李景新，顏丙新，鄧小靜

(1.北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司，北京 100094)

(2.中國航天空氣動力技術(shù)研究院，北京 100074)

型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃協(xié)同管理研究

李景新1，顏丙新2，鄧小靜1

(1.北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司，北京 100094)

(2.中國航天空氣動力技術(shù)研究院，北京 100074)

為提升國防工程項(xiàng)目研制生產(chǎn)管理水平，加強(qiáng)項(xiàng)目計(jì)劃在研制與生產(chǎn)過程中的協(xié)同管理，研究通過AVPLAN系統(tǒng)和MES系統(tǒng)的信息平臺，采用項(xiàng)目管理、MES、生產(chǎn)看板等系統(tǒng)管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃過程的數(shù)據(jù)交互，有效解決關(guān)鍵資源沖突的問題，提高型號多項(xiàng)目綜合協(xié)調(diào)管理能力。

型號計(jì)劃;生產(chǎn)計(jì)劃;協(xié)同管理

由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及國防工業(yè)的需要，大型國防工程項(xiàng)目如航天型號研制，規(guī)模越來越大，協(xié)作關(guān)系也日趨復(fù)雜，高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高復(fù)雜性等特點(diǎn)越加明顯，因此將現(xiàn)代項(xiàng)目管理應(yīng)用于航天工程項(xiàng)目已成為航天工業(yè)發(fā)展的必然。而計(jì)劃管理作為項(xiàng)目管理的重要組成部分是其中的重要環(huán)節(jié)，直接影響著航天型號研制的成敗。計(jì)劃管理既包括以院為主體、廠所為承擔(dān)單位的縱向型號研制項(xiàng)目計(jì)劃管理，又包括制造企業(yè)對多型號任務(wù)的橫向組批生產(chǎn)計(jì)劃管理。對于項(xiàng)目管理者而言，有效地將型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過采用系統(tǒng)集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃管理系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)互通，通過進(jìn)度控制對整個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)采取多項(xiàng)措施對偏差進(jìn)行控制，減少不確定性因素的影響，將對項(xiàng)目的成功有著重要的作用。

1 型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃的關(guān)聯(lián)

航天產(chǎn)品是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、涉及學(xué)科領(lǐng)域眾多的資金密集、技術(shù)密集型產(chǎn)品，其研制生產(chǎn)具有技術(shù)難度大、投入資金多、質(zhì)量與可靠性要求高、協(xié)作單位多、風(fēng)險(xiǎn)高以及管理難度大等特點(diǎn)。為確保航天型號的成功，一般采取“集團(tuán)—院—廠所”之間的型號多級計(jì)劃協(xié)同管理模式，重要型號一般由集團(tuán)公司層面來牽頭管理，總體研究院作為總體單位，各專業(yè)院(廠所)作為分系統(tǒng)研制單位。根據(jù)型號的特性，承擔(dān)單位將型號計(jì)劃分級，按照規(guī)范的WBS，形成逐級分解下達(dá)目標(biāo)任務(wù)，建立不同層次的項(xiàng)目管理與執(zhí)行組織，逐層上報(bào)各類成果的流程結(jié)構(gòu)。依托AVPLAN軟件平臺，可以實(shí)現(xiàn)多層次計(jì)劃人員基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行同步的計(jì)劃編制、調(diào)整、優(yōu)化和管理，實(shí)現(xiàn)多級單位協(xié)同編制過程中針對計(jì)劃項(xiàng)的上下級間的有序控制反饋和同級單位間的有序協(xié)調(diào)，完成縱向AVPLAN項(xiàng)目管理。

航天型號計(jì)劃下達(dá)到各個(gè)制造企業(yè)后，制造企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品和生產(chǎn)線的特點(diǎn)，編制生產(chǎn)計(jì)劃并實(shí)施。由于航天制造行業(yè)具有離散性、復(fù)雜性的制造特點(diǎn)，其生產(chǎn)模式是典型的多品種小批量、面向任務(wù)的生產(chǎn)模式，生產(chǎn)的復(fù)雜程度和難度比其他行業(yè)要更大一些［1］。生產(chǎn)計(jì)劃的編制要考慮物料需求、車間庫存、設(shè)備運(yùn)行、工裝工具、工時(shí)成本、質(zhì)量監(jiān)督、現(xiàn)場記錄等多項(xiàng)業(yè)務(wù)活動，同時(shí)要考慮多個(gè)型號任務(wù)的協(xié)調(diào)，目前國內(nèi)企業(yè)多采用生產(chǎn)看板、MES(Manufacture Execution Syetem，制造執(zhí)行系統(tǒng))等系統(tǒng)集成技術(shù)，協(xié)同 ERP(Enterprise Resource Planning，企業(yè)資源計(jì)劃)，使信息得到更快更有效的傳遞，從而合理安排各個(gè)車間生產(chǎn)計(jì)劃，縮短生產(chǎn)周期和庫存周期，降低成本，提高計(jì)劃的時(shí)效性和管理的規(guī)范性，完成多型號任務(wù)的橫向組批生產(chǎn)計(jì)劃項(xiàng)目管理。

航天型號任務(wù)在AVPLAN平臺上進(jìn)行型號計(jì)劃的協(xié)同編制，形成完整的型號計(jì)劃管理系統(tǒng)，下發(fā)到各個(gè)制造企業(yè)，制造企業(yè)應(yīng)用MES平臺，依據(jù)ERP的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，把生產(chǎn)計(jì)劃管理、物資供應(yīng)管理、庫房管理、車間現(xiàn)場管理等聯(lián)系起來，進(jìn)行信息互相通訊［2］，再將生產(chǎn)進(jìn)度及時(shí)反饋到主生產(chǎn)計(jì)劃，通過AVPLAN系統(tǒng)將進(jìn)展情況及時(shí)上報(bào)，實(shí)現(xiàn)從院的型號項(xiàng)目計(jì)劃，到制造企業(yè)的主生產(chǎn)計(jì)劃，再到車間的作業(yè)計(jì)劃，貫穿“計(jì)劃—執(zhí)行—控制”幾個(gè)管理層次的閉環(huán)管理技術(shù)，具體型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃關(guān)聯(lián)框架如圖1所示。

2 生產(chǎn)計(jì)劃的系統(tǒng)管理技術(shù)

航天型號生產(chǎn)具有多品種、小批量、制造工藝復(fù)雜、自動化水平相對較低、車間環(huán)境要求嚴(yán)格等特點(diǎn)，制造企業(yè)為降低成本，縮短周期，往往采用生產(chǎn)看板和MES系統(tǒng)兩種管理技術(shù)。

圖1 型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃關(guān)聯(lián)框架

生產(chǎn)看板管理是通過看板這種工具實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)制，管理過程是生產(chǎn)車間某成品件消耗后，對應(yīng)的成品件看板卡就返回車間，并掛在該零件生產(chǎn)線批量累計(jì)板上，當(dāng)積累到批量線時(shí)，就發(fā)出設(shè)備看板卡、模具看板卡、原材料看板卡、容器看板卡，查詢這些資源是否滿足生產(chǎn)需要條件，每滿足一種條件，對應(yīng)的看板卡就掛在生產(chǎn)排序板上，如果條件全部具備，則表示可以啟動該品種的生產(chǎn)了，若干品種滿足同一生產(chǎn)條件，按時(shí)間優(yōu)先原則，一個(gè)批量的成品生產(chǎn)結(jié)束后，所有的成品件都裝入容器具，并掛上成品件看板卡，進(jìn)入成品件倉庫［3］。由于采用了生產(chǎn)看板目視管理欄，管理人員可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確掌握產(chǎn)品的種類、數(shù)量、在制品、生產(chǎn)進(jìn)度、生產(chǎn)準(zhǔn)備、庫存等動態(tài)情況，準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)原則可以得到充分保證。

MES系統(tǒng)是面向車間層次的管理信息系統(tǒng)，介于上層計(jì)劃管理系統(tǒng)和下層工業(yè)控制執(zhí)行系統(tǒng)之間，簡單而言，ERP系統(tǒng)是企業(yè)的計(jì)劃層次，MES系統(tǒng)是企業(yè)的執(zhí)行層次，對企業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化管理［4］。MES系統(tǒng)通過接口與ERP系統(tǒng)、CAPP系統(tǒng)(計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì))建立聯(lián)系，分別從中獲取計(jì)劃信息和實(shí)時(shí)的加工工藝信息，并為CAPP系統(tǒng)提供設(shè)計(jì)信息，主要包括車間計(jì)劃調(diào)度模塊、工藝管理模塊、物料配送及庫房管理模塊、資料室/工具/工裝等管理模塊。計(jì)劃調(diào)度系統(tǒng)把生產(chǎn)計(jì)劃的詳細(xì)制定與實(shí)際生產(chǎn)緊密結(jié)合起來，并通過工藝設(shè)計(jì)、物料配送、工具、工裝、資料等模塊將制造企業(yè)許多零散的部門整合在一起，實(shí)現(xiàn)信息的共享，而管理層可以實(shí)時(shí)通過系統(tǒng)獲取車間中的相關(guān)信息。采用MES系統(tǒng)，使得生產(chǎn)計(jì)劃更詳細(xì)、更精確，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，為優(yōu)化組織生產(chǎn)提供了智能化指導(dǎo)，并能自動糾正或提示生產(chǎn)中存在的問題，實(shí)現(xiàn)了車間高效、快捷、均衡、穩(wěn)定的生產(chǎn)。

3 型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃集成管理總體思路

航天型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃集成管理總體思路如圖2所示:(1)計(jì)劃處根據(jù)“院”里的型號任務(wù)的進(jìn)度指標(biāo)，在AVPLAN平臺上按照“遠(yuǎn)粗近細(xì)”的原則，對型號項(xiàng)目研制任務(wù)逐級分解、細(xì)化，形成月份研制計(jì)劃;(2)生產(chǎn)處以月份型號計(jì)劃為依據(jù)，并將多型號項(xiàng)目中的生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行組批處理，生成主生產(chǎn)計(jì)劃;(3)年度型號計(jì)劃或季度型號計(jì)劃可以作為ERP系統(tǒng)的預(yù)測計(jì)劃;(4)主生產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)到車間后，車間利用MES系統(tǒng)自動排產(chǎn)與人工協(xié)調(diào)相結(jié)合的方式將生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行“車間—工段—工序”的逐級分解，形成車間作業(yè)計(jì)劃;(5)當(dāng)制造過程中有臨時(shí)生產(chǎn)任務(wù)時(shí)，可以在MES系統(tǒng)中以臨時(shí)生產(chǎn)計(jì)劃的方式插入到主生產(chǎn)計(jì)劃中。當(dāng)車間現(xiàn)場發(fā)生突發(fā)情況時(shí)，如設(shè)備故障、工裝未準(zhǔn)備到位等，車間現(xiàn)場管理人員要將情況反饋到車間或生產(chǎn)處，使其能及時(shí)動態(tài)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃。

圖2 型?號計(jì)劃與集成管理方案

通過航天AVPLAN系統(tǒng)與MES系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)了如下目標(biāo):(1)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃與型號計(jì)劃的協(xié)同編制;(2)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的銜接;(3)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行信息自動反饋到院型號計(jì)劃;(4)實(shí)現(xiàn)從院研制計(jì)劃系統(tǒng)進(jìn)入生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)，查看生產(chǎn)計(jì)劃分解落實(shí)情況，并能查看質(zhì)控卡、交接單等詳細(xì)信息。

4 型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃協(xié)同管理實(shí)施

按照型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃的集成管理思路，在型號AVPLAN系統(tǒng)與生產(chǎn)MES系統(tǒng)中進(jìn)行了管理實(shí)施，具體的實(shí)施過程如下。

4.1 型號計(jì)劃和生產(chǎn)計(jì)劃的協(xié)同編制

在每年的年初，由企業(yè)的型號項(xiàng)目管理部門與生產(chǎn)管理部門在AVPLAN系統(tǒng)和MES系統(tǒng)上協(xié)同開展計(jì)劃的編制工作，各級計(jì)劃編制人員在同一時(shí)間段、統(tǒng)一平臺上對統(tǒng)一的WBS進(jìn)行編制、細(xì)化、討論和修改，將AVPLAN系統(tǒng)中的型號計(jì)劃項(xiàng)關(guān)聯(lián)到MES系統(tǒng)形成部段計(jì)劃，在MES系統(tǒng)將部段計(jì)劃與EPS系統(tǒng)進(jìn)行資源協(xié)調(diào)，形成MES系統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃節(jié)點(diǎn)。通過計(jì)劃的協(xié)同編制，使計(jì)劃的編制管理更加規(guī)范，同時(shí)縮短計(jì)劃編制的時(shí)間，提高多級計(jì)劃編制效率，強(qiáng)化計(jì)劃過程的交互，保證計(jì)劃的科學(xué)合理。

同時(shí)，項(xiàng)目管理者還應(yīng)通過協(xié)同編制平臺對計(jì)劃中父子節(jié)點(diǎn)的時(shí)間進(jìn)行限制，防止計(jì)劃編制過程中出現(xiàn)子計(jì)劃超出父計(jì)劃時(shí)間范圍。計(jì)劃編制過程中，項(xiàng)目管理者要通過ERP對資源分配情況進(jìn)行協(xié)調(diào)，避免資源分配發(fā)生沖突。因此管理者可以通過型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃協(xié)同編制平臺中的管理工具，協(xié)助自己合理地進(jìn)行項(xiàng)目計(jì)劃的編制和系統(tǒng)資源的分配。

4.2 型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行情況的跟蹤

在AVPLAN系統(tǒng)提供有鏈接，通過鏈接可以打開MES系統(tǒng)的頁面查看詳細(xì)生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)，完成對詳細(xì)生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行情況的跟蹤。

AVPLAN系統(tǒng)的計(jì)劃項(xiàng)被關(guān)聯(lián)了MES系統(tǒng)的計(jì)劃項(xiàng)后，在計(jì)劃項(xiàng)的責(zé)任單位域，該計(jì)劃項(xiàng)不再根據(jù)子任務(wù)或提交物自動計(jì)算本身的完成百分比和狀態(tài)，即被關(guān)聯(lián)的計(jì)劃項(xiàng)自動獲取MES系統(tǒng)的完成百分比、實(shí)際完成時(shí)間，并根據(jù)完成百分比更新計(jì)劃項(xiàng)狀態(tài)。原AVPLAN系統(tǒng)的相應(yīng)計(jì)劃項(xiàng)仍按照現(xiàn)有規(guī)則更新完成百分比和狀態(tài)。

AVPLAN系統(tǒng)每晚定時(shí)從MES系統(tǒng)獲取“完成百分比、實(shí)際完成時(shí)間”，并且將“實(shí)際完成時(shí)間”寫入AVPLAN系統(tǒng)計(jì)劃項(xiàng)的“實(shí)際完成時(shí)間”和“確認(rèn)時(shí)間”兩個(gè)字段，將“完成百分比”寫入AVPLAN系統(tǒng)計(jì)劃項(xiàng)的“完成百分比”字段。MES系統(tǒng)部段計(jì)劃更新交貨數(shù)量時(shí)，自動計(jì)算完成百分比，并將“完成百分比、實(shí)際完成時(shí)間”以及被關(guān)聯(lián)的AVPLAN系統(tǒng)計(jì)劃項(xiàng)IID和產(chǎn)品標(biāo)識反饋給AVPLAN系統(tǒng)。

4.3 型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃的進(jìn)度控制

項(xiàng)目管理者通過AVPLAN系統(tǒng)和MES系統(tǒng)的鏈接，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行信息的收集與監(jiān)視。執(zhí)行信息按WBS自下而上在不同域之間匯總，多維、多視角，以豐富的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對項(xiàng)目產(chǎn)品全壽命周期進(jìn)度、資源、經(jīng)費(fèi)等進(jìn)行及時(shí)匯總、統(tǒng)計(jì)、分析、查詢和利用，并且利用信息化平臺自動進(jìn)行項(xiàng)目評價(jià)、預(yù)警和監(jiān)測，為項(xiàng)目決策層和管理層提供項(xiàng)目決策支持。

與此同時(shí)，項(xiàng)目管理者可以利用軟件平臺中的ERP系統(tǒng)，查看車間內(nèi)部物料配套、設(shè)備工裝、人力資源、庫存等資源是否與各計(jì)劃要求的執(zhí)行資源等級匹配，了解各單位是否為計(jì)劃分配合適的執(zhí)行人，對型號研制生產(chǎn)過程中的偏差進(jìn)行及時(shí)的計(jì)劃調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對型號計(jì)劃和生產(chǎn)計(jì)劃的進(jìn)度控制。

4.4 型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃關(guān)聯(lián)信息的報(bào)送

在日常工作中，上級單位需要及時(shí)了解下屬各單位的工作情況，這就需要各單位及時(shí)報(bào)送計(jì)劃執(zhí)行信息。傳統(tǒng)的紙質(zhì)報(bào)送方式信息延時(shí)長，統(tǒng)計(jì)不及時(shí)，效果不直觀，不利于工作的展開，因此利用信息手段對計(jì)劃信息進(jìn)行及時(shí)、全面、正確的報(bào)送是必然的發(fā)展趨勢。將制造企業(yè)MES系統(tǒng)被關(guān)聯(lián)計(jì)劃項(xiàng)的標(biāo)識信息通過鏈接反饋到院AVPLAN系統(tǒng)，同步到院AVPLAN系統(tǒng)后，項(xiàng)目管理者可以通過鏈接打開MES系統(tǒng)的頁面查看詳細(xì)生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)。

通過MES系統(tǒng)和AVPLAN系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互，項(xiàng)目管理者可以通過在線報(bào)送和離線報(bào)送兩種方式來完成三級跨域計(jì)劃報(bào)送，從而實(shí)現(xiàn)與集團(tuán)公司的項(xiàng)目信息傳遞。在線報(bào)送指的是計(jì)劃管理系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)直接連通，通過跨域報(bào)送功能將計(jì)劃信息報(bào)送給集團(tuán)域。在線模式可以將數(shù)據(jù)直接傳輸給集團(tuán)公司，通過策略將數(shù)據(jù)寫入系統(tǒng)。離線模式報(bào)送是指項(xiàng)目管理者將計(jì)劃進(jìn)行序列化、壓縮、加密，形成文件，然后人工傳遞給集團(tuán)公司，集團(tuán)公司將文件進(jìn)行解密、解壓縮、反向序列化等一系列反向操作，得到數(shù)據(jù)后，根據(jù)策略將合適的計(jì)劃寫入本系統(tǒng)。

5 結(jié)束語

隨著我國航天型號任務(wù)的日益繁重，單一項(xiàng)目管理模式已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前的形勢，多項(xiàng)目并行管理是現(xiàn)階段型號任務(wù)的主要特征，而多項(xiàng)目綜合管理對于型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃的協(xié)同管理十分必要。通過AVPLAN系統(tǒng)和MES系統(tǒng)的信息平臺，可以實(shí)現(xiàn)型號計(jì)劃與生產(chǎn)計(jì)劃的協(xié)同編制、執(zhí)行、反饋與控制等管理，從而有效地解決項(xiàng)目間資源沖突和資源使用不均的問題，尤其是可以加強(qiáng)對瓶頸資源的管理。通過該信息平臺，可提高各型號研制單位在單型號的項(xiàng)目調(diào)度、多型號的綜合計(jì)劃、項(xiàng)目群綜合協(xié)調(diào)平衡方面的能力，提升型號研制生產(chǎn)的量化管理、精細(xì)化管理的水平;實(shí)現(xiàn)多型號的信息共享和資源配置優(yōu)化，提升對多型號工程項(xiàng)目計(jì)劃管理的能力。

［1］張倫彥.航空制造行業(yè)MES標(biāo)準(zhǔn)化研究［J］.信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2011(6):27－31.

［2］劉永進(jìn)，梅中義.飛機(jī)復(fù)合材料車間生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用研究［J］.航空制造技術(shù)，2011(3):51－54.

［3］蘇金川.沖壓成批輪番生產(chǎn)看板管理體系［J］.工業(yè)工程與管理，2000，5(4):57 －60.

［4］王宏業(yè).淺談MES系統(tǒng)在調(diào)度生產(chǎn)中的應(yīng)用［J］.科學(xué)之友，2011(23):23.

Research on the Collaborative Management of the Production Plan and Model Plan

LI Jingxin1，YAN Bingxin2，DENG Xiaojing1
(1.Beijing Shenzhou Aerospace Software Technology Co.，Ltd.，Beijing，200094，China)(2.China Space Air Power Technology Research Institute，Beijing，100074，China)

In order to enhance the defense project at the development and production management level，strengthen the project plan in the development and the collaborative management in the process of production，it proposes the information platform construction based on AVPLAN and MES.This platform uses the project management，MES，production kanban and systems management technology，realizes data interaction from the model plan to production plan，avoids key resource conflicts，improves the comprehensive collaborative skills for more project management of the model.

Model Plan;Production Plan;Collaborative Management

TP315

A

2095－509X(2013)11－0039－04

10.3969/j.issn.2095－509X.2013.11.010

2013－09－10

李景新(1979—)，女，黑龍江富錦人，北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司工程師，碩士，主要研究方向?yàn)楹娇沼詈街圃臁?/p>