[农林牧渔]生产预警系统.doc
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1、北京理工大学工程硕士专业学位论文摘要MRPII(制造资源计划Manufacturing Resources Planning)作为一种先进的管理思想和工具,逐步成为提高企业管理水平和竞争实力的重要手段。制造企业的生产管理包括生产计划管理,车间库房管理。如何保证计划的按期完成,对生产过程进行监控,成为企业越来越关心的问题。针对某大型企业的生产实际,根据对生产实时监控的需求,本文研究了MRPII的相关原理以及车间库房管理的理论,设计并实现了生产预警系统。生产预警系统结合生产车间生产管理和生产计划进行生产预警,对实时生产的零件在库房的入出库信息和生产计划信息进行综合分析,及时发现生产环节的不足,保证
2、计划的按时完成。生产预警系统综合运用当前主流的J2EE技术、SSH(Struts、Spring、Hibernate)架构,基于B/S模式三层架构。目前,该系统已经在企业中运用,达到了预期的设计目标。关键词:MRPII;库房管理;生产预警;J2EEAbstractMRPII (Manufacturing Resources Planning) is an advanced thought and tool on management and a lot of enterprises have wielded the MRPII idea to improve their management a
3、bility and contest strength. Manufacturing production management is including production planning management and treasury management. How to ensure the project completed on schedule and monitor the production process is becoming more and more concern by company.Based on the needs of the real-time mo
4、nitoring of production, we have studied the relevant principles of MRPII and treasury management theory. We have designed and implemented the Early Warning System for production. This system can make early warning for production by analyzing the production plan and the product inventory information
5、to find out the production chain problems and ensure timely completion of plan.At the same time, we synthetically handled J2EE technology, SSH framework technology to accomplish the Early warning Systems designing and implementation which is based on the Browser/Server mode.Recently, this system has
6、 been working in the enterprise, and has reached expected goal.Key words:MRPII;treasury management;early warning for production;J2EE-I-目 录第1章 绪论11.1 课题背景11.2 课题目的及意义11.3 国内外MRPII/ERP发展现状31.3.1 MRPII/ERP概念31.3.2 MRPII/ERP的发展41.3.3 MRPII/ERP的管理思想91.4 论文结构10第2章 生产预警系统主要技术概述122.1 系统开发环境122.2 J2EE技术概述122
7、.3 SSH(Struts 、Spring 、Hibernate)开发技术142.3.1 Struts概览142.3.2 Hibernate对象关系映射框架172.3.3 Spring轻量级框架172.3.4 Struts + Spring + Hibernate整合开发17第3章 生产预警系统需求分析193.1 企业车间生产管理的特点193.2 企业车间生产管理存在的问题203.3 企业对生产预警系统的要求213.4 生产预警系统的功能分析223.4.1 车间管理模块功能分析223.4.2 生产预警模块功能分析25第4章 生产预警系统设计284.1 生产预警系统设计思路284.2 生产预警系
8、统设计原则284.3 生产预警系统实现目标294.4 生产预警结构设计294.4.1 C/S与B/S结构的比较304.4.2 本系统选用B/S结构324.5 生产预警系统功能设计344.5.1 车间管理模块功能设计344.5.2 生产预警模块功能设计464.6 生产预警系统数据库设计484.6.1数据库设计原则484.6.2数据库概念设计494.6.3数据库逻辑设计53第5章 生产预警系统的实现545.1系统总体构架545.2 类关系设计555.2.1 车间管理子系统类关系设计555.2.2 生产预警类关系设计605.3系统界面625.3.1车间生产管理子系统界面625.3.2 预警查询界面6
9、3第6章 结论67参考文献69致谢71-II-第1章 绪论1.1 课题背景改革开放以来,我国从计划经济逐步转变为社会主义市场经济,国有企业在管理上存在着诸多的不适应1。从市场经济下企业面临的严峻形势看,对企业采用信息技术和管理技术先进的MRPII、ERP等来提高技术创新能力和市场竞争能力是十分必要的。MRPII也正是在这样的国情和背景下转变为企业在信息化建设中的需求,从单纯计算机技术的推广应用行为转变为以提高企业市场竞争力为目标的企业行为2。国有企业充分认识并实施MRPII是具有深远意义的。制造业是中国国民经济最重要的支柱产业之一。在世界经济全球化的冲击下,中国制造业面临着更大的国内市场的激烈
10、竞争,因而只有采用先进的制造技术、强化产品创新能力、充分利用计算机信息化技术,才能提高制造企业的核心竞争力。在现代MRPII、JIT、ERP等先进的管理理念下,库存管理在制造企业中扮演了越来越重要的角色。库存管理与供应链上的采购、销售、生产、商务等各环节有着紧密联系。高效的库存管理,能够迅速准确地掌握各种物资的收发存情况,保持最佳的存贮状态,对保证生产的顺利进行和减少库存浪费具有重要意义3。本人所在工作单位是一家大型的国有制造型企业,生产的最终产品是经过多道机械加工过程的零件组装而成。该企业每年承担着大量的生产任务,其中部分任务是根据合同,按照年度计划方式组织生产的,另外一部分则完全由市场订单
11、方式组织生产,其经营、采购、制造等全部过程按照产品划分给各自相对独立的子公司进行管理。当前企业正在进行信息化建设,以前传统的管理方式对企业的发展起到约束作用。根据企业信息化建设的规划和原则,企业亟需使用一套能够满足企业当前制造管理和今后发展所需要的信息化系统。在该企业生产制造的过程中,一方面是生产计划管理,一方面是车间的库房管理。目前企业中虽采用了生产计划管理系统,但车间生产过程依然采用手工记账的方式,对整个生产过程无法进行监控和预警。如何有效地把库房管理和生产计划管理结合起来进行生产预警,对生产进行实时监控,保证计划的按时完成成为该制造企业目前的迫切需求。1.2 课题目的及意义 本课题针对该
12、制造企业生产预警管理的需求,结合当前企业生产计划管理和库房管理的思想以及软件技术知识在企业生产管理中的应用现状,拟达到如下两个研究工作目标:其一是车间库房的管理和转中间工序的管理,实现毛坯和成品的进出库管理、库房台帐管理、库房日报管理和转中间工序管理,保证进出库明确、台帐清楚。提供退修管理、废品管理、在制品丢失管理、配套查询等一些辅助功能;其二是实现生产预警,对生产计划执行情况、生产状况、生产完成情况查询和监控,确保工作的按期完成。因此,根据企业的实际情况,生产预警系统包括几个方面的内容:1、车间管理模块:实现车间库房入出库、库存(包括毛坯、成品和总装成品仓库)、转中间工序的管理、监控、跟踪、
13、统计等功能。实现从毛坯的车间机加制造、中间流转到最后产出整个生产过程的数据不出现断点。2、生产预警模块:调用生产计划管理系统的接口,结合库房信息,对生产进行实时监控,发布生产预警。根据该企业的生产管理体制特性,生产管理信息系统由四个部分组成:供生产制造部业务人员使用的生产制造部生产管理信息子系统、供生产分厂使用的分厂级生产管理信息子系统、供分厂生产车间使用的车间级生产管理信息子系统、供相关生产负责人使用的生产信息查询子系统。论文中所研究的生产预警系统是生产管理信息系统中的车间级生产管理信息子系统的生产预警,如图1-1所示。图1-1 生产管理信息系统总体功能结构图企业信息化不仅是增强企业市场竞争
14、的客观需要,实现管理创新的重要途径,也是解决企业管理中突出问题的有效措施。对于制造型企业来说,车间是物流和信息流的交汇地,也是经济效益的物化点。所以,在车间建立计算机管理信息系统,实现车间信息的数字化管理,消灭信息孤岛现象,显得尤为重要。建立适合于制造业的生产预警系统的方法有多种选择,可以通过企业自己的研究力量进行自主开发,可以通过直接购买方式获取,也可以通过与科研院所或者高校合作共同开发。这三种方法各有利弊,各个企业可结合自身的特点进行选择。本文立足于企业与高校的合作开发,结合本人工作单位的生产经营情况,将MRPII原理应用于车间级生产管理系统方面进行了初步研究,应用J2EE技术为企业量身设
15、计开发一套使用简单,价格便宜,运行稳定,满足当前该企业现实生产过程的管理系统。由于J2EE平台采用了基于组件化,标准化开发的分布式应用模型,并为这些组件定义了一套完整的服务集合,从而简化了开发易扩展、易伸缩的企业应用的复杂性,大大降低了应用系统的开发和维护成本,缩短了软件的开发周期。4。1.3 国内外MRPII/ERP发展现状1.3.1 MRPII/ERP概念美国Gartner Group公司在1990年初提出了企业资源计划Enterprise Resource Planning(MRPII/ERP)的概念5。Gartner Group提出的概念中描述了下一代制造业务系统和制造资源计划软件(M
16、RP II)。它将包括客户/服务器的架构,使用图形用户接口,应用开放系统制作。除了已有的标准功能,它还包括其他特性,如:流程运行管理,以及定期的报表等。特别是,MRPII/ERP采用的基础技术将同时提升用户所使用的软件和硬件的独立性,更易于升级。MRPII/ERP的关键在于所有用户能对其运用量体裁衣,自然更易于使用。Gartner Group提出的这个概念,其实质是在MRP II(Manufacturing Resource Planning制造资源计划)基础上进一步发展从而形成了面向供应链(Supply Chain)的管理思想。企业信息化的实质是将企业的制造过程、物料流动、事务处理、现金流动
17、、用户交互等业务流程数字化。通过各种信息系统网络,处理产生新的信息资源,提供给不同层次的人员洞悉、观察各类动态业务信息,以便做出有利于生产要素组合优化的决策,使企业资源合理配置优化,以使企业能适应瞬息万变的市场经济竞争环境求得最大的经济效益。建立MRPII/ERP系统的主要目的是为了提高企业在日益全球化的市场中占据有利的地位。它贯彻了市场为导向的现代管理原则,在降低生产成本、缩短生产周期、改善客户服务等方面将会给企业带来明显的效益。MRPII/ERP系统的实施将促成规范化管理,对产品质量会起到一定的保证作用。MRPII/ERP作为一种制造业的管理信息系统,它的中心思想是管理信息的集成,在战略上
18、要把信息集成的范围扩大到销售和供应两个市场。其所依据的两项最基本的概念就是供应链和信息集成6。1.3.2 MRPII/ERP的发展1.3.2.1 国外发展现状MRPII的发展过程经历了MRP、闭环MRP、MRPII和ERP 4个阶段。50年代中期,计算机的商业化应用开辟了企业管理信息处理的新纪元。对于各式各样的库存模型进行研究,1960年计算机首次在库存管理中获得应用,1965年美国JA奥里克博士提出独立需求和相关需求的概念,并明确提出订货点法只适用于独立需求项目。基于这一理论,美国出现了一种新的库存与计划控制方法MRP(计算机辅助编制的物料需求计划Material Requirement P
19、lanning) ,从而可以达到减少库存费用与提高库存服务水平二者之间的矛盾。MRP即初级计算化的订货方法,旨在完成物料需求计算,进而确定关于生产上所需各种原材料和零部件的订货事项,当一个存储项目在数量与时间方面与其它存储项目的需求无关,仅取决于市场或用户需求时,称之为“独立需求”。 MRP它回答了四个方面的问题:(1)生产什么,(2)需要用到什么,(3)已经有了什么,(4)还缺什么,什么时候订货,这是任何制造业都无法回避的问题7。其逻辑图如1-2所示。需求信息、预测、合同主生产计划MRP物料单库存信息建议计划、采购、加工图1-2 MRP的逻辑图70年代初在美国生产与库存管理协会(APICS
20、)的推动下,美国掀起了一个采用信息MRP系统的热潮,使实施MRP系统的企业达到数千家。随着信息处理技术的飞速发展和企业管理方法的不断改进,MRP的使用趋于完善,考虑到了生产能力、在制品、库存等反馈信息,最终形成MRP发展为闭环,即闭环式MRP系统(闭环物料需求计划Closed Loop MRP)。闭环MRP是指把生产能力需求计划,车间作业计划,采购作业计划等几个环节纳入MRP,把已经有的子系统有机地结合起来,统一了生产计划方面的各子系统,在执行过程中加强了计划执行阶段的信息反馈和监控,通过信息反馈的纽带将它们连成一个可以自我调整平衡的整体。其逻辑图如1-3所示。NRSMRPCRP可行否执行CR
21、P执行MRP库存信息物料单YNRS-主生产计划 CRP-能力需求计划图1-3 闭环MRP的逻辑关系图80年代初,计算机技术飞速发展,在原闭环的基础上,由于企业经营决策、中短期计划管理和车间作业计划执行,使计算机辅助管理系统的功能更加广泛和全面,把生产、库存、采购、销售、财务、成本等子系统都联系起来,发展成为一个覆盖了企业生产经营管理各方面的管理信息系统,即MRPII(制造资源计划Manufacturing Resources Planning)。这一科学管理的成果已在美国等工业发达国家得到了广泛的应用并取得了显著的经济效益8。当前在美国开发与销售MRPII商品软件的厂商已近200家。如美国SS
22、A公司的BPICS软件,SID公司的MFG/PRO,惠普公司的MM/PM,ASK公司的MANMAN,MSA公司的MSA,ORACLE公司的Manufacturing和Financials,EMS公司的EMS,IBM公司的MAPICS;法国布尔公司的IMS7;德国EPP公司的INTEPS,UNISYS公司的MTMS等。MRPII区别于物料需求计划MRP的主要差别在于增加了对资金的计划与控制。它对整个企业的生产资源(物料、设备、产品)、市场资源(销售市场、供应市场)、财政资源(资金来源与支出)和工程资源(产品结构和工艺路线的设计与工程设计变更)编制全面计划并进行优化控制和管理,把企业中的产、供、销
23、、人、财、物等各种生产经营活动形成一个有机的整体,构成一个闭环反馈系统,在企业有限资源条件下,能使企业获得最大的经济效益。其逻辑图如1-4所示。经营计划生产计划主生产计划MRP能力需求计划可行否执行能力计划执行物料计划反馈信息图1-4 MRPII的逻辑关系图N反馈信息Y20世纪90年代初,随着信息时代的到来,现代企业向国际化发展的管理模式,也代表了当前集成化管理软件系统的思想理论。美国加特公司率先提出了新的概念企业资源计划,简称ERP(Enterprise Resources Planning)。它更加面向市场、面向经营、面向销售、能够对市场快速响应,并将供应链管理功能包含了进来,强调了供应商
24、、制造商与分销商之间新的伙伴关系。对于企业的业务流程,通过工作流化实现企业的人员、财务、制造与分销之间的集成,支持企业工程的重组。ERP更多地强调财务,拥有网上的企业财务管理体系,这使得价值管理概念得以实施,资金流与物流、信息流更加有机地结合。在生产制造计划中,ERP支持多种生产方式(离散制造、连续流程制造等)的管理模式等。目前,ERP的概念及系统还在完善之中,ERP还在不断地吸收先进的管理思想和理念。1.3.2.2 国内发展现状 20世纪80年代初期,我国机械行业率先开始推行MRPII管理信息系统。早期引进软件的企业是沈阳第一机床厂,它以中德科技合作的形式,引进德国工程师协会提供的INTEP
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