產品生產計劃管理的開發與應用
摘要：生產管理系統是通過對企業主體生產流程分析后，根據其生產特點設計開發的一套企業產品生產計劃管理系統。本文對該系統的架構、設計以及關鍵技術進行了詳細介紹。同時，對系統采用的生產計劃、生產工藝流程的關鍵路徑、生產數量計算和直接生產等關鍵技術進行了說明。本系統在實際應用中對大量多型號的產品進行管理、配置和生產，很好地滿足了企業對于復雜產品的生產要求。
關鍵詞：生產管理 生產計劃管理
中圖分類號：TP391.7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）09-0055-02
1 前言
信息化是當今世界發展的大趨勢，也是我國實現工業化、現代化的關鍵環節。“十二五”期間，國家工信部提出要全面推進工業化與信息化的深度融合。生產管理的目的就在于，做到投入少、產出多，取得最佳經濟效益。而采用生產管理軟件的目的則是，提高企業生產管理的效率，有效管理生產過程的信息，從而提高企業的整體競爭力。本文以企業產品生產為主線，針對多型號產品、組件、零件、耗材等生產的特殊要求，對工作流進行了深入的研究，在此基礎上設計了系統的功能模塊和體系結構，開發了基于工作流技術的多型號產品生產計劃與調度管理系統，提高了型號研制生產過程的直觀化、可視化程度和動態響應能力，實現了生產計劃與調度過程的自動化。
2 系統設計
2.1 產品生產計劃簡介
本系統對制造有關的產品、組件、零件的生產計劃進行管理與監控，包括組裝、外委加工、采購、出庫等作業的管理。協助企業有效的掌握各項制造活動的信息，有效控制計劃執行過程，提供任務和通知等信息，有效掌握生產進度、生產成本和生產人員調配情況。產品生產計劃與本系統其他模塊關系如圖1所示。
其中，產品信息是系統中的物料清單，表示產品基本信息、生產產品的子件配置信息以及子件用量等，是生產計劃建立的基礎資料。
需求規劃是系統中對于該產品生產所需人員分配情況、物料成本、場地物資等資源進行前期規劃。
產品作業是產品具體生產組裝、外委加工、采購等流程的作業面，表現具體的生產執行過程。
2.2 產品生產計劃管理系統
生產計劃管理從本質上講是為了實現在多個參與者之間按照某種預定義的規則傳遞文檔、信息或任務的過程能夠自動或手動的進行，從而實現某個預期的目標，或是促使此目標的實現，它是對過程中各活動運行的管理和控制。為此，在生產過程控制系統中，需要相對應地定義生產過程控制結構模型以描述各活動之間的關系、對資源的需求以及相關的約束條件，它是實現企業生產按過程執行的基礎。
母件的生產計劃根據其產品信息和結構配置信息，其來源可能是當前庫存或者組裝生產流程、外委加工流程或者是外委采購流程等。
生產過程通常需要按照一定流程進行。同樣，生產過程數據也要伴隨著流程在各個部門之間進行傳遞和共享。共享的生產數據必須要保證一致性和安全性，即系統需要通過一致性機制保證各個部門（或流程節點）所查看、操作的同一生產數據的數值相同，也要通過權限管理讓用戶只能查看自己操作權限范圍內的生產數據。
3 關鍵技術
3.1 關鍵路徑計算
關鍵路徑是指網絡終端元素的序列，該序列具有最長的總工期并決定了整個項目的最短完成時間。
產品生產計劃的時間編排是制造企業以及企業用戶十分重要并且比較頭疼的問題。針對產品計劃管理，本系統采用CPM算法找出產品生產計劃關鍵路徑中的關鍵節點。關鍵路徑為用戶設置工期、啟動時間提供幫助，對整個工期有影響的生產活動節點組成的路徑即為關鍵路徑，計劃列表中用粗體字表示。
3.2 生產計劃數量計算
生產計劃的需求總量根據產品結構信息和產品母件所需數量乘積求得。其中，總需求量與凈需求量和出庫量的關系如公式3-1所示。凈需求量為產品對應流程的數量，出庫量為庫存管理中出庫數量。
需求總量=凈需求量+出庫量 （公式3-1）
在生產計劃編排階段，使用MPS算法對凈需求量進行計算，以提高庫存量的使用率，降低企業庫存成本，提高產品效率。
3.3 自動啟動與手動啟動
產品生產計劃根據產品信息上綁定的生產過程信息對生產過程進行控制，同時反饋生產過程的信息，如負責人、工期時間、啟動方式以及數量等。
自動啟動為生產計劃的默認執行方式，根據生產計劃啟動時間與生產計劃相對值計算實際生產計劃啟動的日期和時間。
在權限管理方面，分為產品生產計劃的編輯、設置等權限。具體設置方法為：首先在權限系統中設置企業用戶和組織機構，然后建立對應的角色，并對角色進行權限設置，對于生產計劃對應的生產過程的設置，需要對生產過程相對應的屬性進行權限設置。在本系統中，將產品計劃中計劃屬性的設置權限向下應用到生產過程中，來簡化復雜的權限設置，同時減少用戶對系統生產過程的過度依賴，減少企業用戶的操作周期。
3.4 直接生產
如果不使用直接生產，那么一個產品內各階層物料的生產計劃之間無法相互關聯。也就是說，產品各階層物料的生產計劃都個別地進行編排，成本也獨立結算。子件裝配件完工入庫后，其上階母件的生產計劃必須辦理子件裝配件的領用手續，操作和手續相對來說比較復雜，并且沒有直接關系，對于管理者來說十分混亂，且不易統籌管理。
相反，直接生產的目的則是對一個生產產品內部同階層的產品部件執行關聯，各階段生產入庫、出庫采取虛擬出入庫手段完成，簡化了流程，子件不必入庫存而是直接被上階生產計劃的生產過程所消耗，即不必手動執行領料作業，而是在下階直接生產計劃入庫時自動產生。
直接生產也可以看成是一組生產工序的集合，簡化了流程的生產審批和庫存的出入庫手續，同時也方便管理者進行管理、監控和實時統計。
4 軟件結構
產品生產數據管理系統基于MiscroSoft.Net平臺，采用B/S三層體系結構來構建企業的產品生產管理解決方案。
（1）表現層（UIL）：通俗講就是展現給用戶的界面，即用戶在使用一個系統時的所見所得。本系統采用Asp.Net、Ajax、JQuery、javascript等強大的前端交互技術。
（2）業務邏輯層（BLL）：針對具體問題的操作，也可以說是對數據層的操作，對數據業務邏輯處理，是系統的核心部分。本系統將業務對象化、實體化、模塊化來建立和設計模塊需求功能，使系統結構靈活，便于復用和實現，同時便于業務擴展。
（3）數據訪問層（DAL）：該層所做事務直接操作數據庫，針對數據的增添、刪除、修改、查找等。系統主要采用了.NETFramework中先進的數據庫操作技術，如ADO.Net、LINQ、ADO.Net Entity Framework等。
5 結語
產品生產計劃管理系統提供的功能符合制造生產實際生產需求，能夠實現作業任務、資源的動態管理和匹配，從而可以實現動態的生產計劃與調度，使生產和管理人員擺脫了繁重的事務作業，效率大為提高。
參考文獻
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