基于MES的生产管理信息系统设计

周虹

摘要：科学技术高速发展的今天，适应现代制造企业要求，为企业量身打造一款生产管理系统是非常必要的。该文在分析了MES系统的发展及国内外研究现状的基础上，根據机械制造业的特点和企业的生产管理现状，运用系统分析与建模方法对企业的生产管理系统进行了需求分析、建立了系统整体功能模型，进行了系统总体设计。

关键词：MES;生产管理系统;生产计划管理

中图分类号：TP311    文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）27-0043-02

1 引言

随着经济的快速发展，企业的信息化建设发展到一个前所未有的阶段和高度。企业的管理团队可以借助信息化获得的信息来协助进行管理决策。如何通过信息化将企业的各个环节串联起来形成设计、制造、管理一体化的流程，形成企业整体的解决方案，从而改变和降低企业存在的这些问题，已经成为企业发展的一个重要的任务。开发使用符合本企业特色的生产管理信息系统，优化生产过程，提高企业效能，已经是一种必然趋势。

MES系统很重要的作用是起到连接企业上层设计和下层的控制系统，MES技术的研究可以对企业的信息集成和发展起到非常重要的作用。但目前针对我国企业目前具体实际需要解决的问题的研究却非常少，因而导致了我国目前的MES系统缺乏实际的应用性。本文针对某机械生产企业的生产、销售及管理过程中遇到的实际问题，在现有MES理论的基础上，结合企业的实际情况，在解决目前存在问题的前提下，进行了深入的研究，使基于MES的信息管理系统更加智能和敏捷，具有一定的应用推广价值。

2 方案设计

该企业是多品种、小批量的订单式生产模式，生产周期（即从订单下达到产品出厂，包括：设计周期15天左右，采购周期15天左右，加工和装配周期10天左右）较长。通过项目前期业务调研发现，企业产品研制过程部分环节及工作方式阻碍了生产效率进一步提高，目前对生产执行过程的管控在精细程度和时效性方面均存在瓶颈。因此，对MES系统建设提出迫切需求。本项目实现从订单下达到产品生产完工全过程的透明化管理，规范生产过程，优化各项制造资源，实现生产效率的有效提升。以面向精益管理的MES为打造智能化工厂的核心功能支撑，推动仓储物流装备的研发和创新，提升其制造过程的数字化和智能化水平，提高生产效率、产品质量与可靠性，降低生产成本和资源消耗，形成面向仓储物流装备行业的智能制造新模式。围绕生产计划，实现对人员、设备、物料等一系列的精细化控制管理，实现被动慢速响应向主动快速响应转变。

2.1 生产管理流程

企业在生产管理过程中，要考虑到产品的生产成本等相关因素，需要对产品的工艺进行管理，制定相应的销售计划;要依据产品的库存数量与销售量，制定相应的生产计划;由已制定的产品生产计划确定物料的需求计划，即制定物料的采购计划，从而保证产品的及时生产，并降低产品的库存数量，甚至可以保证出现零库存的良好状态。为了保证产品或物料的质量，入库的产品必须按照企业的质量控制体系，对产品或零部件进行检验。生产管理流程如下图所示：

2.2 功能性需求分析

通过对企业生产管理流程分析与用例分析，可以得到企业具体的生产管理系统功能性需求。

1）基础数据管理。系统需要对生产管理所需要的基本数据信息进行维护，包括对仓库、物料、产品结构等信息的管理。

2）生产计划管理。为了保证企业产品的零库存，需要制订生产计划，生产计划管理是是其他业务流程开展工作的基础。企业需要根据一定的算法计算出物料的需求量与需求时间，并制定出主生产计划。

3）车间管理。系统需要对企业车间作业的流程进行管理，包括对产品所需要物料的领料、产品的生产以及成品的入库等操作进行维护。

4）采购业务管理。系统需要对原材料的采购进行管理，包括采购单的生成，采购退货业务的管理等。

5）销售业务管理。系统需要对企业的产品业务进行管理，包括对客户订单的管理，销售单以及销售退货单的等。

6）库存管理。对企业原材料和产品的库存信息进行管理，通过对企业库存的及时盘点、库存量的报警等功能保证库存量的合理性。

7）质量管理。系统要对成品或半成品进行质量检测，对物料进行质量测试。

8）账务管理。应收款管理与应付款管理是生产管理系统的账务管理内容。包括对预收款、预付款、收、付款等信息的管理。

3 总体设计

3.1 生产管理系统总体设计

根据对生产管理系统所做的需求分析，确定出该系统的功能模块。主要由基本数据管理、生产计划管理、车间流程管理、采购业务管理、销售业务管理、库存业务管理、产品质量管理、公司财务管理、数据查询和系统管理模块组成。其总体结构如图3-1所示。

在生产管理系统中，每个功能模块又分别由若干个子功能模块组成，这些功能模块共同实现公司的生产管理业务。具体的功能模块组成描述如下：

1）基本数据管理

该模块主要用于对生产管理系统中的基本数据进行设置。在生产管理系统中基本数据管理的质量直接体现了公司管理水平的高低，同时也是本系统应用效果的重要衡量指标。

2）生产计划管理

对公司与生产计划相关的信息进行管理。包括：生产计划定义、产品需求与预测、生产计划管理、生产管理物料计算、资源信息管理等子模块。

3）车间流程管理

本模块主要是对产品生产车间进行管理，包括车间作业所需要的资源信息、生产的产品信息以及流程信息进行统一的管理。包括：物料生产工序管理、车间产品生产领料、车间产品生产还料、车间成品产品入库、车间产品生产流程、产品生产人力信息、车间生产数据统计等子模块。

4）采购业务管理

本模块主要是对公司产品生产所需要的原材料进行采购管理。通过该模块可以由公司采购人员实现公司物料进货订单的录入操作、库管人员可对采购的原材料信息进行录入操作、可以对退货单进行录入操作、对采购的原材料价格进行管理，还可对以往的采购单或原材料的进货信息进行查询操作。

5）销售业务管理

对公司所销售的产品业务进行管理。包括：、销售订单管理、销售单管理、销售退货管理、销售信息查询等模块。

6）库存业务管理

本模块中的子模块主要可对公司产品、物料的库存信息进行查询、库存转库、库存盘点、库存损溢、库存报警设置等操作。

7）产品质量管理

本模块主要是根据企业对产品质量的要求，对产品的成品或半成品、采购的原材料进行质量管理。

8）系统管理。

本模块主要是对生产管理系统进行系統方面的管理。包括对用户的管理、数据库的备份等操作。

3.2 生产计划管理模块设计

生产计划管理是生产管理系统的主要模块，生产计划的制定对公司的生产与销售起着至关重要的作用，决定了公司的效益。产品的需求与预测方法是公司制定主生产计划的主要依据，本系统在进行产品的需求与预测方法方面主要采用定量预测法。建立相应的时间模型，根据一定的时间间隔，把产品的销售数量、收入等数据根据发生的先后顺序排列起来，组成一个序列。先后顺序主要根据产品的销售趋势、季节趋势进行数据排列，按简单移动平均来建立相应的时间序列平滑模型，其公式为：

其中：SMAt+1表示为t 周期末时的简单移动平均数据，该平均值可以作为t+1周期时的预测;Ai表示为i周期时的产品实际需求数据;n表示为移动平均法所采用的周期数。

4 结论

本系统在分析研究现有MES的基础上，依据企业生产管理的实际情况设计、开发出符合企业特点的生产管理信息系统，可优化生产过程，提高企业效能。随着今后生产和管理情况的不断发展变化，在应用过程中，我们还需不断完善，发现问题、解决问题。

参考文献：

[1]张益，冯毅萍，荣冈. 智慧工厂的参考模型与关键技术[J]. 计算机集成制造系统，2016（1）.

[2] 沈清泓.企业制造执行系统和关键性能指标评估技术研究[D].杭州：浙江大学，2013.

【通联编辑：梁书】