朱 敏 龐 博 張 兆

（上海電纜研究所有限公司特種電纜技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

0 引言

電線電纜廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，被喻為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“血管”和“神經(jīng)”。電線電纜行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要的基礎(chǔ)配套行業(yè)之一，經(jīng)過(guò)多年快速的發(fā)展，總的規(guī)模、產(chǎn)量以及增長(zhǎng)速度已經(jīng)連續(xù)多年名列世界首位。同時(shí)電線電纜行業(yè)也面臨著制造成本高、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品附加值低、制造質(zhì)量低等一系列問(wèn)題。電線電纜行業(yè)內(nèi)規(guī)模以上的企業(yè)已經(jīng)超過(guò)4000家，其中75%以上為中小企業(yè)［1］，企業(yè)的信息化、智能化管理水平薄弱，新的發(fā)展時(shí)期面臨轉(zhuǎn)型升級(jí)迫在眉睫。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，我國(guó)制造業(yè)整體面臨轉(zhuǎn)型需求。智能制造在全球范圍內(nèi)快速發(fā)展，已經(jīng)成為制造業(yè)重要的轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢(shì)。生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES），20世紀(jì)90年代由AMR組織提出，AMR倡導(dǎo)制造業(yè)應(yīng)用三層模型（3rd Layer Model）表示信息化，將位于計(jì)劃層和控制層中間的執(zhí)行層稱作MES［2］。隨著工業(yè)朝著智能制造方向的不斷發(fā)展進(jìn)步，生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（MES）成為制造行業(yè)信息化不可或缺的一部分。

電線電纜行業(yè)同時(shí)具有流程型生產(chǎn)和離散型生產(chǎn)的特征，屬于混合型生產(chǎn)企業(yè)，因此需設(shè)計(jì)一套適合線纜行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)的MES系統(tǒng)，使其能更加有效解決線纜行業(yè)生產(chǎn)管理中的信息化問(wèn)題［3-4］。本文以國(guó)內(nèi)某電線電纜企業(yè)鋁合金生產(chǎn)車間的生產(chǎn)過(guò)程作為研究對(duì)象，闡述設(shè)計(jì)生產(chǎn)執(zhí)行輔助系統(tǒng)的基礎(chǔ)框架，具體包括系統(tǒng)功能定義、設(shè)計(jì)目標(biāo)、系統(tǒng)模塊劃分以及業(yè)務(wù)流程。旨在通過(guò)該系統(tǒng)對(duì)鋁合金的生產(chǎn)過(guò)程形成數(shù)字化管理能力，為整個(gè)車間向數(shù)字化車間邁進(jìn)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能化打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 系統(tǒng)功能

生產(chǎn)執(zhí)行輔助系統(tǒng)以生產(chǎn)加工單為單位，對(duì)各加工過(guò)程的原料領(lǐng)用、尾料、廢料、質(zhì)量、倉(cāng)庫(kù)等到最終的產(chǎn)成品進(jìn)行精細(xì)化的生產(chǎn)執(zhí)行與倉(cāng)庫(kù)執(zhí)行管理。

生產(chǎn)執(zhí)行輔助系統(tǒng)通過(guò)對(duì)加工過(guò)程的投入與產(chǎn)出管理，為將來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)質(zhì)量追溯、物料管控、燒損、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)能耗等管理提供詳細(xì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本的目的。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

在進(jìn)行生產(chǎn)執(zhí)行輔助系統(tǒng)的業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，依據(jù)企業(yè)的現(xiàn)狀，制定如下目標(biāo)：

（1）信息共享

基本消除企業(yè)的采購(gòu)部、銷售部、倉(cāng)庫(kù)部、技術(shù)部、質(zhì)檢部、生產(chǎn)部之間的信息孤島，使信息在相關(guān)部門之間的傳遞更具有實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性；使業(yè)務(wù)人員能訪問(wèn)權(quán)限范圍內(nèi)的信息；使相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)在任何時(shí)候都能夠監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，從而了解實(shí)時(shí)的訂單完成情況。

（2）信息集成

將進(jìn)銷存、生產(chǎn)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息集成到一起管理，便于查詢和歸檔；同時(shí)盡量和其他系統(tǒng)進(jìn)行集成，通過(guò)接口數(shù)據(jù)同步形式進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。

（3）業(yè)務(wù)流程重組優(yōu)化

通過(guò)分析企業(yè)中哪些業(yè)務(wù)活動(dòng)能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，哪些需要通過(guò)手工完成，哪些需要借助于其他系統(tǒng)完成，確定人與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的交互方式，使得整個(gè)業(yè)務(wù)過(guò)程更加順暢，進(jìn)一步達(dá)到業(yè)務(wù)流程優(yōu)化的目的。

（4）輔助提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力

良好的業(yè)務(wù)架構(gòu)和規(guī)劃使得企業(yè)的管理更細(xì)致。充分考慮信息技術(shù)的使用對(duì)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程和企業(yè)文化等方面的影響，制定行之有效的實(shí)施步驟和目標(biāo)，由系統(tǒng)目標(biāo)規(guī)劃出發(fā)，分析關(guān)鍵流程，識(shí)別和分類這些流程產(chǎn)生，控制和使用的數(shù)據(jù)，規(guī)劃完善系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)功能并布置實(shí)施。作為企業(yè)信息化建設(shè)的一個(gè)組成部分，有效推動(dòng)進(jìn)銷存與生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程重構(gòu)和整合，為優(yōu)化企業(yè)管理，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，整合利用企業(yè)內(nèi)部信息資源，進(jìn)而優(yōu)化生產(chǎn)流程，降低成本發(fā)揮積極、重要的作用。

3 系統(tǒng)模塊分類

為了方便生產(chǎn)執(zhí)行輔助系統(tǒng)的操作使用與管理，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)按照操作部門以及業(yè)務(wù)職權(quán)為主要考慮原則，將系統(tǒng)劃分為六大模塊。如圖1所示，這六大模塊分別是銷售管理模塊、采購(gòu)管理模塊、生產(chǎn)管理模塊、倉(cāng)庫(kù)管理模塊、基礎(chǔ)資料管理模塊和權(quán)限管理模塊。

圖1 生產(chǎn)執(zhí)行輔助系統(tǒng)模塊分類

（1）銷售管理模塊

銷售管理模塊由銷售部門操作，包含跟生產(chǎn)職能相關(guān)的銷售業(yè)務(wù)操作及單據(jù)流轉(zhuǎn)管理。銷售管理按業(yè)務(wù)類型細(xì)分為訂單管理和發(fā)貨管理。

訂單管理的具體業(yè)務(wù)單據(jù)包括銷售訂單、銷售訂貨通知單、質(zhì)檢通知單和成品入庫(kù)通知單。

發(fā)貨管理的具體業(yè)務(wù)單據(jù)和操作包括銷售提貨單、銷售發(fā)貨單、銷售退貨單以及銷售退貨稱重賦碼。

（2）采購(gòu)管理模塊

采購(gòu)管理模塊由采購(gòu)部門操作，包含跟生產(chǎn)職能相關(guān)的采購(gòu)業(yè)務(wù)操作及單據(jù)流轉(zhuǎn)管理。采購(gòu)管理按業(yè)務(wù)類型細(xì)分為訂單管理和收貨管理。

訂單管理的具體業(yè)務(wù)單據(jù)包括供應(yīng)商存貨對(duì)照表、采購(gòu)訂單、到貨通知單。

收貨管理的具體單據(jù)和操作包括采購(gòu)報(bào)檢單、采購(gòu)入庫(kù)單、特采入庫(kù)單、采購(gòu)?fù)素泦我约安少?gòu)稱重賦碼。

（3）生產(chǎn)管理模塊

生產(chǎn)管理模塊由技術(shù)部、生產(chǎn)部和質(zhì)檢部操作，包含在生產(chǎn)車間發(fā)生的一切業(yè)務(wù)單據(jù)。這些單據(jù)把從生產(chǎn)分配到生產(chǎn)完成這一系列生產(chǎn)流程串聯(lián)起來(lái)。其中也包括生產(chǎn)過(guò)程中半成品與成品的質(zhì)檢環(huán)節(jié)。因?yàn)橘|(zhì)檢是生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的一節(jié)，質(zhì)檢單是判斷加工完成品能否入庫(kù)的憑證以及評(píng)定工人計(jì)件工資的重要依據(jù)。

生產(chǎn)管理模塊按照業(yè)務(wù)類型可分為需求管理、派工管理、物控管理。

其中需求管理涉及的業(yè)務(wù)單據(jù)包括生產(chǎn)需求單、生產(chǎn)任務(wù)單、生產(chǎn)用料單。

派工管理涉及的業(yè)務(wù)單據(jù)包括生產(chǎn)派工單、生產(chǎn)工藝卡、外協(xié)派工單。

物控管理涉及的業(yè)務(wù)單據(jù)包括原料領(lǐng)用單、原料補(bǔ)料單、廢料領(lǐng)用單、工序退料單、工序質(zhì)量取樣單、成品質(zhì)量取樣單；物控管理涉及的稱重賦碼業(yè)務(wù)操作有工序退料稱重賦碼、外協(xié)收料稱重賦碼、外協(xié)發(fā)料稱重賦碼、產(chǎn)成品稱重賦碼。

（4）倉(cāng)庫(kù)管理模塊

倉(cāng)庫(kù)職能是生產(chǎn)領(lǐng)域的重要組成部分，包括原材料的生產(chǎn)領(lǐng)料、退料等，半成品及產(chǎn)成品的入庫(kù)、出庫(kù)等一系列庫(kù)存增減的業(yè)務(wù)操作。生產(chǎn)過(guò)程中的業(yè)務(wù)單據(jù)是庫(kù)存變化的載體，貫穿著整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。

倉(cāng)庫(kù)管理模塊按照業(yè)務(wù)類型可細(xì)分為入庫(kù)管理、出庫(kù)管理、在庫(kù)管理。

入庫(kù)管理涉及的業(yè)務(wù)操作有PDA采購(gòu)入庫(kù)、PDA尾料入庫(kù)、外協(xié)入庫(kù)、PDA產(chǎn)成品入庫(kù)、PDA退貨入庫(kù)等。主要的業(yè)務(wù)單據(jù)包括采購(gòu)入庫(kù)單、特采入庫(kù)單、廢料入庫(kù)單、產(chǎn)成品入庫(kù)單、銷售退貨入庫(kù)單等。

出庫(kù)管理涉及的業(yè)務(wù)操作有PDA銷售出庫(kù)、PDA原料出庫(kù)、PDA原料補(bǔ)料出庫(kù)、PDA廢料出庫(kù)、PDA采購(gòu)?fù)素洺鰩?kù)等。主要的業(yè)務(wù)單據(jù)包括銷售出庫(kù)單、原料出庫(kù)單、原料補(bǔ)料出庫(kù)單、廢料出庫(kù)單、采購(gòu)?fù)素洺鰩?kù)單等。

在庫(kù)管理涉及的業(yè)務(wù)操作有PDA盤點(diǎn)、PDA庫(kù)位轉(zhuǎn)移、安全庫(kù)存預(yù)警、半成品核價(jià)、產(chǎn)成品材料成本核算等。主要的業(yè)務(wù)單據(jù)包括盤點(diǎn)任務(wù)單、庫(kù)位轉(zhuǎn)移單、收發(fā)存匯總表等。

（5）基礎(chǔ)資料模塊

基礎(chǔ)資料模塊主要是進(jìn)行編碼管理，用于管理和維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的公用編碼和公用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編號(hào)，結(jié)構(gòu)定義與關(guān)聯(lián)，為數(shù)據(jù)的記錄、存儲(chǔ)和查找提供依據(jù)，并提高數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性。按照功能和業(yè)務(wù)屬性，基礎(chǔ)資料模塊細(xì)分為分類檔案、存貨檔案、工序檔案、設(shè)備檔案、設(shè)備參數(shù)、工序質(zhì)量參數(shù)、存貨質(zhì)量參數(shù)、客戶檔案、供應(yīng)商檔案、員工檔案、倉(cāng)庫(kù)檔案、中轉(zhuǎn)框檔案。

其中分類檔案是整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)編碼管理的基礎(chǔ)。對(duì)于變化頻率低且是整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)通用的信息，一般在分類檔案中定義。例如國(guó)家省市地區(qū)代碼及名稱、計(jì)量單位、幣種匯率等具有通用定義的信息放在分類檔案中；對(duì)于供應(yīng)商類型、客戶類型、存貨類型、工序類型等對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)基本定義不常變化的信息也放入分類檔案中。因此分類檔案定義好之后一般不需要經(jīng)常性地維護(hù)。

（6）權(quán)限管理模塊

權(quán)限管理由管理員操作，主要進(jìn)行用戶身份的區(qū)分與用戶行為的權(quán)限管理。具體功能包括用戶管理、密碼管理、角色管理、權(quán)限定義、權(quán)限管理。

4 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

基于系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)，充分考慮企業(yè)各部門之間信息共享、信息集成以及業(yè)務(wù)流程優(yōu)化的原則，形成系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖，如圖2所示。

圖2 生產(chǎn)執(zhí)行輔助系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖

系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程總體上采用“以銷定產(chǎn)”、“以產(chǎn)訂購(gòu)”的管理思想。其中技術(shù)部只負(fù)責(zé)銷售訂單的產(chǎn)品工藝BOM維護(hù)與改善，以及工序工藝指導(dǎo)書(shū)的安排；生產(chǎn)部根據(jù)銷售訂單、生產(chǎn)批量、現(xiàn)存量等合理調(diào)整生產(chǎn)需求量與生產(chǎn)計(jì)劃，并根據(jù)工藝BOM做生產(chǎn)任務(wù)分解，生成用料計(jì)劃和工序計(jì)劃。

技術(shù)部根據(jù)客戶訂單要求編制產(chǎn)品的“工藝BOM”，“工藝BOM”包括產(chǎn)品的加工工序步驟、“工序工藝指導(dǎo)書(shū)”等信息，并下達(dá)到生產(chǎn)部。

生產(chǎn)部根據(jù)銷售情況與生產(chǎn)約束制定“生產(chǎn)需求單”，生產(chǎn)部結(jié)合“工藝BOM”與“生產(chǎn)需求單”制定“生產(chǎn)任務(wù)單”和“用料通知單”，并將“用料通知單”下達(dá)到采購(gòu)部。

采購(gòu)部收到“用料通知單”后，進(jìn)行線下采購(gòu)詢價(jià)、比價(jià)、審批后制定“采購(gòu)訂單”。

供應(yīng)商到貨時(shí)，采購(gòu)部根據(jù)“采購(gòu)訂單”生成“到貨通知單”和“采購(gòu)報(bào)檢單”。將“采購(gòu)報(bào)檢單”下達(dá)到質(zhì)檢部。

質(zhì)檢部根據(jù)“采購(gòu)報(bào)檢單”與實(shí)物進(jìn)行質(zhì)檢，并與采購(gòu)部、倉(cāng)庫(kù)部一起進(jìn)行“采購(gòu)稱重賦碼”，然后進(jìn)行PDA掃描采購(gòu)入庫(kù)。并將入庫(kù)結(jié)果反饋到生產(chǎn)部的“到貨通知”。在質(zhì)檢過(guò)程中有質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，采購(gòu)部通過(guò)“采購(gòu)報(bào)檢單”生成“采購(gòu)?fù)素泦巍薄?/p>

當(dāng)生產(chǎn)部接到原材料“到貨通知”后，根據(jù)“生產(chǎn)任務(wù)單”、“工藝BOM”與“工序工藝指導(dǎo)書(shū)”生成“工序派工單”、“工序領(lǐng)料單”、“工序工藝卡”、“工序報(bào)檢單”等下發(fā)到相應(yīng)的機(jī)臺(tái)。

工序人員接到相關(guān)單據(jù)后，通過(guò)“工序領(lǐng)料單”去倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)料，根據(jù)“工序派工單”的設(shè)備參數(shù)調(diào)試設(shè)備。

工序加工過(guò)程中，對(duì)需要質(zhì)檢取樣的工序，工序人員可根據(jù)“工序報(bào)檢單”送檢到質(zhì)檢部。質(zhì)檢部根據(jù)“工序報(bào)檢單”及送檢實(shí)物進(jìn)行檢驗(yàn)，并將關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)錄入，生成“工序質(zhì)檢單”。

成品下線時(shí)，生產(chǎn)部將產(chǎn)成品取樣，通過(guò)“工序派工單”進(jìn)行“產(chǎn)成品稱重賦碼”，稱重打印兩份相同的“成品標(biāo)簽”，一份與成品的取樣一起送達(dá)到質(zhì)檢部，一份關(guān)聯(lián)到具體成品實(shí)物上，系統(tǒng)自動(dòng)生成“產(chǎn)成品工序報(bào)工單”。

質(zhì)檢部根據(jù)“產(chǎn)成品工序報(bào)工單”與成品的取樣進(jìn)行檢驗(yàn)，并記錄產(chǎn)品三大質(zhì)量參數(shù)（抗拉強(qiáng)度、延伸率和電阻率）結(jié)果到“成品質(zhì)檢單”，打印“產(chǎn)品合格證”，并將“成品標(biāo)簽”貼在“產(chǎn)品合格證”上，送到車間，與產(chǎn)成品實(shí)物關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)自動(dòng)生成“成品入庫(kù)通知單”，并通知銷售部準(zhǔn)備發(fā)貨。

銷售接到“成品入庫(kù)通知單”后，根據(jù)成品入庫(kù)數(shù)量，參照“銷售訂貨通知單”生成“銷售提貨通知單”并打印，拿到財(cái)務(wù)或其他部門簽發(fā)安排發(fā)貨計(jì)劃。

倉(cāng)庫(kù)部接到簽字后的“銷售提貨通知單”，通過(guò)PDA掃描“成品標(biāo)簽”進(jìn)行銷售發(fā)貨，系統(tǒng)自動(dòng)生成“銷售出庫(kù)單”。

5 結(jié)束語(yǔ)

電線電纜行業(yè)在經(jīng)歷近些年的快速發(fā)展，同時(shí)也是粗放型發(fā)展為主導(dǎo)，面臨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈、產(chǎn)能過(guò)剩等問(wèn)題。在當(dāng)前新的發(fā)展形勢(shì)下，推進(jìn)企業(yè)自身的創(chuàng)新型發(fā)展、增強(qiáng)精細(xì)化管理能力才能適應(yīng)市場(chǎng)需求，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。本文對(duì)電線電纜企業(yè)的鋁合金車間的生產(chǎn)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行研究，形成一套生產(chǎn)執(zhí)行輔助系統(tǒng)。該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中為了輔助生產(chǎn)高效執(zhí)行，充分考慮并優(yōu)化業(yè)務(wù)在各個(gè)部門間流轉(zhuǎn)的程序，進(jìn)行工藝管理的改善，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，從而為全面建設(shè)數(shù)字化車間打好基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量追溯提供信息通路。