余 渊,刘燕彬
(上海电气集团上海电机厂有限公司,上海 200240)
上海电气集团上海电机厂有限公司从属上海电气集团股份有限公司电站集团,是一家具有现代化生产规模的综合性电机制造企业,是上海市高新技术企业、全国机械500强。主要生产各类大中型电机,产品广泛用于电站、冶金、水利、石化、机械、环保、市政、风电等各行各业,其生产经营规模、市场占有率及综合经济效益等均名列全国同行业前茅。
公司实行单个、小批、多品种、按需设计式的电机产品供货模式,每年按订单专项设计的产品达千余种型号规格。公司的设计、工艺、计划、采购、物流、制造的业务量、信息量都十分庞大,要使得业务所组成的物流、信息流、资金流得到平稳有序的运转,必须依靠先进有力的信息化支撑环境,构建一个适应企业运行特点的综合信息系统,从而推进精细化管理,提高企业的综合竞争能力。
2008年,公司按照集团要求统一设计部署、实施上线SAP系统。在此之前,公司先后在20世纪90年代引进了MANMAN/MFG(制造管理)软件和BAAN/ERP系统,应用了PDM系统。并在2004年开始自行开发了商务、采购物流、料单系统。SAP系统上线前,这些应用系统间是各自独立的,未能形成一个统一的平台,SAP系统上线后,企业在如何构建综合管理系统时,面临着如下两大难题。
第一,企业已经成功上线SAP系统,各主要业务模块功能已经在SAP系统中应用实施,如何与企业原有的部门级的业务系统进行集成,解决这些系统间的勾稽关系,做到功能和信息既有互补,又不重叠,信息口径一致,资源共享。如何裁剪组合、衔接过渡,都需要总体考虑、慎密设计。
第二,SAP系统上线后,是按照业界通用的,先进的信息化系统和管理理念来规范公司的业务运行,但企业单个小批、多品种、按需设计式的电机产品供货特点没有完全现成的信息系统可供借鉴移植,每年按订单专项设计和制造的电机产品,产生大量的制造信息和业务数据,各类产品的设计、工艺、采购、制造、核算等业务又纵横交叉、前后关联,业务类型多、逻辑结构繁杂,单靠SAP这类制造资源管理软件无法涵盖各方面业务。特别是在08、09年间,恰逢世界金融危机和企业体制调整时期,业务和体制变动频繁,不断有巨量业务数据发生变动,这与SAP要求的稳定规范的运行环境差距很大。所以也需要针对企业运行特点,探索综合信息系统的应用模式。
打个比方,如果我们把SAP系统作为企业运行过程中的高速公路,在高速公路建成后,如何建设二级公路,如何解决高速公路和其他二级公路间的接驳通道,如何解决高速公路中信息的获取利用,是下一步要解决的问题。只有妥善解决了这些问题,整个交通网络才能高效运作。
2008到2011年这几年间,为了解决这些问题,企业在信息化推进项目小组的带领下,同电站集团专家组和企业信息技术部、各业务部门一起,总体规划,分步集成,沿着信息流程的各个环节解决了以下几个主要问题,平稳顺利地构建了符合企业运行特点的综合管理系统平台。
整个SAP和其他信息系统各项业务运行的起始点是销售订单。销售订单涉及的已有的合同和客户等信息在商务合同管理系统已经存在,只要经过规范化整顿,便可以导入SAP。但是,商务部需要的功能SAP系统不能完全满足,诸如各销售网点、各行业条线的销售业绩,绩效奖罚核算等功能都需要二次开发补充或沿用原有功能。为了解决新老系统集成与使用功能的矛盾,设计的过渡方案是:(1)将原商务合同管理系统中正在使用的合同信息和客户信息进行标准化整顿,在SAP上线前导入SD模块。(2)上线后,新的合同订单在SAP系统中操作,合同管理员在SAP中输入合同、客户和付款等信息。(3)开发导出程序,每晚自动将当天输入SAP的上述信息导入商务合同老系统。
这样,保证了商务合同管理功能的正常使用和向SAP的自然过渡,两部分同步运行,相同信息,一次维护,资源共享,功能互补。
销售合同签订以后,需要配上对应的产品制造令工号。SAP推荐的方法是用系统自动生成的流水号作为制造令工号。但是企业每年新开工号多达4000个,且工号中含有产品分类、制造部门等信息,因此不适合用流水号。工号由制造部在制造系统(Plan2000系统)中以“制造令”的格式下达后,还编制生产准备计划和各分厂的加工计划,考核设计、工艺、工装、档案、采购和各分厂主要零部件加工等节点的计划完成日期。这部分计划功能在SAP上线初期也不能使用。由此确定这部分的接口处理模式为:(1)制造部凭销售合同在Plan2000中开出制造令。(2)开发导入接口程序,每晚自动将制造令工号导入SAP系统。(3)次日,商务部获得制造令工号信息后,在24小时内在SAP中修改并下达销售订单。(4)制造部仍然用Plan2000编制生产准备与分车间加工计划(详见图1)
图1 上电制造令和生产计划流程
这一方案使得制造Plan2000系统能继续应用,使生产技术准备计划、按分厂布置考核的分阶段生产计划得以保持,保证了SAP后续流程顺利进行,弥补了系统集成前期功能缺乏的不足。
销售订单下达以后,若要编制零部件的采购和作业计划,期间还需要输入产品和下属每个物料的管理参数(即物料主记录)、产品明细结构(BOM)和工艺路线等制造数据。制造数据能否完整、及时、准确和持续不息地输入和维护是整个系统有效运行的关键环节。且许多企业的ERP、SAP上线失败,大多缘由于此。
仔细分析企业的这段业务流程,涉及三方面:(1)产品明细结构。技术部通过产品设计,生成产品及下属每个物料的编码(图号与材料代码)和产品设计结构(标准BOM),归入PDM系统。(2)工艺属性和工艺路线。工艺员确定每个物料的获取方式(采购、制造或外协),工艺加工路线,并和材料定额员、工时定额员一起输入制造件的工艺数据。(3)设定物料主记录。技术、制造、采购、物流、财务等部门给产品及其下属每个物料设置各类物料业务属性,即物料主数据的各类管理参数。
为此,企业采取了以下集成方案:(1)按照SAP的规范要求,统一企业技术标准,开发接口导入程序,将PDM系统储存的物料代码和BOM导入企业自行开发的ERP系统中。(2)完善产品工艺系统CAPP,使产品设计PDM系统和工艺增加的毛坯件在CAPP中生成符合SAP要求的完整的BOM结构。(3)建立由技术部标准室牵头、包括设计、工艺、制造、采购、物流、分厂、财务维护人员组成的数据维护小组。数据小组接到设计的新产品,将PDM中新增的产品物料代码、BOM和工艺路线等导入ERP,发起物料主数据维护流程,在2个工作日内数据小组各条线维护人员接着在ERP中分模块分步骤维护物料主数据,完成后递交导入SAP系统。(4)企业对上述PDM系统中BOM生成时间、ERP中主数据生成时间和各个数据维护的完整性、及时性、准确性进行监控与考核。
采取这样的制造数据维护模式,保证了SAP系统需要的数据信息源源不断地及时输入和维护,也保证了系统中制造数据的完整性、及时性和准确性。
企业的工艺工序工时管理有4个特点。(1)分二级编工艺。技术部工艺员编制工艺工序,工时定额员编制工序的加工中心和工时定额。(2)工时定额分为标准定额和准时制定额,两种定额并用。(3)人力资源部对分厂和生产工人的计划工时和实动工时完成情况有1套统计报表,用于核算工时奖金、工时压缩系数、劳动生产率等,这些是SAP系统中没有的功能。(4)工艺中设有特殊标识,用于说明衍生结构、外协和经销件特殊采购的供货单位等,这也是SAP系统中难以处理的企业个性化特点。
为了将上述具有企业特点的工艺要求与SAP系统融合起来,企业分成三个步骤逐步实现应用集成:(1)将各分厂原来自行开发的工时系统统一到企业ERP系统中去。ERP系统的工时管理部分提供输入或导入工序、工作中心和2套工时定额、打印施工票、核算工时、条形码报工、编制劳动工时报表等功能。(2)在工艺CAPP系统中开发工时输入的功能,使工艺员编制工艺和工时定额员编制定额都在CAPP平台上操作。完成后,PDM、CAPP中的工艺、工序和工时定额被分别导入ERP和SAP系统。前者用于分厂工票和工时统计,后者用于向SAP报工序完工和反馈实际作业工时。(3)修改完善ERP工序工时导入SAP的接口程序,使该程序能够“翻译”工艺路线中的特殊标识,转化成SAP标准制造数据格式和内容。这样,各分厂可以照常使用企业ERP平台,但工序工时定额数据便能动态导入SAP系统,提供其他业务使用。(详见图2)
实施SAP系统后,产品制造中各种异常情况的处理通道被封闭,如果发生需求增减、工程变动、质量异常等问题,必须开辟特殊通道来补救。这一特殊通道便是企业的通知单流程。
通知单是在经营生产活动中,对已经下达的BOM结构、工艺路线、定额等制造数据作变更使用的指示文件。其涉及的业务包括:设计工艺的工程更改、工序调整、定额变动、物料代用等;商务技服的特殊配套、维修清复、缺件补发等;质量处理的修复回用、废损补料等;制造作业的更改已下达订单、补开料单等等。
图2 上电制造数据维护过程
企业自行开发了通知单系统,通过电子流程发布,告知各部门、各操作环节:如何更改SAP中的制造数据,撤销或修改已经下达的订单和料单,补充采购物料,调换配套物料等,及时可靠地保证了制造数据的更改和相应操作作业的调整。(详见图3)
图3 上电通知单流程
技术部为适应SAP系统的要求,修改了通知单编写和下达的有关标准和制度。对通知单下达的原因和书写格式进行了梳理,并将开出的通知单归类、统计、分析原因与进行责任考核,使得科研开发、验证改进、工作差错、商务需求、车间制造和采购代用所产生的产品数据更改,全部处于规范有效的控制之下。同时还开发完善了16个各类基础数据、异常情况的监控程序。这些措施对制造数据和各部门日常业务处理的正确性发挥了极大的保证作用。
在SAP系统与各应用系统集成建立,企业各业务能有条不紊的运作后,即高速公路和二级公路建成,并有效接驳后,企业又要解决如何深入推进系统的综合应用,让这个公路交通网运行得更有效,有更多的信息可以共享利用的问题。为此,企业在系统总体集成的基础上,还结合实际应用的需要,提请集团或自行开发完善了大量的深化优化功能,拓展了企业整体应用的综合信息系统,其中主要的有:
针对企业料单多,收发输入繁琐、工作量大的问题,企业在收货单和料单上开发应用了条形码技术。供应商到货、仓库收发料只要扫描条形码,即可方便的找到收发货的订单或料单项目,输入实收(发)数便完成了操作,方便快捷准确地完成了收发货。后续又开发了带条形码的多项式大料单,可以把多个工号的同种物料排列在一张大料单上一并收发,简化了操作。
对企业特有的全经销采购业务,开发了全经销报价系统,只要输入材料价格和工费单价,便自动算出各家转制企业的经销件价格,并提供双方同时核价审批。这就大大减轻了工作量并提高了工作效率,加快了计划、采购、报价、核价的速度,解决了经销件采购业务严重滞后问题,加快了SAP系统的工号关闭和财务月结。并且组织推进了经销件的大料单预约请领。这些工作的顺利推进,为彻底解决经销件供应链瓶颈提供了有效的系统管理工具。
2010年和2011年,应用开发了SAP和MES集成的标准工具管理系统。工具分厂建立了工具物料主数据库,在SAP中完成工具的采购,在MES中完成统一的工具台帐管理及分厂工具室二级管理,实现标准工具领用、借用可追溯。对各类工具尤其是进口刀具进行用量分析,不仅为核算工具成本提供了依据,也为降低工具库存创造了条件。将刀具/量具的基本信息导入SAP系统,实现在SAP系统中对刀具/量具的生命周期管理。
企业的工装是在工艺部门提出工装制造或复制任务书后,工具分厂进行新开工装的设计、工艺编制和制造。多年来,工具分厂已自行建立了1套包含工装设计CAD/PDM、工装工艺CAPP系统和工装制造系统的小的综合集成系统。这几年,企业逐步统一了工装物料的编码标准,开发了SAP与工具分厂信息系统的接口,将工装BOM导入SAP系统,通过运行mrp计划,公司所有自制工装的生产订单都由SAP系统中生成,实现了SAP与工具分厂工装信息系统的集成。企业又对工装库位编码进行了规范,并将全厂的现有工装进行大盘点,应用MES系统完成工装完工后台账管理,所有的自制工装的发放都由MES系统操作。至此,工具工装的管理全部都由系统实现,改变了原来传统的管理方式,实现了工具工装的全面管控,在企业工具工装的管理上有了一个质的飞跃。
2011年,为了更好地与SAP系统集成,企业将原自行开发的NCR系统升级迁移至电站集团NCR系统中,对企业的个性差异进行了分析,梳理了业务部门的流程,改进了管理,使企业的NCR管理可以在电站NCR系统中实现,NCR升级后,NCR单涉及的物料、工序文本等都可以直接从SAP中读取,对于报废、返修或返工,系统会根据NCR报告中的生产订单号或采购订单号,从SAP中读取相应的费用,进行质量损失费用的核算。
开发包含生产资金等数据的制造系统运行动态报表。公司从SAP系统以定期作业的方式,获取SAP系统中的生产资金报表数据。再结合计划系统的条线信息,考核目标,生成各种维度的动态分析报表,供分厂、条线、制造部、企管部使用,成为有效的资金管控信息化工具。
2011年,企业引入新的管理理念,推行TOC专项管理改进项目。其中,建立基于SAP系统的可视化生产执行过程平台是项目之一。项目在大型分厂进行了基于CCPM、DBR的拉动生产计划分析,在其分析逻辑的基础上开发了系列电机的可视化生产执行过程模板,设置缓冲,通过运用关键链计划中的关键点与实际信息进行比较,通过缓冲状态的变化对实际生产进行必要的干预。在对关键点实际信息的获取中,项目尝试分别从SAP订单和工时订单中获取数据,以确保数据的及时准确,减少维护工作量。这又是一项推进综合信息系统应用的有力案例。此项目目前进展在中期阶段,2012年还将按计划继续推进。
为了用好SAP及综合信息系统,有效利用系统中积累的企业几乎所有的业务信息。企业又按照各业务部门的需求,开发了各种数据报表,使企业的高层领导和各级业务管理人员都能动态地从信息系统中了解最新的运行情况。如经销件按计划编制采购计划和订单,材料平均在库时间、供应商一次入库合格率、成品出库情况、产品加工进度等等所有已经执行的功能都有对应的业务统计分析报表,提供各部门控制分析,提高应用水平和管理效率。而且,系统还为企业管理部门提供PI关键指标月报,将绩效考核中大部分量化指标从SAP及各系统数据中抽取生成。这些功能和报表真实反映业务理顺和数据处理的结果,保证了考核以数据为依据,做到及时公开公正,SAP和综合信息系统成为企业管理不可或缺的管理工具。
SAP上线之后,企业一直坚持不懈地推进系统的拓展和推广,通过这几年的完善集成和深化应用推进,成功建设了适应企业运行特点的综合管理信息系统。(详见图4)
图4 以SAP为核心的综合信息系统
企业的这个综合信息系统以SAP为核心,与技术 CAD/PDM/CAPP系统、计划 Plan2000系统、工装综合系统、NCR系统、通知单系统、经销件报核价系统、kOA系统等信息系统深度集成。这套综合系统如此的结构,既完善了引进软件功能之不足,又适应了企业个性化需求,构成了企业独有的信息资源结果。整个系统的应用,使业务衔接更加顺畅,流程管理、作业监控、数据分析、报表传输、绩效考核和知识沉淀更加有效,从各方面有效提高了企业精细化管理水平,成为企业支撑技术创新、提升综合竞争力的有效工具。
SAP的应用,是建立在正确、真实、及时的数据信息基础上的。企业每年7000多台产品的制造数据、30多万个物料代码及其参数全部输入PDM和CAPP系统,导入SAP系统。这些物料主数据的各个基础数据,如:物料会计视图的完整率、BOM数据完整率和工艺路线数据完整率均达到99.99%。又如:近2万条的材料代码的使用单位、采购单位和换算关系得到统一,曾长期混用的一码多物和一物多码得到纠正,铸锻件代码、模具外购件代码物料得到梳理补充。
几年来,建立和完善了用于SAP的各类业务流程127个,修改完善发布相关的管理制度通知55个。综合信息系统流程式的动态监控,加快了工作节奏,改变了传统管理业务的随意性,提高了工作质量。例如:实现了以电子明细表代替纸质流转,建立了通知单流程。又如:对于紧固件等量大价低、使用频繁的采购件,采取反冲自动发料,且创新地实施了紧固件供应商直接配送管理。紧固件库存从最高时的1200多万元急剧下降,目前一直稳定在60~70万元之间。
成本分析主要依托系统数据进行,更准确、全面、直观。各类成本费用财务报表可以即时直观地查询,监控,分析。
信息技术部实施人员和业务部门的关键用户成长为既懂技术业务又懂信息系统的信息化工程师,相关系统操作使用人员也超过百名以上,整个业务管理人员的素质得到提高。
表1是企业SAP系统实施前后效果对比表,从对比数据可见,企业综合管理系统平台的应用推进,及时准确地提供基础数据,为精细化管理打下了良好的基础。
表1 企业SAP系统实施前后效果对比表
总之,企业通过对困扰信息系统应用的两个问题的不断探索,解决了SAP这条高速公路主干道与其它系统二级公路之间的接驳,以及对道路信息的利用获取,让企业内部的这套信息交通网络得以实用高效的运转,整个综合信息系统成为企业提升竞争能力和运营效率的不可或缺的有力工具。
企业在未来的信息系统建设规划和建设中,仍将继续秉持此道,继续完善企业的综合信息系统,更好地为企业提供信息管理和服务。