汪海軍

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

對(duì)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(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品定額管理有很大的難度，每個(gè)客戶的需求不同，也就是每個(gè)訂單都必須對(duì)應(yīng)一個(gè)設(shè)計(jì)物料定額清單，同時(shí)在設(shè)計(jì)或者加工過程中，客戶有可能隨時(shí)進(jìn)行更改，相應(yīng)的對(duì)設(shè)計(jì)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(jì)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(hào)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(jì)定額管理過程中的特點(diǎn)，基于BS三層架構(gòu)，對(duì)開發(fā)出來(lái)的設(shè)計(jì)物料定額系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(lái)源一般是營(yíng)銷部門所簽訂的銷售合同，產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門會(huì)根據(jù)合同內(nèi)容來(lái)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(jì)BOM。工藝部門和生產(chǎn)部門再根據(jù)設(shè)計(jì)BOM分別生成工藝BOM和制造BOM。

但問題就常常出在這幾個(gè)BOM的協(xié)同問題上，一旦合同內(nèi)容發(fā)生變更、設(shè)計(jì)方案改變、加工工藝升級(jí)等情況發(fā)生，設(shè)計(jì)部門就會(huì)變更設(shè)計(jì)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(huì)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(shí)候，生產(chǎn)部門已經(jīng)將未及時(shí)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(jì)、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(wú)誤地到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)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(wú)法及時(shí)通知到位，即使通知到位了，物料清單如果變更頻繁的話，會(huì)在各部門中留存BOM的多個(gè)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(jì)、工藝、生產(chǎn)、車間、倉(cāng)儲(chǔ)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(yíng)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(xiàng)目工作區(qū)，同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，最終形成該產(chǎn)品制造通知單的產(chǎn)品BOM，也就是我們?cè)谏a(chǎn)過程中所說(shuō)的設(shè)計(jì)定額。工藝部根據(jù)設(shè)計(jì)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(jì)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(gè)個(gè)的生產(chǎn)訂單。

物料定額分為標(biāo)準(zhǔn)、外購(gòu)件與自制、外協(xié)件兩種，源頭都來(lái)自于產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(bào)表，分發(fā)到各生產(chǎn)相關(guān)單位與財(cái)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(duì)方，一旦定額發(fā)生變更，往往更新不及時(shí)，漏發(fā)郵件，對(duì)方不能及時(shí)得知變更信息，多個(gè)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(shí)給各生產(chǎn)部門及財(cái)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(shí)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(qǐng)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(qǐng)單，不能多開或少開，經(jīng)倉(cāng)庫(kù)管理員按照定額系統(tǒng)核對(duì)無(wú)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(qǐng)單，對(duì)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(duì)精準(zhǔn)采購(gòu)、降低成本、減少庫(kù)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(jì)

3.1 開發(fā)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及運(yùn)行平臺(tái)的選擇

3.1.1 開發(fā)平臺(tái)

開發(fā)工具采用微軟公司開發(fā)工具Visual Studio 2015（簡(jiǎn)稱VS）, VS中的C#語(yǔ)言是微軟推出的一種基于.NET框架的、面向?qū)ο蟮母呒?jí)編程語(yǔ)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(dòng)應(yīng)用開發(fā)以及跨平臺(tái)桌面應(yīng)用開[1]。

3.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

SQL Server 2016數(shù)據(jù)庫(kù)是微軟推出的網(wǎng)格數(shù)據(jù)交互分析數(shù)據(jù)庫(kù)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(jí)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(duì)數(shù)據(jù)以及信息的需求。SQL Server 2016同時(shí)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(kù)管理軟件[2]。

3.1.3 運(yùn)行平臺(tái)

Windows操作系統(tǒng)界面友好，操作動(dòng)作易學(xué)，多代系統(tǒng)之間有良好的傳承，計(jì)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(tái)對(duì)于硬件生產(chǎn)廠商寬泛、自由的開發(fā)環(huán)境，同時(shí)，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(jì)

本系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一共包含了八大功能模塊：產(chǎn)號(hào)管理模塊、標(biāo)準(zhǔn)與外購(gòu)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(bào)表輸出模塊，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)模塊構(gòu)成圖

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

標(biāo)準(zhǔn)、外購(gòu)件模塊是技術(shù)中心在PDM系統(tǒng)根據(jù)訂單，設(shè)計(jì)出產(chǎn)品BOM，篩選出標(biāo)準(zhǔn)、外購(gòu)件明細(xì)，這些標(biāo)準(zhǔn)件，外購(gòu)件是技術(shù)中心在模型中就設(shè)計(jì)好了的屬性，可以直接導(dǎo)出供采購(gòu)與倉(cāng)儲(chǔ)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(bào)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(yíng)銷部門發(fā)貨員使用，主要用于管理裝配部件時(shí)質(zhì)量檢測(cè)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(huì)自動(dòng)生成“完工進(jìn)度報(bào)表”，生產(chǎn)管理人員就可以實(shí)時(shí)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(qǐng)單，系統(tǒng)控制只能領(lǐng)取該產(chǎn)號(hào)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(wú)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(cāng)庫(kù)保管員在接到領(lǐng)料申請(qǐng)單時(shí)，根據(jù)定額系統(tǒng)的清單，核對(duì)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(shí)，辦理系統(tǒng)出庫(kù)。同時(shí)保管員會(huì)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(duì)各賬號(hào)權(quán)限進(jìn)行分配和管理，也對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化以及對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的備份、恢復(fù)等操作。

綜合報(bào)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(bào)表。報(bào)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(gòu)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(lái)自于設(shè)計(jì)部門，將物料分為自制件與外購(gòu)件兩類，分別通過批導(dǎo)工具或手工錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。工藝設(shè)計(jì)師對(duì)定額進(jìn)行修改與校正，定額管理員再根據(jù)庫(kù)存與排產(chǎn)情況對(duì)定額進(jìn)行最后修改，此時(shí)的定額才形成了最終版本。采購(gòu)員、現(xiàn)場(chǎng)操作工、倉(cāng)庫(kù)管理員等最終用戶通過系統(tǒng)界面訪問數(shù)據(jù)庫(kù)中的定額信息。

外購(gòu)件與自制件兩個(gè)數(shù)據(jù)表在SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中的表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3所示。

圖3 主表SQL數(shù)據(jù)庫(kù)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(hào)管理

主要實(shí)現(xiàn)對(duì)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(hào)，物料信息能過相應(yīng)產(chǎn)號(hào)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(lái)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(jì)師來(lái)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(jì)師導(dǎo)入的數(shù)據(jù)僅為最初的設(shè)計(jì)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(shí)生產(chǎn)部的定額管理員也需要根據(jù)庫(kù)存與處委加工情況對(duì)物料信息做相應(yīng)調(diào)整，系統(tǒng)中會(huì)根據(jù)不同人員賦予相應(yīng)權(quán)限來(lái)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(chǎng)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(gè)零部件加工完畢后，需要在系統(tǒng)中做一個(gè)“報(bào)工”的操作，一旦報(bào)工，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄完工時(shí)間，并將此零部件的狀態(tài)設(shè)置為“已完工”狀態(tài)，通過計(jì)算已完工工件的數(shù)量與總數(shù)量做對(duì)比，即可以實(shí)現(xiàn)完成百分比的計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(huì)根據(jù)產(chǎn)號(hào)對(duì)每臺(tái)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(shí)調(diào)閱。

4.6 領(lǐng)料管理

針對(duì)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(lái)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(qǐng)單，打印后送倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)料，倉(cāng)庫(kù)管理員核對(duì)后發(fā)料，并標(biāo)記已領(lǐng)取，此時(shí)，車間料單員再無(wú)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(duì)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(bào)表查詢

報(bào)表查詢是系統(tǒng)中對(duì)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(bào)表格式來(lái)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(xiàng)、輸出選項(xiàng)以及統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目，可以靈活地實(shí)現(xiàn)多個(gè)表單根據(jù)關(guān)聯(lián)條件組合起來(lái)進(jìn)行聯(lián)合查詢。

5 結(jié)束語(yǔ)

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(lái)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(shí)共享，同時(shí)還可以起到規(guī)范材料定額、掌控加工進(jìn)度、減少庫(kù)存積壓、降低生產(chǎn)成本的作用。