产品生产计划管理的开发与应用

　　摘要：生产管理系统是通过对企业主体生产流程分析后，根据其生产特点设计开发的一套企业产品生产计划管理系统。本文对该系统的架构、设计以及关键技术进行了详细介绍。同时，对系统采用的生产计划、生产工艺流程的关键路径、生产数量计算和直接生产等关键技术进行了说明。本系统在实际应用中对大量多型号的产品进行管理、配置和生产，很好地满足了企业对于复杂产品的生产要求。

　　关键词：生产管理 生产计划管理

　　中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0055-02

　　1 前言

　　信息化是当今世界发展的大趋势，也是我国实现工业化、现代化的关键环节。“十二五”期间，国家工信部提出要全面推进工业化与信息化的深度融合。生产管理的目的就在于，做到投入少、产出多，取得最佳经济效益。而采用生产管理软件的目的则是，提高企业生产管理的效率，有效管理生产过程的信息，从而提高企业的整体竞争力。本文以企业产品生产为主线，针对多型号产品、组件、零件、耗材等生产的特殊要求，对工作流进行了深入的研究，在此基础上设计了系统的功能模块和体系结构，开发了基于工作流技术的多型号产品生产计划与调度管理系统，提高了型号研制生产过程的直观化、可视化程度和动态响应能力，实现了生产计划与调度过程的自动化。

　　2 系统设计

　　2.1 产品生产计划简介

　　本系统对制造有关的产品、组件、零件的生产计划进行管理与监控，包括组装、外委加工、采购、出库等作业的管理。协助企业有效的掌握各项制造活动的信息，有效控制计划执行过程，提供任务和通知等信息，有效掌握生产进度、生产成本和生产人员调配情况。产品生产计划与本系统其他模块关系如图1所示。

　　其中，产品信息是系统中的物料清单，表示产品基本信息、生产产品的子件配置信息以及子件用量等，是生产计划建立的基础资料。

　　需求规划是系统中对于该产品生产所需人员分配情况、物料成本、场地物资等资源进行前期规划。

　　产品作业是产品具体生产组装、外委加工、采购等流程的作业面，表现具体的生产执行过程。

　　2.2 产品生产计划管理系统

　　生产计划管理从本质上讲是为了实现在多个参与者之间按照某种预定义的规则传递文档、信息或任务的过程能够自动或手动的进行，从而实现某个预期的目标，或是促使此目标的实现，它是对过程中各活动运行的管理和控制。为此，在生产过程控制系统中，需要相对应地定义生产过程控制结构模型以描述各活动之间的关系、对资源的需求以及相关的约束条件，它是实现企业生产按过程执行的基础。

　　母件的生产计划根据其产品信息和结构配置信息，其来源可能是当前库存或者组装生产流程、外委加工流程或者是外委采购流程等。

　　生产过程通常需要按照一定流程进行。同样，生产过程数据也要伴随着流程在各个部门之间进行传递和共享。共享的生产数据必须要保证一致性和安全性，即系统需要通过一致性机制保证各个部门（或流程节点）所查看、操作的同一生产数据的数值相同，也要通过权限管理让用户只能查看自己操作权限范围内的生产数据。

　　3 关键技术

　　3.1 关键路径计算

　　关键路径是指网络终端元素的序列，该序列具有最长的总工期并决定了整个项目的最短完成时间。

　　产品生产计划的时间编排是制造企业以及企业用户十分重要并且比较头疼的问题。针对产品计划管理，本系统采用CPM算法找出产品生产计划关键路径中的关键节点。关键路径为用户设置工期、启动时间提供帮助，对整个工期有影响的生产活动节点组成的路径即为关键路径，计划列表中用粗体字表示。

　　3.2 生产计划数量计算

　　生产计划的需求总量根据产品结构信息和产品母件所需数量乘积求得。其中，总需求量与净需求量和出库量的关系如公式3-1所示。净需求量为产品对应流程的数量，出库量为库存管理中出库数量。

　　需求总量=净需求量+出库量 （公式3-1）

　　在生产计划编排阶段，使用MPS算法对净需求量进行计算，以提高库存量的使用率，降低企业库存成本，提高产品效率。

　　3.3 自动启动与手动启动

　　产品生产计划根据产品信息上绑定的生产过程信息对生产过程进行控制，同时反馈生产过程的信息，如负责人、工期时间、启动方式以及数量等。

　　自动启动为生产计划的默认执行方式，根据生产计划启动时间与生产计划相对值计算实际生产计划启动的日期和时间。

　　在权限管理方面，分为产品生产计划的编辑、设置等权限。具体设置方法为：首先在权限系统中设置企业用户和组织机构，然后建立对应的角色，并对角色进行权限设置，对于生产计划对应的生产过程的设置，需要对生产过程相对应的属性进行权限设置。在本系统中，将产品计划中计划属性的设置权限向下应用到生产过程中，来简化复杂的权限设置，同时减少用户对系统生产过程的过度依赖，减少企业用户的操作周期。

　　3.4 直接生产

　　如果不使用直接生产，那么一个产品内各阶层物料的生产计划之间无法相互关联。也就是说，产品各阶层物料的生产计划都个别地进行编排，成本也独立结算。子件装配件完工入库后，其上阶母件的生产计划必须办理子件装配件的领用手续，操作和手续相对来说比较复杂，并且没有直接关系，对于管理者来说十分混乱，且不易统筹管理。

　　相反，直接生产的目的则是对一个生产产品内部同阶层的产品部件执行关联，各阶段生产入库、出库采取虚拟出入库手段完成，简化了流程，子件不必入库存而是直接被上阶生产计划的生产过程所消耗，即不必手动执行领料作业，而是在下阶直接生产计划入库时自动产生。

　　直接生产也可以看成是一组生产工序的集合，简化了流程的生产审批和库存的出入库手续，同时也方便管理者进行管理、监控和实时统计。

　　4 软件结构

　　产品生产数据管理系统基于MiscroSoft.Net平台，采用B/S三层体系结构来构建企业的产品生产管理解决方案。

　　（1）表现层（UIL）：通俗讲就是展现给用户的界面，即用户在使用一个系统时的所见所得。本系统采用Asp.Net、Ajax、JQuery、javascript等强大的前端交互技术。

　　（2）业务逻辑层（BLL）：针对具体问题的操作，也可以说是对数据层的操作，对数据业务逻辑处理，是系统的核心部分。本系统将业务对象化、实体化、模块化来建立和设计模块需求功能，使系统结构灵活，便于复用和实现，同时便于业务扩展。

　　（3）数据访问层（DAL）：该层所做事务直接操作数据库，针对数据的增添、删除、修改、查找等。系统主要采用了.NETFramework中先进的数据库操作技术，如ADO.Net、LINQ、ADO.Net Entity Framework等。

　　5 结语

　　产品生产计划管理系统提供的功能符合制造生产实际生产需求，能够实现作业任务、资源的动态管理和匹配，从而可以实现动态的生产计划与调度，使生产和管理人员摆脱了繁重的事务作业，效率大为提高。

　　参考文献

　　[1]ChristianNagel，billEvjen.C#高级编程[M].北京：清华大学出版社，2008.

　　[2]郭米娜，李国喜，龚京忠等.基于成组技术的生产计划模型及其关键技术研究[J].机械设计与制.造，2006，8（2）：95-98

　　[3]王爱民，肖田儿，孟明辰.面向人规模定制的配置设计技术研究[J].计算机集成制造系统-CIMS，2004，10（11）：1326-1337.