生产作业计划管理系统的系统分析和设计

.生产作业计划管理系统的系统分析和设计机械电子工程研2005级 倪忠进 2005203067当今时代,在全球竞争激烈的大市场中,无论是流程式还是离散式的制造业,无论是单件生产、多品种小批量生产，少品种重复生产还是标准产品大量生产的制造，制造业内部管理都会遇到以下问题：企业可能拥有卓越的销售人员推销产品，但是生产线的上的工人却无法如期交货，车间管理人员则抱怨说采购部门没有及时供应他们所需要的原料；实际上，如果采购部门的效率过高，仓库里囤积的某些材料很长时间都用不完，仓库库位饱和，资金周转很慢；许多公司要用613个星期的时间，才能算出所需要的物料数量，所以订货周期只能613个星期；订货单和采购单上的日期和缺料清单上的日期都不相同，没有一个是肯定的；财务部门不信赖仓库部门的数据，不以它来计算制造成本。不能否认，以上这些情况正是大多数企业面临的一个严峻的问题，然后针对这一现象，又能有什么有效的办法来解决它呢？在中国的企业界还没有完全意识到这一问题的严重性的时候，国外的ERP/MRP II的软件厂商早已悄然走进了中国市场，并随着时间的推移，ERP开始逐渐被中国的企业界，理论界所认识。1.1 软件的定义1.1.1 问题定义企业资源计划系统（Enterprise Resource Planning，ERP），是指建立在信息技术的基础上，以系统化的管理思想为企业决策及员工提供决策运行手段的管理平台。ERP系统集中信息技术与先进的管理思想于一身，成为现在企业的运行模式，反映时代对企业合理调配资源，最大化地创造社会财富的要求，成为企业在信息时代生存、发展的基石。生产管理系统（Manufacture Resource Planning，MRP）是ERP最为重要的组成部分。按照需求的来源的不同，企业内部的物料可分为独立需求和相关需求两种类型。独立需求是指需求量和需求时间由企业外部的需求来决定，例如客户订购的产品，科研试制需要的样品、售后维修需要的备品备件等；相关需求是指根据物料之间的结构组成关系由独立需求的物料所产生的需求，例如半成品、零部件、原料等的需求。MRP的主要任务有：从最终产品的生产计划（独立需求）导出相关的物料（原材料、零部件等）的需求量和需求时间（相关需求）。根据物料的需求时间和生产（订货）周期来确定其开始生产（订货）的时间。MRP的基本内容是编制零件的生产计划和采购计划。然而要正确编制零件计划，首先必须落实产品的出产进度计划，用MRP术语讲就是主生产计划（Master Production Schedule, MPS），这是MRP展开的依据。MRP还需要知道产品的零件结构，即物料清单（Bill Of Material, BOM），才能把主生产计划展开成零件计划；同时，MRP必须知道库存数量才能正确计算出零件的采购数量。因此基本的MRP的依据是：主生产计划（MPS）物料清单（BOM）库存信息它们之间的逻辑流程关系如图所示。图1 MRP逻辑流程关系图现有某厂以月为生产周期，制定本月产品的主生产计划（多产品、多台套）；根据主生产计划和各产品结构分析零部件的需求量；按产品零部件代码汇总；根据各零部件的加工工艺和装配工艺编制加工工艺作业计划；按车间分类进行工艺汇总，编制车间作业计划。为了减轻工作量，改善工作条件，该厂决定采用微机系统来处理生产作业计划管理的一些问题。对于所提出的问题，进行了一定的分析。各个相关的工作人员确实忙不过来。如果开发计算机生产作业计划管理系统，可以节省人力，节省开支，每年可以获得一定量的经济效益。1.1.2 可行性研究技术可行性生产作业管理涉及的部门、人员较广泛，比如说车间、销售、财务、仓库等。我们把该类部门统称为生产管理部门，对现行同类系统情况调查的基础上，得出该系统的逻辑模型（即顶层数据流图）。图2 系统顶层数据流图在该数据流图上生产管理部门既是数据流的源点也是终点。生产管理部门是该系统的关键人员，不如说销售部门根据当前产品的需求量，输入各种不同产品的信息编制出当月的主生产计划报表，系统根据主生产计划和各产品结构分析零部件的需求量、自动产生零部件清单，同时对每个零部件进行分析产生加工工艺流程清单、根据工艺计划自动生成各个车间生产计划报表，方便了各个生产管理相关部门的协调进行。1.1.3 软件计划项目目标本项目主要通过微机实现生产计划管理，协调各部门的工作。主要功能（1）以月为生产周期，制定本月产品的主生产计划（多产品类型品种、多台套）。（2）根据主生产计划合格产品结构分解零部件的需求量（产品数据结构分为三层：产品部件零件），并打印主生产计划表。（3）产品零部件代码汇总，打印零部件汇总表。（4）根据各零部件的加工工艺和装配工艺编织加工、工艺作业计划。（5）按车间分类进行工艺汇总，编制车间生产作业计划，打印各车间生产作业计划。硬件资源联想扬天M4600C P4 506 25680pD(XP)英特尔 奔腾 4 506(2.66Hz)处理器(64)/ 256MB DDR400/80GB (7200转)/无软驱/16X-DVD/声卡/集成百兆网卡/集成高性能显卡/USB光电鼠标/XP HOME/前置2口USB2.0/宽带服务卡经济装/商用应用05版/打印机标配：17CRT显示器 媒体价：￥5199.00元软件资源WINXP PRO操作系统、office2003全套、VB.net、及打印机等驱动程序成本估算设备费0.6万元，开发费用约2.0万元，共2.6万元1.1.4 需求分析生产作业计划管理系统内部结构比较复杂，现在对这个系统把顶层的数据流图进一步细化。图3 系统零层数据流图图4 数据库维护项第一层数据流图图5 打印命令第一层数据流图图6 生产作业计划管理第一层数据流图 图7 零部件清单处理第二层数据流图图8 加工工艺处理第二层数据流图根据上面的分析的生产作业计划管理系统的数据流图相应的数据字典如下：1） 顶层数据流图： a：数据流描述： 产品信息=产品编号|产品名称|规格|计量单位|产量|开始时间|结束时间|年月|备注 操作命令=基础数据库维护|制定月生产作业计划|采购管理|系统版本信息 生产作业计划=月主生产计划|部件清单|零件清单|车间主生产作业计划b：基本变换描述： 变换名：生产作业计划管理系统；变换编号：无 输入数据流：产品信息、操作命令 输出数据流：月主生产作业计划2） 零层数据流图：A、数据流描述同顶层。B、数据存储名：生产作业管理系统数据库C、基本变换描述： 变换名：服务分类；变换编号：1 输入数据流：操作命令 输出数据流：基础数据库维护命令、制定生产作业计划命令、采购计划命令、系统管理命令。 变换逻辑：CASE OF (命令类型)CASE 基础数据库维护命令；维护信息CASE 制定月主生产计划作业命令；制定月主生产作业计划CASE 采购计划命令；制定采购计划CASE 系统管理命令；系统信息END CASE 变换名：基础数据库管理；变换编号：2 输入数据流：维护命令、维护项、生产管理系统。 输出数据流：维护情况 变换逻辑：CASE OF （维护命令） CASE 添加命令；添加产品信息； CASE 修改命令；修改处理 CASE 删除命令；删除处理 END CASE 注：该变换对应这基础数据库（静态表）中的表1到表6，当有新产品添加，修改删除时据其对应的产品编号，部件编号，零件编号都要做相应的变化。变换名：制定生产作业计划；变换编号：3输入数据流：生产作业计划管理命令；产品信息；生产管理系统。输出数据流：生产作业计划情况变换名：采购计划；变换编号：4输入数据流：制定采购业务计划命令；产品信息；生产管理系统输出数据流：采购信息变换名：系统信息 变换编号：5输入数据流：管理项；系统管理命令；生产管理系统输出数据流：系统信息1.2 软件的开发1.2.1软件设计总体设计的基本任务就是回答“系统该如何实现”，设计出组成系统的物理元素。本系统主要实现月主生产计划、零部件清单、加工工艺作业计划、车间生产计划的制定4个核心功能。在几个功能中都需要从系统外部或系统数据库中取得数据，该系统分解后的分层结构图和HIPO图如图9和10所示。图9 生产作业计划管理系统分层结构图图9 生产作业计划管理系统HIPO图1.2.2数据库设计根据前面的设计，系统所需的数据库包括“部件零件关系信息”、“产品零部件信息”、“零部件工艺信息”、“车间工艺关系信息”四个基本表，各部分各自作为一个表存在。具体设计如下。1.用于产品信息，具体设计如表1所示。表1产品信息表字段名数据类型说明产品编号字符型字段大小为50产品名称字符型字段大小为50规格字符型字段大小为50计量单位字符型字段大小为50产量整形字段大小为20开始日期长日期字段大小为50结束日期长日期字段大小为50年月文本字段大小为50备注文本字段大小为502.用于存放产品零部件信息，具体设计如表2所示。表2零部件信息表字段名数据类型说明产品编号字符型字段大小为50零部件编号字符型字段大小为50零部件名称字符型字段大小为50零部件数量整型字段大小为503.用于存放零部件工艺信息，具体设计如表3所示。表3零部件工艺表字段名数据类型说明零部件编号字符型字段大小为50工艺编号字符型字段大小为50工艺名称字符型字段大小为50工作中心代码字符型字段大小为50工作中心名称字符型字段大小为504用于存放车间和工作中心关系信息，具体设计如表4所示。 表4车间与工作中心关系表字段名数据类型说明工作中心代码字符型字段大小为50车间编号字符型字段大小为50车间名称字符型字段大小为50在整个生产计划管理的处理过程中将涉及一些动态表格如“月主生产计划表”、“零部件信息表”、“加工工艺作业计划表”、“车间生产计划表”。具体设计如下。5用于存放每个月的主生产计划，具体设计如表5所示。表5月主生产计划表字段名数据类型说明产品编号字符型字段大小为50产品名称字符型字段大小为50产品数量整型字段大小为50年月日期/时间/备注字符型字段大小为507用于存放零部件信息（含重复零件），具体设计如表6所示。表6零部件信息表字段名数据类型说明零部件编号字符型字段大小为50零部件名称字符型字段大小为50零部件数量整型字段大小为50年月日期/时间8.用于存放加工工艺计划信息，具体设计如表7。表7 加工工艺作业计划表字段名数据类型说明工艺编号字符型字段大小为50工艺名称字符型字段大小为50零部件代码字符型字段大小为50零部件数量整型字段大小为50完成时间日期/时间9.用于存放车间生产计划信息，具体设计如表8。表8车间生产计划表字段名数据类型说明车间代码字符型字段大小为20车间名称字符型字段大小为20零部件代码字符型字段大小为20零部件数量整型字段大小为10完成时间日期/时间 附件1：基于ACCESS的生产作业计划管理系统的部分设计1、 表格的设计：2、 关系3、 动态表：4、 窗体设计：附件2：基于SQL sever&VB.net的生产作业计划管理系统的部分设计1、SQL SEVER部分建库代码：-CREATE TABLE dbo.物料主文件 (物料编号 char (14) NOT NULL ,条码 char (14) NULL ,物料名称 varchar (50) NOT NULL ,拼音编码 char (10) NULL ,计量单位 char (10) NOT NULL ,规格型号 char (20) NULL ,计划类别 char (5) NULL ,状态类别 char (5) NULL ,归属类别 char (5) NULL ,价值类别 char (1) NULL ,物料特性a varchar (40) NULL ,物料特性b varchar (40) NULL ,物料特性c varchar (40) NULL ,物料特性d varchar (40) NULL ,长 decimal(18, 3) NULL ,宽 decimal(18, 3) NULL ,高 decimal(18, 3) NULL ,净重 decimal(18, 3) NULL ,品牌 char (10) NULL ,颜色 char (10) NULL ,等级 char (10) NULL ,进货提前期 int NULL ,准备周期 int NULL ,生产周期 int NULL ,最小包装量 decimal(18, 3) NULL ,最低销售量 decimal(18, 3) NULL ,批量 decimal(18, 4) NULL ,最高库存 decimal(18, 3) NULL ,最低库存 decimal(18, 3) NULL ,库存期限 int NULL ,录入者 char (8) NULL ,录入日期 int NULL ,低层码 int NULL ,指定供货商 char (10) NULL ,定货策略 char (10) NULL ,生产车间 char (10) NULL ) ON PRIMARYGOCREATE TABLE dbo.物料清单 (父项编号 char (14) NOT NULL ,物料编号 char (14) NOT NULL ,需要数量 decimal(18, 4) NOT NULL ,领料车间 char (10) NULL ,领料库房 char (10) NULL ,损耗率 decimal(5, 4) NULL ,bom状态 char (1) NULL ,bom信息状态 char (1) NULL ,审核者 char (8) NULL ,审核日期 int NULL ,其它事项 text NULL ,低层码 int NULL ,展开标记 bit NULL ) ON PRIMARY TEXTIMAGE_ON PRIMARYGOCREATE TABLE dbo.工厂日历 (年份 int NOT NULL ,计划期 int NOT NULL ,开始日期 int NOT NULL ,结束日期 int NOT NULL ,备注 varchar (255) NULL ) ON PRIMARYGOCREATE TABLE dbo.主需求计划 (编号 char (14) NULL ,物料编号 char (14) NOT NULL ,年份 int NOT NULL ,计划期 int NOT NULL ,开始日期 int NULL ,结束日期 int NULL ,需求数量 decimal (15,2) NOT NULL ,记帐人 varchar (10) NULL ,修改日期 int NULL ,状态 char (10) NULL default 有效,备注 varchar (40) NULL ) ON PR