎn)開單、生產(chǎn)進(jìn)度查詢、補(bǔ)廢處理、工序拖期報(bào)告、員工效率報(bào)告等模塊。
4)質(zhì)量管理 對(duì)產(chǎn)品整個(gè)生命周期的質(zhì)量情況進(jìn)行跟蹤和監(jiān)控，包括制造過程每道工序的質(zhì)量檢驗(yàn)，采購(gòu)物料的入庫(kù)檢驗(yàn)，外協(xié)零部件的質(zhì)量檢測(cè)。還包括對(duì)客戶反饋的質(zhì)量問題進(jìn)行維護(hù)、跟蹤質(zhì)量問題處理過程、對(duì)質(zhì)量問題原因進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)和分析。
5)庫(kù)存管理 對(duì)成品、半成品、原材料等物料進(jìn)行統(tǒng)一收發(fā)管理，為管理人員提供適時(shí)的庫(kù)存數(shù)量、金額及狀態(tài)信息，從而保證正常生產(chǎn)前提下達(dá)到盡可能減少庫(kù)存目的。主要包括成品/半成品回倉(cāng)、外協(xié)人庫(kù)、采購(gòu)人庫(kù)、生產(chǎn)領(lǐng)料/退料、產(chǎn)品出庫(kù)、庫(kù)存狀況查詢、庫(kù)存盤點(diǎn)、庫(kù)存調(diào)整、以及各種人庫(kù)申請(qǐng)單等功能模塊。
6)設(shè)備管理 建立設(shè)備臺(tái)帳，提供設(shè)備狀態(tài)和維護(hù)信息，針對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況和臺(tái)帳信息，初步分析設(shè)備使用壽命及使用設(shè)備的成本。主要包括涉及生產(chǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)備信息資料的維護(hù)、查詢，設(shè)備主要維修登記、維修歷史記錄查詢、設(shè)備異動(dòng)情況登記、易損部件登記等。
7)工時(shí)統(tǒng)計(jì) 主要提供工人的計(jì)件工資和設(shè)備的月工作負(fù)荷，同時(shí)作為生產(chǎn)成本的重要參考項(xiàng)之一，主要包括月人工時(shí)計(jì)算、月單臺(tái)工時(shí)計(jì)算等。
2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
限于篇幅，這里只介紹計(jì)劃管理子系統(tǒng)和生產(chǎn)管理子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
2.2.1 計(jì)劃管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
實(shí)現(xiàn)計(jì)劃管理子系統(tǒng)的核心是根據(jù)生產(chǎn)排程生成主生產(chǎn)計(jì)劃、采購(gòu)計(jì)劃、外協(xié)計(jì)劃。
1)算法實(shí)現(xiàn)策略。產(chǎn)品物料清單 (BOM)呈層次型結(jié)構(gòu)，如圖 4。其中根結(jié)點(diǎn) A表示產(chǎn)品，葉子結(jié)點(diǎn)表示零件、標(biāo)準(zhǔn)件或原材料，中間結(jié)點(diǎn)表示某部件。D(5)表示 A對(duì) D的需求量為 5，以此類推。產(chǎn)品分解時(shí)直至葉子，由BOM信息可以確定生產(chǎn)產(chǎn)品A所需要的零件、標(biāo)準(zhǔn)件和原材料的種類和數(shù)量，再考慮庫(kù)存情況，進(jìn)而得出所有零件的主生產(chǎn)計(jì)劃以及所有標(biāo)準(zhǔn)件及原材料的采購(gòu)計(jì)劃，再根據(jù)主生產(chǎn)計(jì)劃中各零件各工序統(tǒng)計(jì)的總工時(shí)和自身生產(chǎn)能力制定外協(xié)計(jì)劃。
2)主要算法描述。采用深度優(yōu)先搜索的算法描述如下:
其中，UNIT_i表示上一級(jí)結(jié)點(diǎn)對(duì)下一級(jí)結(jié)點(diǎn)的單位用量，由產(chǎn)品BOM可得到;F_LOSS_i表示加工過程中的損耗率，由產(chǎn)品加工工藝數(shù)據(jù)得到;Fi表示結(jié)點(diǎn)i的父結(jié)點(diǎn)的零件或原材料需求量，由遍歷BOM樹得到，默認(rèn)值為 1。當(dāng)遍歷完畢后，將所有具有相同編號(hào) (主鍵)的的零件或原材料合并，并以此為主生產(chǎn)計(jì)劃和采購(gòu)計(jì)劃的依據(jù)。
2.2.2 生產(chǎn)管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
生產(chǎn)管理子系統(tǒng)中最核心的部分是生產(chǎn)過程事務(wù)處理，其算法流程見圖5.
基于JAVA和ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，筆者采用B/s模式實(shí)現(xiàn)了該軟件系統(tǒng)，極大地簡(jiǎn)化了繁雜事務(wù)處理流程，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度;對(duì)計(jì)劃的制訂和生產(chǎn)安排提供了科學(xué)決策依據(jù);同時(shí)達(dá)到了適量生產(chǎn)和庫(kù)存成本最小化的目標(biāo)，基本實(shí)現(xiàn)了拉動(dòng)式生產(chǎn)。同時(shí)作為ERP系統(tǒng)的重要的支撐子系統(tǒng)，以期望協(xié)助企業(yè)獲得整體的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。隨著后期 ERP的實(shí)施，與供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)管理、客戶管理、銷售管理等子系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)平臺(tái)，該系統(tǒng)會(huì)顯得更有價(jià)值。
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本文標(biāo)題：基于JIT的生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)
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