采用BS架構(gòu)的企業(yè)物料定額管理系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

汪海軍

(益陽橡膠塑料機(jī)械集團(tuán)有限公司，湖南 益陽 413000)

對于典型的多品種、小批量、派生系列多、訂單式生產(chǎn)的離散型制造型企業(yè)，針對設(shè)計的產(chǎn)品定額管理有很大的難度，每個客戶的需求不同，也就是每個訂單都必須對應(yīng)一個設(shè)計物料定額清單，同時在設(shè)計或者加工過程中，客戶有可能隨時進(jìn)行更改，相應(yīng)的對設(shè)計物料定額清單也要進(jìn)行調(diào)整。另外本公司的ERP系統(tǒng)比較陳舊，設(shè)計物料定額清單一直未進(jìn)入到ERP系統(tǒng)進(jìn)行管理，導(dǎo)致領(lǐng)料比較粗獷，可能多領(lǐng)，也有可能少領(lǐng)，甚至出現(xiàn)張冠李戴的情況，最后導(dǎo)致成本歸集不準(zhǔn)確，造成生產(chǎn)同一規(guī)格、型號產(chǎn)品所消耗的材料相差甚遠(yuǎn)。本文通過分析研究設(shè)計定額管理過程中的特點(diǎn)，基于BS三層架構(gòu)，對開發(fā)出來的設(shè)計物料定額系統(tǒng)的設(shè)計思路與實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了闡述。

本文中提到的物料僅指直接構(gòu)成產(chǎn)品實(shí)體的主要材料，輔助材料、工具性材料及零星材料不在本文討論之列。

1 企業(yè)物料定額管理普遍存在的問題及原因

1.1 存在的問題

物料定額的來源一般是營銷部門所簽訂的銷售合同，產(chǎn)品設(shè)計部門會根據(jù)合同內(nèi)容來制訂一份詳細(xì)的物料清單明細(xì)表，這便是最初的設(shè)計BOM。工藝部門和生產(chǎn)部門再根據(jù)設(shè)計BOM分別生成工藝BOM和制造BOM。

但問題就常常出在這幾個BOM的協(xié)同問題上，一旦合同內(nèi)容發(fā)生變更、設(shè)計方案改變、加工工藝升級等情況發(fā)生，設(shè)計部門就會變更設(shè)計BOM，通常這種變更在沒有系統(tǒng)工具支持的情況下，都是通過各部門打電話或發(fā)郵件的方式通知相關(guān)部門。這就會存在信息不同步的情況，往往BOM變更通知到生產(chǎn)部門的時候，生產(chǎn)部門已經(jīng)將未及時變更的BOM下發(fā)到了車間進(jìn)行加工或裝配了，造成物料的損失和人工的浪費(fèi)。

1.2 造成問題的原因

用戶需求的變更或設(shè)計、工藝的變化是造成物料清單變化后的內(nèi)容很難準(zhǔn)確無誤地到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場的主要原因，原傳統(tǒng)模式下的打電話或發(fā)郵件通知的方式都有弊端，無法及時通知到位，即使通知到位了，物料清單如果變更頻繁的話，會在各部門中留存BOM的多個版本，生產(chǎn)者很難確定現(xiàn)在正使用的BOM版本是否為正確的版本。設(shè)計、工藝、生產(chǎn)、車間、倉儲等各部門必須要保證使用同一份物料清單才能保障生產(chǎn)的準(zhǔn)確性。

2 可行的解決辦法以及定額管理系統(tǒng)開發(fā)的意義

營銷中心根據(jù)生產(chǎn)訂單，下達(dá)產(chǎn)品制造通知單，技術(shù)中心根據(jù)產(chǎn)品制造通知單在TC系統(tǒng)中建立項目工作區(qū)，同時進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，最終形成該產(chǎn)品制造通知單的產(chǎn)品BOM，也就是我們在生產(chǎn)過程中所說的設(shè)計定額。工藝部根據(jù)設(shè)計的定額，進(jìn)行結(jié)構(gòu)化工藝規(guī)劃，形成工藝路線、工序內(nèi)容、工序模型、質(zhì)量檢驗(yàn)表等數(shù)據(jù)，根據(jù)TC系統(tǒng)與MES系統(tǒng)的集成，設(shè)計定額包含BOM信息以及工藝信息都直接傳遞給MES系統(tǒng)，形成一個個的生產(chǎn)訂單。

物料定額分為標(biāo)準(zhǔn)、外購件與自制、外協(xié)件兩種，源頭都來自于產(chǎn)品設(shè)計部門，然后由生產(chǎn)部根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)的飽和情況，再生成兩種報表，分發(fā)到各生產(chǎn)相關(guān)單位與財務(wù)做成本核算之用。原工作模式一直是各部門相互發(fā)郵件通知對方，一旦定額發(fā)生變更，往往更新不及時，漏發(fā)郵件，對方不能及時得知變更信息，多個部門自己保存的定額表格各不相同，名稱、數(shù)量等均不一致。通過企業(yè)自行開發(fā)的定額系統(tǒng)，能保證定額的唯一性和權(quán)威性，同時給各生產(chǎn)部門及財務(wù)人員共享使用。

不能嚴(yán)格按照定額領(lǐng)料，也一直是困擾公司很多年的問題，以前多領(lǐng)或少領(lǐng)物料的情況時有發(fā)生，為了規(guī)范領(lǐng)料行為，通過定額系統(tǒng)，增加定額領(lǐng)料申請單的線上開具功能，以后所有涉及到定額的領(lǐng)料，必須先在定額系統(tǒng)中開具申請單，不能多開或少開，經(jīng)倉庫管理員按照定額系統(tǒng)核對無誤后，再發(fā)放給各車間進(jìn)行加工或裝配。通過規(guī)范定額領(lǐng)料，嚴(yán)格按照定額開具申請單，對公司物料的領(lǐng)用有了嚴(yán)格的系統(tǒng)流程規(guī)范和控制。

開發(fā)物料定額管理系統(tǒng)對精準(zhǔn)采購、降低成本、減少庫存、豐富管理手段以及提高生產(chǎn)效率等方面都具有很大的意義。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計

3.1 開發(fā)平臺、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及運(yùn)行平臺的選擇

3.1.1 開發(fā)平臺

開發(fā)工具采用微軟公司開發(fā)工具Visual Studio 2015（簡稱VS）, VS中的C#語言是微軟推出的一種基于.NET框架的、面向?qū)ο蟮母呒壘幊陶Z言，它使用三層架構(gòu)（界面層、邏輯層、數(shù)據(jù)層）開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)，能方便、快捷地實(shí)現(xiàn)Windows桌面應(yīng)用、Web網(wǎng)站、移動應(yīng)用開發(fā)以及跨平臺桌面應(yīng)用開[1]。

3.1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

SQL Server 2016數(shù)據(jù)庫是微軟推出的網(wǎng)格數(shù)據(jù)交互分析數(shù)據(jù)庫管理軟件，SQL Server 2016使用集成的商業(yè)智能工具為用戶提供了企業(yè)級的數(shù)據(jù)管理，并提供更多更全面的功能以滿足不同人群對數(shù)據(jù)以及信息的需求。SQL Server 2016同時擁有方便可伸縮性和相關(guān)軟件集成度高等優(yōu)點(diǎn)，是開發(fā)人員和企業(yè)管理人員必不可少的數(shù)據(jù)庫管理軟件[2]。

3.1.3 運(yùn)行平臺

Windows操作系統(tǒng)界面友好，操作動作易學(xué)，多代系統(tǒng)之間有良好的傳承，計算機(jī)資源管理效率較高，效果較好。Windows操作系統(tǒng)支持的應(yīng)用軟件較多，這些應(yīng)用軟件門類全，功能完善，用戶體驗(yàn)性好。Windows操作系統(tǒng)支持多種硬件平臺對于硬件生產(chǎn)廠商寬泛、自由的開發(fā)環(huán)境，同時，硬件技術(shù)的提升，也為操作系統(tǒng)功能拓展提供了支撐。

3.2 功能模塊設(shè)計

本系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，一共包含了八大功能模塊：產(chǎn)號管理模塊、標(biāo)準(zhǔn)與外購件模塊、外協(xié)自制件模塊、裝配過程質(zhì)量控制模塊、生產(chǎn)進(jìn)度管理模塊、領(lǐng)料單管理模塊、系統(tǒng)管理模塊以及綜合報表輸出模塊，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)模塊構(gòu)成圖

產(chǎn)號管理模塊主要功能是管理營銷中心下達(dá)的所有產(chǎn)號，它包含產(chǎn)號信息、產(chǎn)品的型號、客戶名稱、交貨期等信息。

標(biāo)準(zhǔn)、外購件模塊是技術(shù)中心在PDM系統(tǒng)根據(jù)訂單，設(shè)計出產(chǎn)品BOM，篩選出標(biāo)準(zhǔn)、外購件明細(xì)，這些標(biāo)準(zhǔn)件，外購件是技術(shù)中心在模型中就設(shè)計好了的屬性，可以直接導(dǎo)出供采購與倉儲部門使用。

外協(xié)、自制件模塊是生產(chǎn)部根據(jù)技術(shù)中心的自制件清單，然后根據(jù)公司的產(chǎn)能，將部門自制件改成外協(xié)件，從而形成的報表清單，主要供生產(chǎn)部門與質(zhì)檢部門使用。

裝配過程質(zhì)量控制模塊主要是裝配車間與營銷部門發(fā)貨員使用，主要用于管理裝配部件時質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)，內(nèi)容包括一些關(guān)鍵裝配質(zhì)量信息，比如卸料門軸與軸瓦間隙、鎖緊滑塊與下導(dǎo)板接觸率、液密靜環(huán)內(nèi)外徑尺寸、轉(zhuǎn)子軸承游隙等等。

生產(chǎn)進(jìn)度管理模塊，主要為生產(chǎn)部人員操作，其結(jié)果可以共享為全公司各部門使用，該模塊由制造BOM為主體，各加工人員加工完畢后，需在系統(tǒng)中點(diǎn)擊“完工”按鈕，系統(tǒng)會自動生成“完工進(jìn)度報表”，生產(chǎn)管理人員就可以實(shí)時監(jiān)控到物料的完工情況，可以精確的了解各零部件的加工進(jìn)度。

領(lǐng)料單模塊是為了為保證產(chǎn)品成本的準(zhǔn)確性，以及定額的權(quán)威性，必須要求業(yè)務(wù)部門嚴(yán)格按照定額領(lǐng)料，不能多領(lǐng)。領(lǐng)用人員必須在定額系統(tǒng)中開據(jù)領(lǐng)料申請單，系統(tǒng)控制只能領(lǐng)取該產(chǎn)號定額內(nèi)的物品，并且數(shù)量不能超出，精準(zhǔn)控制每件物料只能領(lǐng)取無法重復(fù)開票或者多領(lǐng)，為精準(zhǔn)控制產(chǎn)品成本打下良好基礎(chǔ)。倉庫保管員在接到領(lǐng)料申請單時，根據(jù)定額系統(tǒng)的清單，核對車間領(lǐng)料申清單是否完全相符，與定額清單不符，不予發(fā)放物料，完全一致時，辦理系統(tǒng)出庫。同時保管員會在定額系統(tǒng)中登記領(lǐng)料件在ERP中的名稱、編碼等信息，方便后續(xù)查詢。

系統(tǒng)管理模塊主要用于系統(tǒng)管理員使用，對各賬號權(quán)限進(jìn)行分配和管理，也對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化以及對數(shù)據(jù)庫的備份、恢復(fù)等操作。

綜合報表系統(tǒng)主要用于全企業(yè)人員查詢相關(guān)信息，企業(yè)所有人員都可以通過系統(tǒng)管理員分配好的權(quán)限查詢到自己需要的各種報表。報表格式都是根據(jù)相關(guān)業(yè)務(wù)部門定制開發(fā)的，可以生成Word、Excel、PDF、Txt、XML等多種文件格式，方便下載與保存。

3.3 系統(tǒng)的工作過程模型

物料定額的關(guān)鍵核心部分是外購件、自制件定額的維護(hù)工作，是其他各模塊的基礎(chǔ)。該過程直接影響到企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)。該工作過程如圖2所示。

圖2 工作過程模型

系統(tǒng)工作過程如圖2所示，數(shù)據(jù)源頭來自于設(shè)計部門，將物料分為自制件與外購件兩類，分別通過批導(dǎo)工具或手工錄入到數(shù)據(jù)庫中。工藝設(shè)計師對定額進(jìn)行修改與校正，定額管理員再根據(jù)庫存與排產(chǎn)情況對定額進(jìn)行最后修改，此時的定額才形成了最終版本。采購員、現(xiàn)場操作工、倉庫管理員等最終用戶通過系統(tǒng)界面訪問數(shù)據(jù)庫中的定額信息。

外購件與自制件兩個數(shù)據(jù)表在SQL Server數(shù)據(jù)庫中的表結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖3所示。

圖3 主表SQL數(shù)據(jù)庫中字段設(shè)置

4 系統(tǒng)管理功能的具體實(shí)現(xiàn)

4.1 產(chǎn)號管理

主要實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品訂單信息的管理，功能包括增、刪、改等操作，系統(tǒng)內(nèi)全部物料信息均需綁定相應(yīng)訂單產(chǎn)號，物料信息能過相應(yīng)產(chǎn)號查詢。

4.2 定額數(shù)據(jù)導(dǎo)入管理

定額數(shù)據(jù)基本都是通過模板導(dǎo)入來錄入的，當(dāng)然系統(tǒng)也支持少量數(shù)據(jù)的手工錄入功能，這部份工作由產(chǎn)品設(shè)計師來完成。

4.3 定額數(shù)據(jù)的新增、修改、刪除管理

產(chǎn)品設(shè)計師導(dǎo)入的數(shù)據(jù)僅為最初的設(shè)計數(shù)據(jù)，要與生產(chǎn)實(shí)際相符，還需要工藝師添加工藝裝備數(shù)據(jù)，同時生產(chǎn)部的定額管理員也需要根據(jù)庫存與處委加工情況對物料信息做相應(yīng)調(diào)整，系統(tǒng)中會根據(jù)不同人員賦予相應(yīng)權(quán)限來做變更。

4.4 生產(chǎn)進(jìn)度的管理

生產(chǎn)進(jìn)度管理需要加工現(xiàn)場調(diào)度與操作工協(xié)同工作才能實(shí)現(xiàn)，當(dāng)操作人員在某一個零部件加工完畢后，需要在系統(tǒng)中做一個“報工”的操作，一旦報工，系統(tǒng)會自動記錄完工時間，并將此零部件的狀態(tài)設(shè)置為“已完工”狀態(tài)，通過計算已完工工件的數(shù)量與總數(shù)量做對比，即可以實(shí)現(xiàn)完成百分比的計算，從而實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)進(jìn)度的追蹤。

4.5 裝配過程質(zhì)量控制管理

裝配過程質(zhì)量控制管理主要是記錄裝配過程中的一些關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)，比如卸料門軸與軸瓦間隙、鎖緊滑塊與下導(dǎo)板接觸率、液密靜環(huán)內(nèi)外徑尺寸、轉(zhuǎn)子軸承游隙等等，這些數(shù)據(jù)直接關(guān)系到產(chǎn)品的裝配質(zhì)量是否合格。系統(tǒng)中會根據(jù)產(chǎn)號對每臺產(chǎn)品建立相應(yīng)的質(zhì)量控制表，其中的質(zhì)量檢查信息由相應(yīng)的質(zhì)檢員填寫，隨產(chǎn)品信息附在一起，方便生產(chǎn)人員可以隨時調(diào)閱。

4.6 領(lǐng)料管理

針對過去領(lǐng)料沒有準(zhǔn)確定額，領(lǐng)料較隨意的情況，本系統(tǒng)使用領(lǐng)料管理來精準(zhǔn)控制車間的領(lǐng)料工作。車間料單員必須從定額系統(tǒng)中開領(lǐng)料申請單，打印后送倉庫領(lǐng)料，倉庫管理員核對后發(fā)料，并標(biāo)記已領(lǐng)取，此時，車間料單員再無法開出些物料的領(lǐng)料單，從而實(shí)現(xiàn)唯一領(lǐng)用，杜絕重復(fù)多領(lǐng)料的情況。

4.7 用戶管理

用戶管理主要用于系統(tǒng)登錄用戶的授權(quán)，對不同用戶賦予相應(yīng)權(quán)限。該模塊分為登錄、用戶設(shè)置、角色分配、菜單授權(quán)等內(nèi)容，它以最少權(quán)限給予用戶，以限制用戶可以訪問和操作的資源，保證系統(tǒng)安全。

4.8 報表查詢

報表查詢是系統(tǒng)中對外輸出的重要功能模塊，系統(tǒng)中所有需要發(fā)布的數(shù)據(jù)均通過權(quán)限控制后授予有相應(yīng)權(quán)限的用戶使用，包括查詢、下載、打印等功能。報表格式來源于具體業(yè)務(wù)部門的需求調(diào)研，完全按相關(guān)業(yè)務(wù)部門的需求量身訂制，可自定義查詢選項、輸出選項以及統(tǒng)計項目，可以靈活地實(shí)現(xiàn)多個表單根據(jù)關(guān)聯(lián)條件組合起來進(jìn)行聯(lián)合查詢。

5 結(jié)束語

物料定額管理系統(tǒng)起著用于企業(yè)掌控產(chǎn)品的加工進(jìn)度與控制材料成本的作用，通過BS架構(gòu)搭建起來的定額系統(tǒng)可以很好的實(shí)現(xiàn)多部門協(xié)同工作，生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以在全企業(yè)內(nèi)部實(shí)時共享，同時還可以起到規(guī)范材料定額、掌控加工進(jìn)度、減少庫存積壓、降低生產(chǎn)成本的作用。