試析面向中小型企業的生產制造管理系統的設計與實現
黃翔
論文關鍵詞:中小企業生產制造管理系統
論文摘要:本文分析了中小企業的現狀以及其生產管理信息化的特點,提出了混合類型的適合于中小企業的生產制造管理系統,文章對物料需求計劃的制定、以及作業的合理安排這兩點進行分析并給出相應的算法。
1、引言
尋找一種新的、適合我國國情的生產組織與管理方式,并使之實用化,成為當務之急。因此,中小制造企業對管理軟件的需求日益迫切。在這種背景下研究面向中小企業的生產制造管理系統,使企業能夠充分掌握供給與需求的情況,各生產線的產能,工藝路線和進度,全面考慮工廠內部與外部的資源分配,分工合作。
2、車間特點
車間生產的產品既有多種小批量的零件又有大量的流水作業。在系統設計時要一分為二,區分對待。采用MRP和JIT兩種相結合的方式。MRP(Material Requirement Planning)即物料需求計劃,以BOM(Bill of Material)為核心,將產品逐級分解到小的零部件而后制定計劃,安排生產。JIT(Just in Time)即及時生產制。它把盡一切可能消除浪費的根源—加工過程的浪費。
3、系統應用流程
對車間整個生產過程進行分析,系統主要完成以下4方面的工作。(1)生產任務分解。生產車間按照月生產計劃對生產任務分析,這其中需要了解零件庫存信息、正在制造的產品信息、BOM和工藝信息,進而對生產任務進行分解,制定出生產線能力需求計劃。(2)生成車間作業計劃。根據生產線能力需求計劃得到車間作業計劃,包括外購需求計劃、班組作業計劃、原材料需求計劃。其中原材料需求計劃即根據生產產品所需的庫存原材料的數量;而外購件需求計劃主要是針對某些零部件,本廠不能生產,需要在外采購,則提出申請造購買計劃;(3)作業管理。作業管理則包括工作流程的控制、工序的控制及執行。(4)統計分析。由專人對每天完成的產品進行統計分析,產生各種報表。
4、系統功能模塊設計
結合企業的實際情況,整個系統分為系統管理、系統資源管理、計劃管理、倉庫管理、查詢與打印五個模塊。系統主要功能模塊如下:(1)系統管理。系統管理主要是用戶權限管理。包括用戶資料的添加、刪除、修改以及對應的權限。(2)資源管理。資源包括產品物料信息表、庫存信息表、在制品信息表、操作工人信息表和外購廠商資料表等基本數據。管理則是實現對它們的添加、刪除、保存功能。(3)計劃管理。生產計劃管理包括生成生產計劃、車間作業計劃、車間生產進度計劃、原材料需求計劃、零件需求計劃,以及對它們的添加、刪除、保存。零件和原材料需求計劃是根據各部門的生產計劃產生的物料清單減去庫存數量以及在制品信息數量計算得到。這些計劃都需要考慮能力需求與車間實際提供的能力是否平衡。如果能力足夠,就會自動生成車間作業計劃;若能力不足,則會給管理者提醒,以采用加班,或是增加生產員工的方法來解決問題,如果還是達不到要求,則必須將信息反饋給計劃員,便于計劃員及時修改生產計劃。計劃管理主要由生產計劃員負責。(4)倉庫管理。倉庫管理涉及到零件當前庫存單、出入庫表單和原材料的當前庫存、出入庫表單的添加、刪除、保存。主要由倉庫管理員來完成。其中零件、原材料庫存數量將分別根據零件、原材料的出/入庫單自動生成。(5)查詢與打印。查詢打印則包括上述各種報表,如原材料訂購報表、生產進度報表、零件、原材料的出入庫表單等。各種報表是幫助管理層決策的重要依據,涉及到庫存資金的占用、生產進度的把握、以及員工工資的發放。 5、系統實現的難點
系統實現還存在一些難點,主要為作業工序的安排和物料需求計劃的確定。
5.1作業工序的安排
這里采用約翰遜原理安排零件加工次序,前提是自制零件全部都是由同種工藝順序加工的。原則是最小優先的原則,最小指零件加工工序所需時間最少,先找到該值對應的零部件將它朝前排,若是后一道工序則朝后排。考察所有的零件,直到得出最優結果。
(1)計算第k個加工時間。(2)求出p1(t)和p2(t)中的最小值,分兩種情況:若p1(t0)為最小,則將t0朝前排;若p2(t0)為最小,則將t0朝后排。(3)在剩下的元素中繼續選擇,直到n次。(4)將排序結果存入r(l)中。(5)安排第l位零件的加工速度。如果p(r(l),q)=0則說明該零件無工序,轉f否則轉g。(6)判斷其后工序的情況 令q=q+1,轉e。(7)判斷設備有無空閑。如果h(q,pf(r(l),q-1)+1))=0,轉h,否則轉h。(8)令ps(r(l),q)=pf(r(l),q-1)+1,即緊接上道工序結束時刻,開始加工本工序,轉q。(9)令ps(r(l),q)=pf(r(k-1),q)+1,即緊接前一位工件的工序結束時刻,加工本工件的這道工序,轉下步。(10)工序加工的結束時間暫定為:pf(r(l),q)=ps(r(l),q)。(10)安排零件加工:h(q,pf(r(k),q))-r(l)。(11)判斷工序加工時間安排完否:如果p(r(l),q)>=pf(r(l),q)-ps(r(l),q)+1,轉m,否則轉f。(12)繼續安排工序的加工時間:令pf(r(l),q)=pf(r(l),q)+1,轉a。循環l=1,2,…,n就將所有零件的加工日期安排完畢。(13)計算總加工時間:P=pf(r(n),m)
5.2物料需求計劃的確定
系統采用物料分層查找的方法來產生物料需求計劃。該方法是從查找物料的最上層出發,逐層往下依次查找,直到到達物料的最底層,然后合并代號相同的物料從而得到查找物料的需求量,也就是通常說的零件的毛需求,最后除去零件當前的庫存量、在制品數量得到零件的凈需求量,可用下面的公式表達:
零件凈需求=零件毛需求-庫存數量-在制品數量。
6、系統實施
系統是以某電動車制造車間為實驗對象,實驗時間為一個月,車間管理人員、工藝技術員為本系統的使用對象。使用的該系統的好處在于縮短計劃需求的時間;與此同時能及時向計劃人員和倉庫管理員提供當前庫存信息,使得車間庫存得到充分利用,使得庫存資金的占用得到有效的減少,大大提高了企業的生產率。
[1]劉晨光,李隨成.傳統大量生產方式興衰的理論基礎與機理研究,工業工程,2003(6):58~62.