對(duì)各種制造業(yè)來講，當(dāng)今世界上普遍采用的MIS系統(tǒng)是制造資源計(jì)劃系統(tǒng)(ManufacturingResourceplanning，簡稱MRPll)，它貫徹了“市場導(dǎo)向”的現(xiàn)代管理原則，在降低生產(chǎn)成本、縮短生產(chǎn)周期、改善客戶服務(wù)等方面將會(huì)給企業(yè)帶來明顯的效益，是提高企業(yè)競爭力的有效工具。
    目前，我國大約有1200余家企業(yè)采用了MRPll系統(tǒng)，約有30余種國產(chǎn)及進(jìn)口MRPll商品軟件在我國市場上出售，這些數(shù)字還在增長，說明MRPll有著廣闊的發(fā)展遠(yuǎn)景。但在實(shí)施MRPll系統(tǒng)過程中，不少鑄造企業(yè)的實(shí)施效果并不理想，原因之一就是鑄造過程的復(fù)雜性。鑄造生產(chǎn)涉及到鑄造工藝設(shè)計(jì)、造型(制芯)、熔煉、澆注、清理等多個(gè)工序，對(duì)生產(chǎn)管理的要求較高，在實(shí)際生產(chǎn)中，往往由于工序管理不善等原因?qū)е妈T件質(zhì)量得不到保證，材料消耗大，廢品率高。而MIS系統(tǒng)的研究在我國還處在剛剛起步的階段，至今尚未有一種成熟的、適合我國鑄造廠應(yīng)用的管理信息系統(tǒng)面世。因此，開發(fā)一套管理信息系統(tǒng)，以提高決策的科學(xué)性、降低制造成本、提高生產(chǎn)能力、保證鑄件質(zhì)量，是非常重要和緊迫的。
    以東風(fēng)汽車公司鑄造一廠為樣本，清華大學(xué)與東風(fēng)汽車公司鑄造一廠合作開發(fā)了一套基于MRPll原理并符合我國鑄造企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況的管理信息系統(tǒng)。采用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的U/C矩陣功能/數(shù)據(jù)分析分析法，本系統(tǒng)劃分為生產(chǎn)管理、倉庫管理、技術(shù)開發(fā)、市場營銷、財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)、人事管理、采購供應(yīng)、能源管理、裝備管理、廠長查詢等子系統(tǒng)。在應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)中采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，在開放式的系統(tǒng)平臺(tái)上建立企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)和分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享。
    生產(chǎn)管理子系統(tǒng)是鑄造企業(yè)中制造資源計(jì)劃的核心，也是本系統(tǒng)的重要組成部分。在MRPll的基礎(chǔ)上，通過收集企業(yè)的經(jīng)營銷售需求信息，根據(jù)企業(yè)實(shí)際制造資源能力的核算，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)的材料管理、時(shí)間管理、生產(chǎn)控制、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集直至產(chǎn)品發(fā)送等全過程的調(diào)配。同時(shí)，該子系統(tǒng)和與之相連的其他子系統(tǒng)，如財(cái)務(wù)管理與成本分析、物資管理與控制、企業(yè)決策支持等子系統(tǒng)之間的接口功能比較完善。隨著企業(yè)管理模式的進(jìn)一步發(fā)展，本系統(tǒng)可以與其它企業(yè)的MRPll系統(tǒng)集成起來，在管理和組織上采取更靈活的方式;對(duì)供需鏈上供需關(guān)系的變動(dòng)同步、敏捷、實(shí)時(shí)地做出響應(yīng);在掌握準(zhǔn)確、及時(shí)、完整信息的基礎(chǔ)上、做出正確決策。也就是說，隨著管理水平的提高，本系統(tǒng)可以發(fā)展成為ERP系統(tǒng)，使得用戶對(duì)系統(tǒng)有更大的自主性，企業(yè)在市場競爭中有更大的能動(dòng)性。
1 東風(fēng)汽車公司鑄造一廠生產(chǎn)管理特點(diǎn)
    東風(fēng)汽車公司鑄造一廠是我國最大的現(xiàn)代化鑄造廠之一，也是東風(fēng)汽車公司的鑄造專業(yè)廠。該廠產(chǎn)品以東風(fēng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)毛坯為主，生產(chǎn)中、重、輕型卡車及大眾、神龍、東風(fēng)本田等轎車的缸體、曲軸、缸蓋、變速箱殼、進(jìn)排氣管、壓盤、制動(dòng)鼓等數(shù)十種鑄件。該廠的生產(chǎn)狀況在很大程度上代表了目前我國鑄造業(yè)生產(chǎn)管理的特點(diǎn)。
    工廠目前的生產(chǎn)管理狀況如圖1所示。通過調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)，鑄造一廠有較好的管理基礎(chǔ)，其管理水平在東風(fēng)汽車公司中一直處于先進(jìn)的行列，該廠已通IS09002和QS9000認(rèn)證。但是，由于生產(chǎn)管理的自動(dòng)化程度較低，生產(chǎn)管理中還存在如下的不足:

    (1)數(shù)據(jù)管理不統(tǒng)一。由于目前廠區(qū)內(nèi)各管理部門尚未實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)管理，對(duì)生產(chǎn)過程中很多數(shù)據(jù)的管理都由多個(gè)職能部門同時(shí)進(jìn)行，這一方面造成了勞動(dòng)力的極大浪費(fèi)，另一方面由于不可避免的管理失誤經(jīng)常導(dǎo)致數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，給生產(chǎn)作業(yè)及生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)造成了很多不便。
    (2)信息傳遞不夠及時(shí)。手工方式處理數(shù)據(jù)占很大比例，影響了信息生成和傳遞的效率，也限制了對(duì)生產(chǎn)作業(yè)的及時(shí)反饋和調(diào)整。
    (3)存量統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)確。由于成品庫入庫發(fā)交量較大，對(duì)庫存的記錄統(tǒng)計(jì)方法不夠科學(xué)，導(dǎo)致庫存量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，從而使作業(yè)計(jì)劃的制定和調(diào)整不能如實(shí)反映生產(chǎn)的實(shí)際需求。
    (4)物料計(jì)劃與庫存控制沒有達(dá)到最優(yōu)配置。手工管理方式使得物料計(jì)劃和庫存控制只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)大致確定，無法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理。為了保證適應(yīng)突發(fā)情況按時(shí)交貨，常常必須保持較大的庫存量，造成了生產(chǎn)資金的積壓，很大程度上影響了企業(yè)的效益。
    綜上所述,為了適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，開發(fā)一套更具靈活性的高度集成的系統(tǒng)成為當(dāng)務(wù)之急。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    針對(duì)上文中提出的鑄造企業(yè)中存在的典型問題，生產(chǎn)管理子系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃和控制過程進(jìn)行了一系列于MRPll原理的改進(jìn)，本子系統(tǒng)具體劃分為制定生產(chǎn)計(jì)劃、管理車間作業(yè)、統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)情況和維護(hù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)四個(gè)功能模塊。
    制定生產(chǎn)計(jì)劃:是生產(chǎn)計(jì)劃子系統(tǒng)的核心部分，包括制定主生產(chǎn)計(jì)劃、制定發(fā)交計(jì)劃和制定日進(jìn)度計(jì)劃三個(gè)子模塊。管 理車 間作業(yè):根據(jù)日進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)，并及時(shí)將計(jì)劃完成情況反饋到主生產(chǎn)計(jì)劃，以便及時(shí)進(jìn)行進(jìn)度調(diào)整。
    統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)情況:根據(jù)車間的生產(chǎn)情況和成品庫的入庫情況進(jìn)行生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，將結(jié)果整理成生產(chǎn)分析表單，供總公司及本廠進(jìn)行生產(chǎn)分析使用。
    生產(chǎn)數(shù)據(jù)維護(hù):主要針對(duì)目前生產(chǎn)部門的生產(chǎn)數(shù)據(jù)更新速度慢的問題設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)輸入生產(chǎn)數(shù)據(jù)、更新生產(chǎn)數(shù)據(jù)和查詢生產(chǎn)數(shù)據(jù)的功能。

    采用計(jì)算機(jī)管理后，基于MRPll原理設(shè)計(jì)出的生產(chǎn)管理流程如圖2所示。

    2.1 輸人信息
    該子系統(tǒng)有三種輸入信息，即生產(chǎn)需求、庫存狀況與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息。
    2.1.1 生產(chǎn)需求
    包括根據(jù)總公司下達(dá)指標(biāo)及外來訂單確定出的計(jì)劃時(shí)間內(nèi)最終成品的計(jì)劃生產(chǎn)量，及用于維修或試驗(yàn)用的備件、部件等獨(dú)立需求。
    2.1.2 庫存狀態(tài)
    包括所有成品、零部件、在制品、原材料(統(tǒng)稱為項(xiàng)目)的庫存狀態(tài)信息，具體內(nèi)容如下:
    (1)當(dāng)前庫存量。指工廠倉庫中實(shí)際存放的可用庫存量。
    (2)計(jì)劃入庫量。指根據(jù)正在執(zhí)行中的訂單，在未來某個(gè)時(shí)間周期內(nèi)項(xiàng)目的入庫量。在這些項(xiàng)目入庫的周期內(nèi)，即可將其視為庫存可用量。
    (3)提前期。從下達(dá)工作訂單到制造或裝配完畢所消耗的時(shí)間。
    (4)安全庫存量。為了預(yù)防特殊需求或供應(yīng)方面不可預(yù)測的波動(dòng)，在倉庫中經(jīng)常應(yīng)保持的最低庫存數(shù)量。
    (5)其它。如組裝廢品系數(shù)、零件廢品系數(shù)、材料利用率等信息。
    2.1.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
    產(chǎn)品結(jié)構(gòu)即組成產(chǎn)品的所有零部件的層次圖，根據(jù)此信息對(duì)產(chǎn)品指標(biāo)進(jìn)行拆解，制定零部件生產(chǎn)計(jì)劃。生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫是統(tǒng)一管理(組織、維護(hù))和提供生產(chǎn)管理所需數(shù)據(jù)的子系統(tǒng)。它是生產(chǎn)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，它集中建立和維護(hù)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)所必須的基本數(shù)據(jù)資源，為生產(chǎn)經(jīng)營各部門所共享。
    通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫對(duì)數(shù)據(jù)集中組織管理的主要優(yōu)點(diǎn)是:
    (1)減少生產(chǎn)管理各部門間數(shù)據(jù)相交部分的重復(fù)存貯，從而節(jié)省了存貯空間;
    (2)減少更新數(shù)據(jù)項(xiàng)的操作，避免了冗余數(shù)據(jù)引起的不一致性;
    (3)數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)合理、適應(yīng)系統(tǒng)功能擴(kuò)展的需要;
    (4)能以合理的組織、靈活的通信滿足各種生產(chǎn)活動(dòng)的要求。
    在生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫中集中組織與管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要有:
    (1)產(chǎn)品定義數(shù)據(jù);
    (2)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù);
    (3)加工工藝數(shù)據(jù);
    (4)工作中心(能力資源)數(shù)據(jù);
    (5)工廠日歷。
    2.2制定生產(chǎn)計(jì)劃
    MRPll模塊根據(jù)反工藝路線原理，按照生產(chǎn)計(jì)劃規(guī)定的產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量及期限要求，利用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、零部件和在制品庫存情況、各生產(chǎn)階段(訂購)的提前期、安全庫存等信息，反工藝順序推算出各個(gè)零部件的出產(chǎn)數(shù)量與期限。具體步驟如下:
    (1)根據(jù)實(shí)際需求編制生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)度表;
    (2)畫出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次圖;
    (3)查詢產(chǎn)品及零部件的庫存情況、生產(chǎn)提前期;
    (4)進(jìn)行MRPll拆零計(jì)算。
    采用計(jì)算機(jī)管理方式后，這部分的處理具有如下特點(diǎn):
    (1)根據(jù)產(chǎn)品計(jì)劃，可以自動(dòng)連鎖地推算出制造這些產(chǎn)品所需的各部件、零件的生產(chǎn)任務(wù)。
    (2)可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬。不僅可以計(jì)算出零部件的需要數(shù)量，而且可以同時(shí)計(jì)算出它們生產(chǎn)的期限要求;不僅可以算出下一周期的計(jì)劃要求，而且可以推算出今后多個(gè)周期的要求。
    (3)運(yùn)算速度快，便于計(jì)劃的調(diào)整與修正。
    2.3 生產(chǎn)作業(yè)控制
    生產(chǎn)作業(yè)控制的基本作用是通過各種有效的協(xié)調(diào)措施和調(diào)控方法，預(yù)防或制止生產(chǎn)過程中可能發(fā)生的或已經(jīng)發(fā)生的脫離計(jì)劃的偏差，保證生產(chǎn)按計(jì)劃所預(yù)定的目標(biāo)順利完成。
    鑄造企業(yè)的產(chǎn)品規(guī)格較為穩(wěn)定，工序?qū)ｉT化程度高，產(chǎn)量隨時(shí)間變化。因此，本系統(tǒng)采用坐標(biāo)圖閉來描述實(shí)際生產(chǎn)數(shù)和計(jì)劃產(chǎn)量數(shù)的進(jìn)度，比較實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的差異，程序自動(dòng)生成各生產(chǎn)時(shí)段的計(jì)劃實(shí)際對(duì)照表(如表)，然后根據(jù)此表繪出生產(chǎn)進(jìn)度坐標(biāo)圖(如圖3)，通過人機(jī)交互控制生產(chǎn)作業(yè)的進(jìn)程。

    生產(chǎn)系統(tǒng)經(jīng)常是處于動(dòng)態(tài)變化之中，MRPll系統(tǒng)產(chǎn)生的作業(yè)計(jì)劃必須要隨著客觀情況的變化而變化，才能保持計(jì)劃的適時(shí)性和準(zhǔn)確性。生產(chǎn)系統(tǒng)狀態(tài)變化主要包括下列內(nèi)容:
    (1)工程設(shè)計(jì)的改變;
    (2)客戶訂貨數(shù)量和交貨日期改變;
    (3)供應(yīng)商拖期發(fā)貨;
    (4)工作單提前或拖期完工;
    (5)廢品比預(yù)期的高或低;
    (6)關(guān)鍵工作中心或設(shè)備損壞;
    (7)計(jì)劃中使用的數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤。為反 映 上 述變化的情況，MRPll系統(tǒng)中的作業(yè)計(jì)劃需要不斷進(jìn)行更新。
    更新的方式有重新生成和凈改變兩種:
    (1)重新生成是指系統(tǒng)完全重新計(jì)算整個(gè)計(jì)劃，即對(duì)所有產(chǎn)品由主生產(chǎn)計(jì)劃開始，按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐層分解計(jì)算。重新生成之前，應(yīng)根據(jù)變化了的情況調(diào)整有關(guān)輸入數(shù)據(jù)。一般按照一定的時(shí)間間隔，例如一周或一個(gè)月重新生成一次。
    (2)凈改變是指系統(tǒng)只重新計(jì)算那些由于改變影響計(jì)劃的部分項(xiàng)目。它比重新生成對(duì)改變的反應(yīng)快，使物料需求計(jì)劃更準(zhǔn)確地反映當(dāng)前情況，可以按照較短的時(shí)間間隔進(jìn)行。但是對(duì)計(jì)劃內(nèi)容或庫存狀態(tài)發(fā)生重大變化時(shí)，凈改變則不能滿足準(zhǔn)確性的要求。此時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行MRPll重新生成。
3 結(jié)束語
    本系統(tǒng)建立在Window95/98網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，采用powerBuilder6.0編制，數(shù)據(jù)庫采用MSSQLServer7.0。該系統(tǒng)具有界面友好、操作方便的特點(diǎn)。可快速準(zhǔn)確地獲得生產(chǎn)過程中的信息，幫助鑄造廠科學(xué)合理地安排生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)周期，提高鑄件質(zhì)量和成品率，降低生產(chǎn)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度，從而使鑄造業(yè)獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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