由MES到ERP自下往上的滚动MPS实现

lihuolin958

　　1 多品种小批量生产的气门生产企业主生产计划排产面临的问题
　　当前市场对产品的多样化和个性化的需求越来越强烈，多品种小批量生产己经逐步成为当今制造类企业的主要生产方式之一，这种生产方式的一个主要特点就是能够灵活地适应市场的多样化和个性化需求，及时的按需生产，但同时也给企业管理者带来了许多挑战：如产品品种多、工艺多、设备多、生产线多、批量不相同、工艺路线不一样、交货期短等，在这样的条件下，如何准确制定物料需求计划和主生产计划一直是实施ERP的重中之重。ERP（企业资源计划）应该以生产为核心，这点是业界公认的。但如何以生产为核心？却极少有详细的论述。根本原因在于“详细生产排产”这个技术瓶颈。车间里或者生产线上的生产作业计划、生产过程的调度和管理仍然是在用最初最原始的那种老方式——多数时候是经验，有时候是感觉在起作用，加上少量的以EXCELL为工具的报表运算，虽老虽笨但是有效。ERP功能再强管得再宽似乎也管不到这里。结果，表面风风火火的ERP与企业最关键的运转过程发生了断层，从这个断层衍生出来的一大堆问题成为众家ERP难解之死结。最突出的一个：企业生产调度是要对企业最底层的生产资源——人员、设备、场地等，按照它们的能力进行合理安排。但是上层的ERP无论干什么事情都不去考虑这些资源和它们的能力，或者假设生产能力无限，或者按照一个人为定义的瓶颈资源进行简单四则计算。这种关键矛盾由于ERP技术瓶颈的存在而无法解决，ERP的前景可谓是不容乐观。那么，这到底有什么难的？为什么众多的名牌ERP企业都无法提供这种基本功能？ERP技术瓶颈到底在什么地方？回答这个问题，就要从主生产计划的排产问题说起。本系统幸运的是对企业底层的生产资源的基础数据已经由MES（制造执行系统）系统负责完成。本文重点解决由MES系统提供的基础数据自下往上实现ERP的MPS(滚动主生产计划)的滚动、倒序排产问题，实现如何解决一个月上千个品种的多品种小批量的主生产计划排产难的问题。如何利用“ERP企业资源计划”中的“R——资源”去体现出“P——计划”的价值。计划的做得是否准确、可行、及时直接关系到ERP系统中生产计划和调度的成败。
　　2 MPS（主生产计划）简述
　　MPS（主生产计划）是ERP的一个重要的计划层次，一般来说 ERP系统计划的运行时从主生产计划开始的，它是确定每个具体产品零部件在每个具体时间段的生产计划，计划的对象一般是最终产品对应的生产零件，即企业的销售产品对应的生产零件。它起着承上启下、从宏观计划向微观计划过渡的作用。主生产计划是生产部门的工具，因为它指出了将要生产什么。同时，主生产计划也是市场销售部门的工具，因为它指出了将要为用户生产什么。所以，主生产计划又是联系市场销售同生产制造的桥梁，使生产活动符合不断变化的市场需求，又向销售部门提供生产和库存的信息，起着沟通内外的作用。

　　3 主生产计划在ERP中的实现
　　3.1 主生产计划在ERP系统中的流程图
　　主生产计划基础数据来源说明：
　　1）合同评审BOM（物料清单）的基础数据来源于预测订单和需要经过评审的销售订单、生产BOM基础数据可以来源于评审BOM、或者没有经过评审的销售订单对应的标准BOM。
　　2）通过生产BOM生成计划订单，主生产计划通过计划订单拣单来产生（通过订单的优先级和订单的交货期来拣单），主生产计划审核通过产生生产订单，通过调度下达到MES车间生产。
　　3）自下往上是说ERP中MPS排产对车间设备能力运算、车间工艺在制品的统计可以实时反应到ERP中实行排产参考。

　　3.2 主生产计划和物料需求计划在ERP系统中的软件实现
　　技术上采用面向对象的pascal语言，dephi2007开发工具，软件架构上采用三层c/s架构：即客户端、服务器、数据库的分布式多层数据库开发 。Delphi提出的MIDAS（Multi-Tier distributed Application Services Suite多层分布式应用服务器组），是把原来Two- Tier数据连接放到了服务器端的COM组件上，客户端只剩下了执行文件和MIDAS.DLL，前台和服务器上的COM组件，通过DCOM机制互相沟通。这一层，称为应用程序服务器（Application Server），或者称为中间件。这种多层分布式工作机制，主要基于几点考虑：1） 减少客户机的维护量，因为前台程序比较简单；把企业逻辑封装在通用的中间件应用服务器中，不同的客户都可以共享同一个中间层（包括Web），而不必每个客户都单独实现企业规则，避免了重复开发和维护的麻烦。由于客户程序相当瘦（这就是现在流行的瘦客户机概念），无论是开发还是发布，都变得简单了。2） 便于升级，当中间件升级的时候，客户程序可能不需要变化；3） 实现了分布式数据处理，把一个应用程序分布在几台机器上运行，可以提高应用程序的性能，也可以把敏感部分封装在中间件，为不同的用户设置不同的访问权限，增强了安全性。4） 减少直接连接数据库的用户数目，减少费用。使用在原来的MIDAS基础上的DataSnap技术。DataSnap主要提供客户端和中间件之间的通信，不但支持COM+技术也支持TCP/IP或者CORBA，它们使用类似的界面和方法，其结果由程序自动完成，这就大大扩充了它的应用范围。这样的三层架构既可以满足局域网内的高速运行，也能实现远程访问，还可以使服务器和数据库分离。客户端上程序上采取DLL封装模块的方法。服务端上采取事务与连接池缓冲的技术，增加系统的稳定性能。数据库采用SQL2000和SQL20005，采用视图、存储过程、触发器、跨数据库链接服务等技术来采集或者同步PDM、MES、ERP、CAPP等数据库之间的数据。
　　3.3 主生产计划ERP系统中数据库设计
　　图3为ERP主生产计划和物料需求计划在ERP系统中数据库设计。

　　3.4 滚动主生产计划在系统中的实现
　　3.4.1 合同评审（BOM评审）
　　图4为BOM评审。
　　通过制定销售预测订单提交，进入合同评审，对BOM评审，执行存储过程z_p_ImportMrp_PlanBOMFromAccredOrderBOM保存数据到评审BOM表MRP_AccredOrderBOM
　　3.4.2 制定生产BOM
　　图5为生产BOM。

　　销售订单导入生产BOM，执行存储过程ImportProPlanBom，存入表MRP_Planorderbom。
　　3.4.3 计划订单
　　计划订单基础数据来源于生产BOM的审核通过，执行存储过程：ImportProPlanBom写入计划订单表：MRP_PLANorder。
　　3.4.4 主生产计划（来源于计划订单）
　　说明：新增功能：实现滚动排产功能。只要是MES系统中还没有完成的订单和生产订单调度中还没有下达到MES系统的订单都可以拿来排产，滚动下来的记录可以修改成品期和投料数，由计划预排功能运算出开料日期。若没有MES采集提供实时的数据。就不能使生产连绵不断地、周期性地、均衡平稳地滚动进行，这增强了计划的预见性和计划间的衔接，提高了计划的应变能力，是一种先进的计划编制方法。在ERP系统中编制的滚动计划是以时间为轴，以固定的时间段为滚动期，连续不断地安排生产任务的表。这个时间段可长可短，可以最终产品的制造周期为单位，也可以阶段性的任务完成时间或会计期间为单位。按一个月排好的订单顺序，必要保留好应付所谓插单、追加订单的空间，这样月计划做好后，这样的计划比较粗落，原因可能来自于计划的追加和更改，重新打破了主生产计划(MPS)。这样就会搅乱整个月的订单计划的编排，计划的特点就是这样，越是精密，调节的余地就越小，就越僵化，没有弹性。因此在刚上系统时候有一个磨合期、等数据准确完整了计划就会达到一个平衡点，使生产效率达到最优化。执行的存储过程是：p_InserPlanMainsub，保存在：MRP_planmain和MRP_plansub表中。
　　添加功能：实现拣单排产。
　　计划预排功能：根据一下的产品特征拉动式倒序排产，从成品期往前推出开料日期。
　　倒序排产倒序排产(Back Scheduling)计算开工日期及完工日期的一种方法。排产计算由合同的交货日期开始，进行倒序计算，以便确定每道工序的完工日期。 含义 倒序排产法(Back Scheduling)，是计算开工日期及完工日期的一种方法。是指将MRP确定的订单完成时间作为起点，然后安排各道工序，找出各工序的开工日期，进而得到MRP订单的最晚开工日期。排产计算由合同的交货日期开始，进行倒序计算，以便确定每道工序的完工日期。
　　根据企业的工厂日历结合产品加工特征编写执行存储过程：p_productorscheduling实现拉动式倒序排产从成品往前推出开料日期。这样就能减轻手工计算开料日期，在没有上系统之前一个星期排54万支气门要几天，现在十几分钟可以排完。大大提高了排产效率。
　　选中用料计算功能:实现此物料当前可用库存量是否能够排产：执行l_p_PlanMainKF_Need存储过程。以往是手工去仓库检查库存，上系统以后系统自动计算出当前可用库存。不会出现混乱和出错的问题。提高了工作效率。
　　进度计算功能：MES系统跟踪车间关键工序已加工多少，还需要加工多少，从车间层到计划层，从上往下透明化实时数据使得ERP对MPS的能力运算提供了依据，能够更好的对当前排产的能力估算提供有效的参考。
　　在此界面上还可以实现对下达的订单进行暂停、恢复、取消功能，为了更好的实现生产调度。
　　至此，主生产计划审核通过就下达到生产订单，生产订单进行调度下达到MES。
　　滚动主生产计划解决了一下几大问题：
　　1）使生产计划周期性、连续性、滚动性的执行；
　　2）增强了计划的预见性和计划间的衔接性，提高了计划的应变能力；
　　3）系统自动地拉动式倒序排产，从成品期往前推出开料日期；
　　4）从车间层到计划层，从上往下透明化实时数据使得ERP对MPS的能力运算提供了依据，能够更好的对当前排产的能力估算提供有效的参考。
　　4 结束语
　　本文解决了由MES系统提供的基础数据自下往上实现ERP中的MPS的滚动、倒序排产问题，解决了MES系统由车间层资源从下往上透明化传达到ERP计划层的排产的难解之死结。解决了企业生产调度对企业最底层的生产资源——人员、设备、场地等资源，按照它们的能力进行合理排产。实现了一个月上千个品种的多品种小批量的主生产计划排产难的问题，实现了各个生产部、销售部、产品部、采购部之间的数据共享和办公室无纸化。结合公司的实际运用ERP系统中信息技术与先进的管理思想，利用“ERP企业资源计划”中的“R——资源”去体现出“P——计划”的价值，提高了企业的生产效率。系统已经成功运用于某气门生产企业。取得了良好的经济效益。推动了企业信息化的发展。正如企业的生产部谢经理说的：“采用了主生产计划滚动排产方法，我们的效率提高了，数据准确性提高了、计划及时性提高了。我们的向着信息化高速公路迈进。”

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