在對非標裝置生產特點及其業務流程分析的基礎上，提出系統的功能結構，建立非標裝置物料清單(bom)和關係型資料表的對映關係，設計了資料庫結構，最後對系統進行開發，實現了非標裝置bom資訊的高度共享以及生產全過程的動態管理，提高了非標裝置製造企業生產管理水平，並為其進一步地管理改進提供決策支援。
0 引言
隨著科學技術的飛速發展、產品需求水平的提高和製造業全球化趨勢的加劇，多品種小批量和單件訂貨型生產方式已經逐漸取代大批量生產方式而成為主流。非標裝置製造企業就屬於典型的訂貨式生產企業，只有當銷售部門與客戶簽訂合同後，企業才開始按照訂單的要求進行專門的工藝設計並組織生產。與大批量生產方式相比，非標裝置生產具有以下特點：
1)產品需求數量一般為單件；2)工藝設計與生產為一次性；3)產品結構複雜，生產周期長；4)外協、外購件較多；5)生產過程動態多變。上述特點決定了非標裝置製造企業生產管理無法採用基於主生產計畫的主流erp系統，非標裝置製造企業生產管理的資訊化程序已不能滿足生產實際的需求。資訊傳遞的滯後性、資訊孤島的存在、工藝更改資訊管理混亂、生產計畫編排柔性不足，以及生產進度缺乏有效監控等問題日益突出。
因此，設計開發出基於非標裝置生產特點並滿足非標裝置生產業務實際需求的非標裝置生產管理資訊系統，對於提公升非標裝置製造企業生產管理的資訊化水平，保證非標裝置按時、按質交付使用者具有重要意義。
1 非標裝置生產業務流程
從專案管理的角度，可以將單台非標裝置的生產過程視為乙個專案的進行過程。工藝部門在非標裝置設計圖樣的基礎上，進行審圖和工藝編制，形成產品的物料清單(biu of material，bom)和工藝單，並通過任務提料形成材料消耗工藝定額明細和標準件、外購件及輔助材料明細，最後制定工時定額。計畫部門根據產品bom、交貨期以及企業實際生產能力等，制定產品的總體生產計畫並通過審批後下達。
隨著時間的推移，在總體生產計畫的基礎上，綜合考慮各方面因素，編制下一階段滾動生產計畫並通過審批後下達，直到產品最後**完成。生產部門根據滾動計畫進行生產派工，並按照材料消耗工藝定額明細和標準件、外購件及輔助材料明細領取物料，組織車間生產，及時匯報生產進度。質量部門對每道工序進行質量檢驗，如果質檢合格，繼續進行生產直至產品**完成並交付使用者；如果質檢不合格，則需要進行返修或重新生產直至最終檢驗通過。
非標裝置生產的基本業務流程如圖1所示。
圖1 非標裝置生產的基本業務流程
2 系統設計
2.1 系統功能結構
在對非標裝置生產業務流程分析的基礎上，結合企業的實際功能需求，按照軟體設計的模組化思想，將非標裝置生產管理系統劃分為基礎資料管理、工藝管理、計畫管理、生產管理和系統管理五大模組，系統功能結構如圖2所示。
圖2 非標裝置生產管理系統的功能架構
1)基礎資料管理：主要是對面向整個系統的基本資訊進行管理，包括專案新建、專案資訊管理、專案信信查詢、裝置交付確認、部門目錄管理，以及員工目錄管理。乙個專案是指一台非標準裝置的生產任務。
2)工藝管理：主要提供工藝設計過程所需的各項功能，以形成bom樹形結構和工藝單，為後續的計畫管理和生產管理提供基礎，包括工藝編制、任務提料、工藝複製、工藝更改、工藝完工確認，以及工藝資訊瀏覽。工藝複製是通過對系統中已經存在的工藝資訊的再利用而達到資訊高度共享的目的。
3)計畫管理：主要提供生產計畫的編制、修改、上報、審批、下達和瀏覽功能，包括總體計畫編制、滾動計畫編制、未下發計畫管理、待審批計畫管理、總體計畫瀏覽、滾動計畫瀏覽，以及多專案滾動計畫瀏覽。
4)生產管理：主要提供非標裝置生產過程中與系統相關的各項功能，包括生產派工管理、生產進度管理、工序質量檢驗、生產完成情況查詢和工序質檢資訊查詢。為方便使用者使用，當某零/部件工藝路線中最後一道工序質檢合格，系統自動設定該零/部件生產完成。
5)系統管理：主要是指系統許可權設定與維護，包括角色管理、使用者管理、密碼管理和日誌管理。系統採用基於角色的訪問控制(role-based access control，rbac)方法，不僅保證不同職能部門的使用者僅擁有與自身相關的功能操作許可權，而且使用靈活，安全性高。
2.2 非標裝置bom與關係型資料表的對映關係
非標裝置bom作為重要的基礎資訊，產生於工藝部門，但是其使用和維護卻貫穿於整個非標裝置的生產過程。一方面，企業各項業務的開展都以bom為依據，例如計畫部門根據bom編制生產計畫，排程部門根據bom安排生產並領取物料，質量部門根據bom對工序進行檢驗；另一方面，由於非標裝置結構的複雜性以及生產過程的動態多變性，導致bom需要不斷地修改和更新。因此，為bom設計乙個合理的資料庫結構對整個系統執行效率的提高是非常重要的。
目前，bom常用的資料表構造方法有單層bom結構、多層bom結構和層次碼bom結構等，這些方法各有優點和缺點。綜合考慮使用者的功能需求和不同方法的特點，本系統採用圖3所示的非標裝置bom資料結構。非標裝置bom樹的每乙個節點都對應資料表中的一條記錄，其中非標裝置編號和件號作為主鍵(pk)。
通過對企業的實際調研，系統採用兩位作為層次碼每層的長度，同時設定層次碼的長度為可變，不需要在末尾添零補足最大位數。層次碼中隱含了零/部件的所在層次和底層碼，非常容易顯示產品的結構樹和進行bom結構分解，也可以快速準確地反查乙個零/部件的歸屬情況。圖3中，pk表示資料表的主鍵，fk表示資料表的外來鍵。
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圖3 非標裝置bom資料結構
非標裝置bom樹僅表明了各零/部件之間的結構關係，並不能反映系統所需的其他資訊，例如零/部件的工藝路線、物料需求和文件資訊等，這些資訊與零/部件存在著一對多或者多對多的對應關係。因此，系統在前台介面通過url標準將bom樹與其關聯物件連線，在資料庫表中通過外來鍵關係建立二者之間的聯絡，同時，設定該外來鍵關係中參照完整性的違約處理方式為級聯刪除和級聯修改，這樣就保證了在修改裝置bom節點資訊時，bom表和關聯物件表的同步更新。
2.3 系統資料庫結構
在對非標裝置生產業務流程和資料流程分析的基礎上，以滿足系統功能需求為宗旨，充分考慮資料讀取的方便性和準確性，運用實體一聯絡方法(entity relationship appmach，e-r方法)建立資料的概念模型，並結合關聯式資料庫規範化理論，通過一定的轉換規則得到資料的邏輯模型，最終形成非標裝置製造企業生產管理系統資料庫。非標裝置製造企業生產管理系統資料庫中主要資料表及其之間的關係如圖4所示，其中，箭線由外來鍵關係中的從表指向主表。
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圖4 資料庫中主要資料表及其之間的關係
3 系統實現
本系統的實現是基於瀏覽器/伺服器(browser server，b/s)模式，以c#語言為開發語言，以visual 為開發平台，並使用oracle 9i軟體作為資料庫管理工具。為了向使用者提供更直觀的介面和更方便的操作，系統採用visual 自帶的tree-view控制項實現非標裝置bom樹形結構動態繫結及顯示。同時，系統提供了匯出excel功能和列印工藝檔案功能，以達到資訊的高度共享，提高工作效率。
圖5所示為非標裝置工藝編制介面。
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圖5 非標裝置工藝編制介面
4 結語
非標裝置生產管理系統以裝置bom為架構，將總體計畫和滾動計畫相結合、進度控制和質量控制相結合為基本設計思想，達到工藝資訊的實時更新和高度共享，使得企業管理和工作人員能夠及時地對非標裝置生產的計畫、實施和質量等進行管理，實現非標裝置生產製造全過程的綜合動態管理。本系統已在陝西省某非標裝置製造企業實施，並且執行狀況良好，有效地提高了生產進度和質量的跟蹤控制，為企業生產管理的持續改進提供了決策支援。
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