基于UCML的建材生產經營管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

張鳳芝 欒桂勇 沈娜 汪衛(wèi)東 陳學輝

【摘要】生產信息化建設是現(xiàn)今企業(yè)管理的必然趨勢。本文提出了一種基于UCML的生產經營管理系統(tǒng)用于建材公司的企業(yè)管理。該系統(tǒng)以UCML開發(fā)平臺為基礎，利用SQL Server管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，采用射頻識別技術進行實時數(shù)據(jù)采集。實驗結果表明，該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)建材公司各類生產信息的綜合管理，全面反映企業(yè)生產動態(tài)，大幅提升了建材公司的工作效率。

【關鍵詞】生產管理;數(shù)據(jù)庫;UCML;射頻識別

1.引言

隨著計算機技術的飛速發(fā)展，企業(yè)的生產經營方式已從人工操作模式逐漸轉為信息化管理模式。應用信息技術，生產經營信息化建設已成為企業(yè)獲取競爭優(yōu)勢的最終選擇，也是企業(yè)經營現(xiàn)代化的主要標志。針對車間信息化建設問題，MES（Manufacturing Execution System）制造執(zhí)行系統(tǒng)應運而生[1]。MES系統(tǒng)能夠將企業(yè)的控制信息和生產環(huán)境緊密連接起來，從而有效地指導企業(yè)生產計劃和流程的順利完成。近年來，歐美日等發(fā)達國家十分重視MES系統(tǒng)技術的研究和開發(fā)。1992年，美國成立了MESA國際協(xié)會用于推廣MES技術及MES產品，并形成了以MES為基礎的軟件產業(yè)[2]。MES技術的使用，為制造行業(yè)的迅速發(fā)展提供了有力保障[3]。

焦家金礦建材公司目前的生產經營主要采用人工管理方式，不僅無法有效地利用現(xiàn)有自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)，而且存在人工管理效率低、成本高的缺陷，不能很好地支持公司的決策分析。針對這些問題，本文提出了一種基于UCML的建材生產經營管理系統(tǒng)，用于建材公司的企業(yè)管理。該系統(tǒng)是一種小型專用的MES系統(tǒng)，針對建材公司整個生產流程的專有特點設計實現(xiàn)。綜合企業(yè)現(xiàn)有的監(jiān)控平臺系統(tǒng)，該系統(tǒng)為建材企業(yè)打造了一個全面可行、扎實可靠的生產協(xié)同管理平臺，全面反映了建材公司的生產動態(tài)，而且大量地節(jié)約了人力、物力，達到大幅提高建材公司綜合管理水平的目的。

2.系統(tǒng)技術方案

該系統(tǒng)基于UCML企業(yè)級應用框架平臺for ASP.NET作為開發(fā)工具，結合SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，采用B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務器）結構設計，利用射頻識別技術進行數(shù)據(jù)采集，充分利用了建材公司現(xiàn)有的網絡資源，具有高靈活性、高可靠性以及可擴展性的特點。本系統(tǒng)不僅能夠解決企業(yè)地域廣、應用分散等問題，而且可以實現(xiàn)遠程管理和移動辦公，為企業(yè)的生產經營管理提供了方便。

UCML應用框架開發(fā)平臺（簡稱UCML平臺）[4]，是一個面向框架、面向服務、面向套路的快速開發(fā)平臺。UCML開發(fā)平臺基于.NET體系，直接生成c#源碼。開發(fā)平臺涵蓋了一個WEB應用系統(tǒng)業(yè)務開發(fā)的全過程。系統(tǒng)采用的B/S結構，運行維護比較簡便，能實現(xiàn)不同的人員，從不同的地點，以不同的接入方式訪問和操作共同的數(shù)據(jù)[5]。

系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)采集采用射頻識別技術（RFID， Radio Frequency Identification）實現(xiàn)。射頻識別[6]利用無線電通訊信號來識別特定的目標，同時讀取目標中所包含的相關數(shù)據(jù)。RFID技術實現(xiàn)了非接觸式識別，可以不受天氣等惡劣環(huán)境的影響準確地閱讀目標標簽，并且數(shù)據(jù)讀取速度極快，提高了數(shù)據(jù)采集的速度和準確性。

3.系統(tǒng)設計

3.1 系統(tǒng)總體設計

建材生產經營管理系統(tǒng)以UCML為開發(fā)平臺，SQL Server為數(shù)據(jù)庫管理工具，充分利用了建材公司現(xiàn)有的網絡資源。通過匯集建材公司的地磅、原料進廠、配料系統(tǒng)、半成品生產、產品銷售、設備巡檢維修等一系列生產一線數(shù)據(jù)，完成了基礎數(shù)據(jù)管理、地磅管理、質檢管理、生產管理、庫存管理、銷售管理、設備管理、數(shù)據(jù)智能分析等功能。

生產經營管理系統(tǒng)實現(xiàn)了公司原材料入庫、質檢、半成品生產、配料自動化系統(tǒng)、庫存、銷售和設備一體化等過程的全流程管理。在質檢取樣、原料進廠管理中，該系統(tǒng)與地磅系統(tǒng)進行了無縫對接，并對生產產品的物料庫存理論數(shù)據(jù)與實際倉儲數(shù)據(jù)進行跟蹤和分析統(tǒng)計。同時，系統(tǒng)能夠自動分析峰、谷、平的用電數(shù)，并匯總到生產流程段，從而更好地控制生產能源消耗。通過對銷售情況的統(tǒng)計，積累各客戶產量需求的真實趨勢以指導生產計劃及原料采購計劃的合理制定。

3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

根據(jù)建材公司的實際業(yè)務需求，需要對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫進行設計。本文設計的系統(tǒng)基于SQL Server 2008實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的管理，將空間信息映射到關系模型中，應用SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，將概念數(shù)據(jù)庫轉換為空間2維表的數(shù)據(jù)庫模式，實現(xiàn)對空間信息關系模型下的管理，以及與其屬性信息的統(tǒng)一管理。

建材業(yè)務主要分為四個模塊：質檢、生產、銷售和設備，而系統(tǒng)四個模塊所管理的數(shù)據(jù)庫表也是相對獨立的，如下所示：

（1）質檢管理

取樣表、檢驗結果表、復檢結果表。其中取樣表與檢驗結果表是多對一關系，檢驗結果表與復檢結果表是一對一關系。

（2）生產管理

配料日報表、料倉料位表、進倉原料表、干礦渣出庫表、月末干礦渣表、期末結存表、物料出庫表、產品入庫表、結賬管理表。

（3）銷售管理

銷售出庫表、轉帳單表、發(fā)票管理表。其中，銷售出庫表與轉賬單表是多對一關系，轉賬單表與發(fā)票管理表是多對多關系。

（4）設備管理

設備臺帳表、開車時間表、巡檢記錄表、設備維修記錄表。其中設備臺賬表與設備維修記錄表是一對多關系。

3.3 系統(tǒng)各模塊設計

（1）質檢模塊設計

質檢模塊的主要功能是：將供貨商送樣信息、各原料來料取樣信息、產成品取樣信息及各種樣品的化驗檢驗數(shù)據(jù)錄入信息系統(tǒng)，并對上述數(shù)據(jù)進行合格率分析，達到化驗檢驗數(shù)據(jù)的實時傳遞，從而使得各級管理人員對化驗檢驗數(shù)據(jù)的掌握更加及時、準確，最終達到有效地控制原料供貨質量和產成品質量的目的。

（2）生產模塊設計

生產管理模塊是本系統(tǒng)的重點模塊，主要管理原料及產品的入、出、存，對自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)進行對比分析，并給出配料各系統(tǒng)的統(tǒng)計報表及各種臺帳。該模塊可以優(yōu)化管理建材產品的整個生產過程，利用實時的準確數(shù)據(jù)對車間的生產流程進行有效指導。通過進出存管理，使得倉庫物料存放由原先的雜散模糊變得更加透明規(guī)整。通過系統(tǒng)指導，倉庫的信息管理更加及時準確。統(tǒng)計分析得出的生產報表為生產決策提供更為可靠準確的生產數(shù)據(jù)，可以幫助企業(yè)更好地管理生產過程，提高了生產效率。

（3）銷售模塊設計

銷售管理模塊以基礎資料管理為起點，通過地磅管理、提貨通知管理、銷售出庫管理、銷售發(fā)票管理、運費發(fā)票管理六大過程，完整體現(xiàn)了建材公司的產品銷售過程管理。該模塊能夠真實體現(xiàn)并靈活管理銷售商品庫存，使銷售部門及時掌握并控制產品的銷售情況。通過建立全面的銷售管理數(shù)據(jù)倉庫，為銷售管理人員分析客戶、價格及銷售業(yè)績提供了方便。

（4）設備模塊設計

設備管理，是本系統(tǒng)相對獨立的模塊，其主要功能分為以下幾部分：設備臺帳管理、開車時間管理，設備維修審批單，設備維修明細，日常巡檢記錄。該模塊使得企業(yè)的各類大型設備及與設備有關的各類信息更可視化、系統(tǒng)化，設備管理員通過該模塊可以充分掌握生產設備的使用狀況，使得生產資源得到高效運作。

（5）系統(tǒng)接口設計

地磅系統(tǒng)采用RFID技術進行進銷貨車輛的數(shù)據(jù)實時采集，采集的數(shù)據(jù)存儲于地磅系統(tǒng)的目標數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)可以在車輛行進過程中動態(tài)采集電子車牌信息。通過RFID卡自動調入所對應的車號、司機、貨物名稱、供貨單位和收貨單位等信息。

由于地磅系統(tǒng)與其余系統(tǒng)之間信息不能夠共享，從而形成了“信息孤島”問題。而質檢管理和銷售管理兩個子系統(tǒng)均需要讀取地磅系統(tǒng)采集的車輛裝載數(shù)據(jù)，因此只有解決信息孤島問題，才能實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的信息共享。本文采用OLEDB數(shù)據(jù)訪問接口來實現(xiàn)質檢和銷售系統(tǒng)對地磅系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的訪問。OLEDB是一個可以連接不同數(shù)據(jù)源的戰(zhàn)略性的低級應用程序接口，具有開放數(shù)據(jù)庫互聯(lián)（ODBC， Open Database Connectivity）的功能，也可以連接其他的非SQL數(shù)據(jù)類型。通過集成地磅數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在生產經營管理系統(tǒng)中利用OLEDB接口同步得到計量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了原料進廠和產品銷售信息的自動化管理，并提高了數(shù)據(jù)采集的準確性。

4.系統(tǒng)應用

建材生產經營管理系統(tǒng)可以監(jiān)控建材公司從原料進廠到產品銷售的全部業(yè)務流程，記錄產品原材料的檢測信息、設備使用信息、產品進銷存信息以及生產過程中每個工序的人員、生產時間等信息。該系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集并加以分析，最終以統(tǒng)計報表的形式實時呈現(xiàn)各生產模塊的工作進度，使得建材公司的整個生產流程透明化。建材生產經營管理系統(tǒng)為建材企業(yè)帶來的好處包括：優(yōu)化了企業(yè)的管理模式，強化了生產流程的控制和管理;提升了企業(yè)各部門協(xié)同辦公的能力，節(jié)約了生產成本并提高了企業(yè)的工作效率;企業(yè)生產數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析更加及時、準確，降低了干擾，使企業(yè)管理更有據(jù)可循;實時掌握設備的運行信息，使得設備維護部門能夠及時地發(fā)現(xiàn)并解決問題。

5.結論

本文提出的建材生產經營管理系統(tǒng)是一個面向建材企業(yè)生產實時信息和管理技術的系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用RFID射頻識別技術進行實時數(shù)據(jù)采集，利用SQL Server管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，不僅可以跟蹤建材的質檢、生產和銷售流程，管理原材料和產品的庫存情況，而且系統(tǒng)各模塊生成的統(tǒng)計報表為企業(yè)各部門的管理決策提供了實時、精確和可靠的生產數(shù)據(jù)，達到了優(yōu)化生產經營管理過程的目的。系統(tǒng)應用測試結果表明，綜合現(xiàn)有的監(jiān)控平臺系統(tǒng)，該生產經營管理系統(tǒng)可以大幅提高信息處理的速度和準確性，提高管理人員的生產力，幫助企業(yè)節(jié)約成本，提高產品和服務質量，達到降本增效和提升企業(yè)核心競爭力的目的。

參考文獻

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作者簡介：張鳳芝（1965—），女，山東聊城人，山東黃金礦業(yè)（萊州）有限公司焦家金礦高級工程師，研究方向：信息化與自動化。