生产管理制造系统软件模块的分析和建模

关怀

[摘 要]为了实现制造生产管理和工艺信息网络化管理的协同作业，本文对制造生产管理系统软件进行了分析与建模，针对某制造企业的生产实际建立了生产管理软件的初级模块和次级子模块，并通过找出典型细化用例图，建立了生产管理系统软件的数据模型，为后续编写软件奠定了基础。

[关键词]生产管理；软件；建模；数据模型

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.24.029

[中图分类号]TP311 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）24-00-02

0 引 言

制造企业的生产是一个非常复杂的过程，主要有3个关键环节：生产、供应和销售。在这一过程中生产是核心环节，其余各环节都是为生产这一核心环节服务。生产环节是企业的一线，直接影响企业的经济效益，其管理系统一旦出现问题，企业的经济损失是巨大的。因此，结合制造企业具体业务流程对其生产管理系统进行分析与建模至关重要，生产管理信息管理模块作为企业工艺程序信息化系统的一部分，如何利用计算机统一建模软件技术完善该模块具有重要的现实意义。

1 生产管理系统软件初级模块的建模

生产管理是企业根据自身条件，以经营计划为蓝本，利用人力资源、设备资源组织生产，并按期完成。在整个生产管理过程中，企业以工艺路线为基础，需编制主生产计划和生产作业计划，并将主生产计划、生产作业计划以企业所熟知的形式下发。生产进度的统计和生产调度也是不可或缺的，有关部门还要根据生产规划编制设备需求计划，对设备的更新、改造和人员招聘做出规划。本文通过对生产管理系统进行全局分析与建模，采用统一建模软件绘制出生产管理系统的初级模块（见图1）。

2 生产管理系统软件次级模块的建立

2.1 生产计划管理次级子模块的建立

生产计划编制是生产管理的主要内容。一个优化的生产计划必须具备以下3个特征：满足市场需求；实现生产成本最低化；最大限度地减少生产资源的闲置和浪费。

生产计划编制包括计划期内的生产准备、生产进度、生产作业以及关键设备平衡计划。为满足生产计划管理功能要求，生产计划管理的次级子模块主要包括生产准备、生产进度、生产作业滚动和关键设备平衡各项计划。其中生产准备计划还应更加细化，包括主生产、节点和物资准备计划；生产进度计划还包括全厂生产进度计划和节点进度计划。

2.2 生产作业管理次级子模块的建立

生產作业管理是以生产部门为主要对象。生产部门根据事先拟定的工艺路线编制具体的生产作业计划，并进行生产部门能力平衡，以熟知的方式下达生产指令，计划必须具体到班组和台套。根据生产作业管理功能要求，生产作业管理的二级子模块主要包括看板管理、生产调度管理、加工单管理和用料管理等。

2.3 技术及产品数据管理次级模块的建立

技术及产品数据管理的次级子模块，通过与计算机辅助工艺规划（CAPP）、产品数据管理（PDM）的结合，实现对产品工艺信息、制造信息、物料表（BOM）、工艺路线和工艺成本的管理等。

2.4 产品质量管理的次级子模块的建立

质量是企业的生命，企业质量管理就是指一个组织以质量为中心，以全员参与为基础，目的在于通过顾客满意和本企业所有成员而达到长期成功的管理途径。在质量管理中，质量这个概念和全部管理目标的实现有关。产品质量管理的二级子模块主要包括质量保证体系支持、质量监控、质量评价和质量追溯等内容。

2.5 生产统计的次级子模块的建立

生产统计由具体人员完成，根据完工记录统计生产进度，并根据各生产部门的统计报表，以及生成的总厂各种统计汇总报表，考核单项合同进展情况，并将统计资料上报，以供决策人员参考。根据生产统计功能要求，生产统计的次级子模块主要包括生产进度、生产工时、生产用料和产值、产量等各项统计。

3 生产管理系统软件的细化用例的分析与建立

根据以上生产管理的功能内容描述，企业可以建立用例模块。同时，在生产管理系统中，企业可以通过对业务流程的描述来确定用例和参与者。

参与者代表是位于系统之外和系统进行交互的一类对象。本系统参与者主要包括企业所有人员，既有一线生产人员、生产辅助人员，还包括生产决策人员、管理人员等。用例是系统中的一个功能单元，从而确定出这个目标即用例。在参与者确定后，便可直接确定出相应的用例。在这个系统软件中涉及的用例模块较多，为了便于使用和掌握，将用例模块进行系统划分，包括系统管理、高层决策管理、计划制定管理、生产管理等。在用例模块分析中，可以清晰地看到生产部门不同用户对功能的具体需求，有利于在设计过程中分配用户角色和权限。生产管理的细化用例模块如图2所示。

4 生产管理系统软件的数据模型分析

通过生产管理系统的初级模块、次级子模块以及具体的细例分析，本文采用统一建模软件建立生产管理系统软件的数据模型。该数据模型体现了主生产计划、生产作业计划的有机协同，并保证模块和软件的数据结构保持一致性和可追溯性。在生产活动开始之前要准备的数据属于静态数据，如工艺路线、设备、部门人员、客户、工具、供应商和员工等。它们作为公用对象，要在系统中被多次引用，而在生产活动中不断产生、经常变动的数据属于动态数据，如领料、退料、合同等。

5 结 语

制造生产管理系统软件拥有的模块和程序流程较多，如果采用历史沿传的系统构建方法对模型与程序开发的结合是不利的。而本文通过统一建模软件对实际制造企业的生产管理系统软件功能进行分析，建立了5个初级模块和相应的次级子模块，并以此来确定目标和参与者，从而建立了典型细化用例模块，最后建立了生产管理系统软件的数据模型。本文通过使用统一建模软件可使模块和后续编写软件的数据结构保持一致性和可追溯性，可提高软件的编写和测试效率。

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