基于ERP系统对制造车间信息化管理的开发与应用

□ 刘 丽 □ 周寅成 □ 谢晓利

1.甘肃省陇南地区气象局 甘肃陇南 746000

2.兰州理工大学 机电工程学院 兰州 730010

在现代管理技术和信息技术更新发展日新月异的社会，信息技术已经成为重要的生产要素，如何利用计算机技术与先进管理理念结合，为企业决策提供及时有效的依据，提高企业在国内外市场的竞争能力，已经成为企业目前所必须解决的问题［1］。所以为提高企业整体实力，完善企业内部的供需链管理，以及实现资金流、信息流及物流的统一，实施ERP势在必行。

1 ERP系统简介

ERP计算机系统是依据ERP管理模式开发的管理信息系统。它可以辅助高层管理人员制定企业的生产经营规划，辅助计划员按预测和订单制定主生产计划，经物料需求计划和能力需求计划生成可行的零件采购计划和生产计划，下发采购部门和车间执行。除此之外，它还包含了销售、库存管理和财务管理等模块。即ERP系统将企业中相对独立的计划、生产、财务、销售、设备等部门中的信息标准化、统一化，来实现企业信息的集成，在同一数据信息上进行管理［2］。车间生产管理属于ERP系统的执行控制层，从狭义来讲，它包括车间任务管理、车间作业计划以及车间统计管理，从广义来讲，则还包括能力需求计划。

2 车间生产管理的主要内容

2.1 车间任务管理

车间任务管理子系统 （Production Active Control，PAC）是整个生产管理信息系统中的任务管理部分，也是生产过程管理的源头。从生产体系来看，标准的PAC处理流程主要是从物料需求计划子系统MRP或最终装配子系统FAS接收已经制定好的产品生产计划以及零部件加工制造计划；同时，考虑到计划的临时调整、追加等特殊情况的发生，还可在PAC系统中直接录入临时计划来生成临时任务［3］。依据东方锅炉阀门有限公司的生产实际设计加工单，见表1。

2.2 车间作业计划

车间作业计划（Shop Floor Control,SFC）的主要任务是确认和接收上级的生产计划、统计生产完成情况和主要经济技术指标,完成对车间内部的人员管理、设备管理和物料管理等。SFC管理与PAC管理是紧密相关的，它是PAC系统的下一级，没有PAC系统作为基础，就没有SFC系统。在ERP系统中，SFC同采购作业一样都是计划的执行层次［4］。车间作业计划只是执行计划，不能改动计划。见东方锅炉阀门有限公司的生产实际设计派工单（表2）。

2.3 车间统计管理

车间生产统计管理SFS是在车间任务管理PAC、车间作业计划SFC两个模块运行下，进行生产数据统计查询比较重要的模块，是进行生产管理的重要手段，它是整个车间生产过程管理中的重要组成部分。通过该系统可以统计、查出车间的有关生产数据，还能对这些数据进行分析，从而为生产管理者提供及时、有效、可靠的决策数据［5］。

3 车间管理系统的开发应用

3.1 车间管理系统功能模块划分

图1所示的是车间从MRP模块接收任务后，在车间一级对所接收的任务所进行处理的大概过程。

表1 加工单数据表

表2 派工单数据表

▲图1 车间管理系统流程图

3.2 数据库设计

依据东方锅炉阀门有限公司的生产实际，对车间管理模块进行MVC模式的系统构架从控制器、视图和模型3方面进行的系统设计。本文主要采用3级正规化形式的数据库设计方法，在简化数据库设计的同时尽量消除数据库数据的冗余，对于复杂的业务处理尽量采用存储过程，因为存储过程调用比直接用程序代码处理数据效率要高得多［6］。

3.3 编程及软件测试

PowerBuilder的编程语言是PowerScript语言 （有时称之为描述语言），PowerScript语言具有许多优点：第一，PowerScript语言的语法特点类似于BASIC，易学易用，并且PowerScript语言也吸取了某些C语言的优点，从而为编写程序代码带来了极大的灵活性；第二，PowerScript语言的编程环境是一个智能环境，它能够自动调节程序的缩进编排，对于关键字、SQL语言等都采用特殊的颜色显示，使得编写代码的语法错误大大减少；第三，PowerScript语言的变量类型和函数比较丰富，它包含十几种变量类型和几百种函数，从而使得PowerScript语言的功能十分强大。应用PowerBuider开发出车间任务管理模块，具体程序代码在此省略。

软件测试方法主要有黑盒测试方法与白盒测试方法。黑盒测试又称功能测试、数据驱动测试或基于规格说明的测试，是在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下，检查输入与输出之间的关系是否符合要求。白盒测试又称结构逻辑测试、逻辑驱动测试或基于程序的测试，是在已知程序内部结构的情况下设计测试用例的测试方法。因此，白盒测试适合在单元测试中运用，而在独立测试阶段多采用黑盒测试方法。本文开发的车间管理系统软件采用了以上介绍的方法进行了严格测试，以保证软件的安全运行。

3.4 软件应用及效果

3.4.1 车间管理信息系统登录模块效果

提供登录对话框，进行用户名、密码、结账时间选择的刷新功能，以及密码修改的功能，并保证密码修改后内容的保存和使用的安全及合法性，否则告警，要求用户重新输入。分别在不同权限下分配不同的使用，根据用户名、密码来判断是否有登录权限（如图2所示）。3.4．2 车间作业计划编制运行效果及统计管理模块运

行效果

作业计划编制的功能是编制生产工序先后顺序，该系统可完成从工厂大纲任务、车间零件分解、工段调度指令到班组任务的全部计划编任务，使编制计划和下达计划的质量和效率大大提高，从而增强了车间生产计划的合理性和指导性以及对市场的快速应变性。如图3~图6是编制车间作业计划和统计管理文件时的部分界面。

▲图2 车间管理信息系统登录界面

▲图3 工票录入与确认

▲图4 车间作业计划编制

▲图5 车间在制品查询

▲图6 任务计划工时统计

4 总结与展望

国外的ERP系统价格昂贵，而且又有水土不服的弊病，对我国的企业文化支持力度不够，而国内的ERP系统商用软件发展不够成熟，而且商品软件产品往往强调通用性，系统可能过于复杂，不一定适合具体企业的具体情况，这就造成了使用上的困难，维护成本高。而车间管理在企业管理中占有非常重要的地位，因此，开发一个有效的车间管理系统具有重要的现实意义。本文主要基于某阀门公司的生产状况、信息化使用情况，结合实际车间生产管理的需求特点，开发了一套适合其生产现状的车间管理系统。由于时间仓促和笔者水平有限，所开发的车间管理系统在某些地方还有需要完善和补充。

［1］ 蔡兰，郭顺生.车间管理系统的设计与实现［J］.组合机床与自动化加工技术，2005（5）.

［2］ 李黎,成晔,袁守华.基于MES的生产车间管理信息系统［J］.现代制造工程，2005（4）.

［3］ Adams J,BalasE,Zawack D.TheShifting Bottleneck Procedure for Job-shop Scheduling ［J］.Management Science,1988,34（3）:391-401.

［4］ 用友软件股份有限公司.ERP应用指南［M］.北京:机械工业出版社，2002.

［5］ 罗鸿.ERP 原理·设计·实施（第一版）［M］.北京:电子工业出版社，2002.

［6］ William A.Ruh.Enterprise Application Integration ［M］.MA:Addison-Wesley,2000.