对冶金生产执行系统的研究

马怡民

摘要：随着信息化、数据化化的发展，制造执行系统MES已逐渐成为钢铁企业综合自动化系统集成的关键，是提高企业竞争力的重要技术之一。本文在对钢铁企业生产管理特点分析的基础上，针对冶金生产执行过程中材料、人员以及进度管理需求，设计了基于SSH框架的系统体系结构，重点设计了生产计划审批过程，设计了生产计划管理、材料供应管理、生产调度管理、生产进度管理等模块的功能，系统提高了冶金生产执行流程的规范化和效率，以期提供参考价值。

关键词：生产管理;供应管理;调度管理;SSH

一般企业生产流程是一个较为复杂过程，其涉及到生产环节的人员、物资和时间的调度分配，除了按照生产计划完成人员、材料的调度外，还需要了解材料库存情况、技术生产人员的在岗情况，从而完成生產执行的统一调配。冶金生产企业比较重视生产执行管理，需要生产部门通过优化生产人员、材料的调度分配，实现生产环节的高效性管理。

一、系统建设的目标

针对对冶金企业生产执行需求，本系统实现集生产计划管理、材料供应和生产执行统一的资源调度和管理目标，解决冶金生产执行各环节中的材料供应、人员调度分配以及进度管理等环节中存在的问题，全面提高冶金生产执行效率，降低生产管理成本。

二、系统体系结构的简述

系统采用SSH（Structs+Spring+Hibernate）框架，系统分为三层结构：数据层、业务层和表现层。

（一）数据层：提供冶金生产计划相关数据，包括生产计划数据、材料供应数据、生产执行数据以及调度数据等，通过Hibernate实现数据库的持久化。

（二）业务层：实现冶金生产执行管理的业务逻辑的管理，通过JavaBean来实现业务的定义和访问操作，可通过多个JavaBean实现复杂业务的定义和设置。

（三）表现层：通过浏览器展示系统功能模块，本系统功能模块包括生产计划管理、材料供应管理、生产调度管理、生产进度管理等模块。

三、功能模块的设计

（一）生产计划管理模块的设计

按照冶金生产计划，制定相应的年度、季度、月度以及半月度的生产计划，生产计划涉及到执行时间、生产目标、产品类型、材料要求以及人员调配等，由生产管理人员提出生产计划，然后由生产主管对其进行审核，审核之后才能进入相应的执行环节。本模块实现生产计划的新增、维护以及查询等，同时提供按时间段查询生产计划制定情况。

（二）材料供应管理模块的设计

冶金生产计划制定后，在进入生产环节前，需要完成材料供应，包括每个生产环节需要的材料类型、数量以及到位时间等要求，材料供应管理与生产的进销存系统、材料库存系统实现数据共享，能够实时动态地获取当前生产单位的各类材料库存情况。本模块通过WebServices实现本系统与库存系统的数据共享通信，当生产计划制定后，按照生产的时间进度向库存管理系统发送相应的某材料库存信息查询请求，以JSON数据返回当前库存中某材料的库存情况。

（三）生产调度模块的设计

按照冶金生产计划，制定相应的生产调度信息，生产调度信息包括人员调度和材料调度，其中人员调度包括技术人员调度和生产人员调度，人员调度即通过生产调度的目标制定每日参与生产各环节的技术人员或生产人员安排，材料调度即通过生产计划目标，在某个具体的时间点由材料管理部门完成材料由库房转运到生产车间，在生产过程中，可制定较灵活、及时的生产调度任务来分配人员、材料。在完成人员调度时，需要与公司考勤系统实现数据共享，了解每日人员的出勤情况，从在岗人员分配相应的生产任务，完成生产调度管理。

（四）生产进度管理模块的设计

在冶金生产过程中，对生产进度进行动态管理，由生产管理人员负责上报、填写每个生产计划在执行过程中的进度，详细记录每个生产环节的执行情况，存在的问题等，生产管理人员和部门主管可对生产进度进行查询，了解每个生产计划的执行状态、当前进度等。生产进度可通过表格或图形的方式显示出来，如通过柱状图显示生产进度情况更为直观、形象。

四、典型功能的详细设计

由于系统功能较多，本部分以生产计划审批流程的设计算法为例来描述功能设计。由于冶金生产计划需要由多个部门、多个人员来完成，如材料供应部门、生产管理部门、办公室和库存管理部门等，在整个生产计划审批过程中，需要引入流程化控制，通过流程管理生产计划审核的状态，使其与角色结合起来，具体设计方法如下。生产计划不同部门的审批一般采用了次序关系，为表示当前所处的状态，采用A、B、C来表示不同的审核部门，为体现审批的次序，在系统中约定部门的审批次序为：A->B->C->…。这些部门之间的审批工作不能越级。部门确定后，需要对生产计划的审批结果（状态）进行管理，审批状态分别为0、1、2来代替，通过数字来表示计划状态，以小到大依次列开。因此A0表示已向A部门（或个人）提交申请，但未审批，C1代表C部门已审批，但未通过，这样一来通过字母+数字的方式来表示生产计划的流程和状态，方便流程管理和状态的转换。五、小结本文以冶金生产流程化处理流程为基础，研究了冶金生产领域的生产执行系统的设计，设计了生产计划管理、材料供应管理、生产调度管理、生产进度管理等模块，构建了完整的从生产计划制定到进度管理的流程规范化管理平台，促进冶金生产执行管理效率和规范化，提高了生产管理的信息化水平。

五、结语

在基于BPS/MES/PCS3级结构的综合自动化系统中，MES是关键。它是综合自动化系统中的中心环节，起着前后贯通产线，上下连通数据的作用。在制造执行系统解决了生产过程中难以处理的生产信息与管理信息的综合集成问题，起到将生产过程产生的信息和经营管理的信息进行转换、加工和传递的作用，是面向过程的生产活动与经营活动的桥梁和纽带，是实现基于BPS/MES/PCS3级结构钢铁企业综合自动化系统的关键，是我们研究之重。

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