基于MS-PQ实现生产项目管理的方法应用

祁永翔 /上海微波设备研究所

对于军工整机单位，订单量增大，零部件种类繁多，长生产期与短交付期的尖锐矛盾愈演愈烈。为适应当下环境发展，克服管理困难，提高生产效率，及时响应市场，以“让数据多跑路”理念衍生出诸如ERP、OA、CRM、WIP 等的管理软件在其业务领域中发挥重要作用，有效提高军工企事业单位的管理与生产能力。

以项目生产为例，为保证项目整体顺利交付，大部分单位在计划投产阶段采用按ERP 输出BOM结构进行物料采购、检验、入库、齐套的模式，这种在计划环节的管理模式是一种基于BOM 的整机模式，它的优势在于能够准确把握项目层级结构，快速监控物料采购情况，按层级关系由下到上进行齐套作业。车间班组的生产模式因其特殊的目的导向与计划阶段的整机模式有较大差异，车间班组是以完成零部件加工为目的，是一种基于批次模式的管理，这种管理模式客观上无法识别零部件在项目中所处的层级关系，也无法区分生产加工阶段的优先级。将“整机模式”数据转向车间班组“批次模式”需要进行二次计划编排，二次编排环节除了任务重，效率低等问题，还会产生因操作失误导致的数据丢失、信息不匹配等隐患，如果不能及时发现将严重影响项目进度。

针对上述现象，笔者提出一种基于MS-PQ 的方法对生产项目进行管理，该方法具有操作性强，维护性高，低成本，高效率的特点，将整机模式管理与批次模式管理有效结合，保障项目的顺利完成。

一、业务需求分析

1.信息化现状介绍

企业系统也被称作企业资源计划（ERP），它是由一套集成的软件模块和一个中央数据库组成。通过实施企业资源计划，将制造和生产、财务和会计、销售和市场及人力资源等职能领域的业务流程整合到同一个软件系统中，使之前分散在不同系统中的信息被统一存储到综合数据库中，企业的不同部门均可使用。工作计划（WIP）软件是ERP 下在制品或者流水线管理阶段使用的软件，车间班组从取得原材料进行加工至成品入库之前的管理均属于WIP 管理。

军工整机单位的生产有“单型小批次”的特点，投产时以整机为中心，进行分系统、分机、模块、整件、零部件的拆分，对涉及的外购件、自制件按照ERP 输出的项目BOM 结构开展采购、检验、入库、齐套等工作。采取整机模式的管理优点显而易见，在BOM 结构下层级关系明显，下层零部件完成即可对上层整件进行装配，上层整件完成即可对顶层分机进行装配，对项目整体进度可以实时监控，随时进行优化调整，这种自下而上的管理方式是计划管理的常用手段。

WIP 管理不同于整机模式的计划管理，它是一种以零部件交付为目的批次管理模式，在军工领域外的加工制造型企业当中是一种更为常见及成熟的管理模式，它的研究也更加深刻与广泛。在军工生产中问题相对复杂，军工单位的车间班组任务输入来源有预研、在研、生产、横向、民品等诸多方面，其任务的轻重缓急、层级顺序未可知。抛开人为因素，以经济指标为导向的生产必然会优先安排工期短、工序少、利润高的零部件进行加工，如果期间项目管理人员未能及时发现关键件加工暴露的问题，势必会影响其上层整件的装配进度，情况严重时会拖慢整个项目的进度。

2.生产流程介绍

项目生产是以与客户方签订合同要求的时间节点进行交付为主要目的，计划管理部门在接到生产通知后会立即对相关合同进行确认，内容包括产品名称、数量、交货日期、监管协议等信息，确认无误后进行项目的生产技术状态检查，全面梳理项目的图纸、技术文件、软件版本的状态。在技术状态检查期间发现的问题立即责令相关部门进行整改，整改完成后进行复查。技术状态检查结束后开始制定生产计划并启动投产。投产阶段项目管理人员对整个项目进度状态进行更新，对采购环节与加工环节暴露的问题进行监控与跟踪。采购部门按项目BOM 形成生产任务单对物料进行采购，采购异常反馈计划管理部门，及时做出调整并跟踪问题，采购环节结束后转入加工阶段，车间对图纸进行检查，对生产计划及生产任务单进行内部消化形成车间二次计划后执行作业。加工期间零部件出现的问题反馈计划管理部门，及时处理并跟踪问题处理情况，加工完成进行检验后入库，加工环节结束，项目管理人员对该零部件进行完成标识，更新项目计划状态，重复至全部计划完成。项目生产的大致流程如图1 所示。

图1 项目生产的流程图

3.需求分析

从流程可以看出生产项目的计划执行相当繁琐，跨部门沟通与作业紧密且普遍，在建立有效信息化手段之前，虽然存在效率低的问题，但确实是一种合理且常用的流程方式。将“整机模式”数据转向 “批次模式”数据，需要对数据进行清洗、整合、关联匹配等操作，按照传统的内部二次编排手段需耗费巨大资源，同时存在信息丢失、数据不匹配、更新不及时的隐患，严重影响项目的进度，因此需要深入研究，总结出一套应用成本低廉，自动匹配关联，可扩展维护的生产项目管理方法。

二、MS-PQ的方法应用

1.数据关联

数据来源于各信息管理软件导出的数据表，项目的计划数据可以通过ERP 软件导出，计划数据主要是项目的BOM 结构，包含图号、版本、名称、位号、次级、列表次级、装入数量、计划数量、上线时间等多项属性，其中图号、名称属性也同时存在于采购部门、加工部门。

采购部门主要负责物料的采购与齐套，其内部主要产生计划明细与生产任务单。计划明细可以由ERP 软件导出，包含项目所有自制件的产品图号、产品名称、投产数量、入库数量、上线日期、完工日期、入库、齐套等属性。生产任务单则是基于计划BOM结构的拆解，将入库完成的自制件及外购件进行组编，生成独立的单号进行齐套，流转到加工部门。生产任务单可通过ERP 软件导出，主要包含计划类别、任务单号、开工日期、完成日期、项目名称、产品图号、齐套时间、归档时间等属性，分为当前任务单及历史任务单，随生产计划动态变化。

加工部门的内部二次编排主要是通过WIP 管理软件实施，从采购部门流转的生产加工任务信息手动输入WIP 软件中。单个项目的WIP 数据可以通过软件导出，包含流水号、名称、图号、数量、任务单号、工序状态等属性，还可以导出相应流水的日志记录及问题记录。

将各部门产生的数据进行有效整合，关联和匹配是执行项目状态管理的关键。计划部门产生的数据（见图2）是BOM 结构重要的层级关系，其中图号具有唯一性，采购部门计划明细是反映物料到库情况的无层级关系数据表，其中也含有图号的属性，将两表进行图号的关联，就可以得到包含层级关系的明细新表。生产任务单是任务加工的独立单号，是齐套工作开始的标志，包含任务的图号、名称、数量、齐套状态等信息，同样将图号与上述新表进行关联就可以扩展新表关联齐套状态、生产任务单号等信息。车间班组的管理是基于批次模式，同一图号有多批次加工任务，显然对图号进行关联无法达到任务要求，WIP 导出的数据可以通过筛选得到项目的状态信息，通过对项目中生产任务单号进行向上关联就可以将加工状态信息扩展至新表中，完成整个BOM 结构的加工状态监控。

图2 数据关联示意图

2.方法应用

MS-PQ（Microsoft Power Query）是一种数据连接技术，可用于发现、连接、合并和优化数据源以满足分析需求，MS-PQ 的功能在Excel 和Power BI Desktop 中可用。围绕MS-PQ 的连接、转换、组合、数据更新功能，实现与生产项目管理的有效结合。

数据的连接可通过Excel 数据项新建查询，导入计划明细、WIP 数据等单表文件，生产BOM 结构通常是多产品的合集，生产任务单分当前与历史状态，多表文件需要通过文件夹导入执行合并，添加自定义保留图号、名称等关键列，删除冗余列，为保证BOM 结构的次级关系在首列添加索引，生产任务单的多表合并操作与BOM 类似，自定义列的关键代码为Excel.Workbook([Content],True)。

生产项目中的数据来源不同系统软件，为保证表间的有效关联需要对数据类型进行转换，如时间戳长短时间的转换，生产任务单的文本转整形等。在MS-PQ 中选取该表需要转换的列，点击“数据类型”完成转换。

数据组合没有固定模式，按实际需求及关注重点动态关联，生产项目初期阶段需要重点关注自制件的加工状态及到库情况，可将BOM 表的图号与计划明细中的产品图号进行关联，中期齐套阶段则可在此基础上将生产任务单的产品图号与之关联，这样便可以在BOM 层级关系下监控整件的齐套工作。后期加工装配时，需要关注零部件的工序加工状态，将WIP 数据中的生产任务单号与前表进行匹配继续扩展成含有零部件加工状态信息的表。Excel 新建合并查询，分别选择已有数据连接中的BOM 数据与计划明细数据进行合并，以BOM 数据图号属性对计划明细数据产品图号属性进行关联匹配，合并结束后即可得到以图号排序的新表，再将BOM 索引进行升序排列就可以恢复层级结构，生产任务单及WIP 数据的关联操作只需要在当前表中再次执行合并操作。

经过连接、转换、组合后的数据表对BOM 结构、自制件的到库情况，层级关系的齐套工作，零部件的加工状态具备有效的监控作用。考虑到生产项目的实时变动，数据的更新也是重要环节，MS-PQ 内置刷新功能，可以通过手动刷新或设置自动更新的方式对数据文件进行处理，只要将导出的新数据文件覆盖以前的数据文件即可。

3.效果分析

使用MS-PQ 方法建立起的生产项目监控表，凭借友好的操作及自动关联能力，让管理效率得到极大的提升，避免人为因素导致信息错误，拖延项目进度的情况发生，其良好的更新能力在维护方面可节约大量时间，基本实现一键化。通过选取3 种不同规模的单位项目（见表1），根据项目状态编制开始与归档时间作为参考，分别利用传统方法与MS-PQ 方法对项目进行状态编制与维护，效果如图3 所示。显而易见，MS-PQ 方法适用于不同规模的项目，能显著提高项目管理效率。

图3 两种方法下项目状态编制与维护时间

表1 应用项目的规模信息

笔者从军工整机单位项目生产的实际出发，对生产过程中存在的“整机模式”管理与“批次模式”管理之间数据匹配问题进行分析讨论，提出一种基于MS-PQ 方法的应用。该方法不但避免了开发信息管理软件的高成本，而且操作简单，可维护性好，能够主动关联生产阶段产生的数据表，匹配所需数据，大量减少繁重的人工操作带来的数据失真、信息错误等管理失控因素。通过该方法的实际应用，明显减少项目状态编制与维护时间，提高项目管理效率，在项目生产过程中，为重要问题的处理争取了宝贵的时间，为生产项目圆满完成与及时交付奠定了基础。