農機制造企業面向精益生產的物料集成控制系統開發及應用

葉小雯 趙玉仙

（新疆機械研究院股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830054）

農機制造企業面向精益生產的物料集成控制系統開發及應用

葉小雯 趙玉仙

（新疆機械研究院股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830054）

農機制造企業為應對日趨激烈的市場競爭，通過建立精益生產模式并通過信息化手段來降低生產成本，提升整體經濟效益。物料集成控制管理是實現精益生產計劃動態高效運行的有效手段。文中對“面向精益生產的物料集成控制系統”進行了系統介紹，并就開發及應用情況以及系統在精益生產過程中發揮的重要作用進行了闡述。

農機制造企業；精益生產；物料集成控制系統

0 引言

隨著國內乃至全球農機市場競爭的加劇，對復雜農機制造企業的生產管理提出了新的挑戰，企業生產環境越來越充滿了不確定性，農機制造企業紛紛通過建立精益生產模式并通過信息化手段來降低生產制造成本從而提升整體經濟效益。作為生產管理基礎的物料集成控制管理是實現精益生產計劃動態高效運行的有效手段。

新疆機械研究院股份有限公司自2013年建立精益生產模式以來，針對公司物料管理信息化程度低、物料信息獲取傳遞不及時、物料需求齊套技術差等問題，充分利用公司現有信息基礎設施與各類計算機輔助技術，在公司已應用的ERP系統、PDM系統及MES系統的基礎上，提出適合于我公司技術發展需求的面向精益生產的農機制造企業的物料集成控制管理系統應用方案，通過對現代物流控制管理技術、庫存控制管理技術、啟發式算法以及建模仿真技術等的研究，結合企業實際情況，通過產學研合作方式開發出了“物料集成控制管理系統”，在公司產品原料供應、庫存管理、物料齊套分析、采購銷售物料數據統計分析等方面開展應用工作，并實現與其它數字化管理系統（如PDM、ERP等）的信息集成，全面提升了我公司的數字化生產能力和信息化管理水平。

1 系統概況

“物料集成控制管理系統”是企業信息化建設的重要組成部分，它為企業提供整個生產過程和物料供應過程全部的基礎信息，通過對企業訂單實時狀態信息、物料存儲、運輸、加工的實時信息的采集、加工、處理和變換，把企業上下游物料信息實時反饋給企業的管理決策層，使企業能夠做出快速準確的決策。

該系統立足于現代物流管理模式，運用現代信息技術及現代物流控制管理技術、庫存控制管理技術、啟發式算法、建模仿真技術等，打造具有實現涵蓋整機裝配及全部零部件加工過程的全過程數字化管理與精細化控制的物流管理信息系統，支持產品原料供應、庫存管理、采購銷售等物料全生命周期的控制管理，縮短產品制造與交付周期，增強企業物料管理控制能力，提高物料的敏捷管理水平，降低生產成本投入，提升企業綜合競爭力。

2 系統開發情況

面向精益生產的物料集成控制管理系統結合企業生產中遇到的實際問題,對倉庫管理、物料齊套、物料替代、物料動態協調的相關關鍵技術進行了研究，為生產計劃的順利進行提供了保障，有效聯結企業上層數字化管理系統ERP／PDM系統，實現了企業整個生產過程和物料供應過程全部的基礎信息的集成和共享，主要解決了以下關鍵技術。

2.1 面向精益生產的農機生產物料倉庫管理技術

（1）運用科學的庫存管理策略對物料的出入倉儲進行動態管理和控制，提供物料的出入庫管理功能以及在途物品的管理控制功能，能及時準確的進行庫存分類查詢及庫存管理決策支持。

（2）庫存管理與控制優化：對庫存進行合理分類，結合模糊評判法，創造性地將價值量、保管特殊性、生產需求的重要性作為因素集，將庫存品分類的更加細致、科學、合理；其次，利用訂貨點法和多階段規劃庫存控制法對不同類別的庫存品進行庫存控制，根據庫存品不同類別的具體特點，采用與其相適應的方法，取其優點，棄其缺點，實現庫存控制方法的最優化。

（3）應用啟發式算法建立最優的庫存模型，確立各物料的最優庫存數量、最優批量、最優采購量標準。

（4）在物料入庫之前完成嚴格的質量控制管理，實現質量檢測控制管理功能，并對不合格品的返修與退貨進行登記、管理、控制。

2.2 農機生產物料需求的齊套技術

（1）建立物料齊套分析調整管理模型，從物料約束著手，在考慮由計劃更改等引起的生產任務變更的情況下對生產裝配所需物料的齊套缺料情況進行動態分析管理，為生產計劃提供準確的依據。

（2）企業根據市場需求分析制定生產計劃，使用物料齊套分析調整管理模型對計劃進行校驗，判斷計劃的可執行性，或者根據物料齊套分析調整管理模型分析計劃執行所需物料數量、發現數量不足的物料，及時采購。

2.3 基于齊套技術的面向多約束多目標的物料替代技術

生產過程中由于任務變更而出現的物料替代問題，牽涉到產品BOM、工藝BOM和計劃BOM之間的物料需求協調，為此建立了基于齊套技術的面向多約束多目標的物料替代模型。同時根據物料的不同屬性特征來確定不同物料替代件選擇替代算法的設計，保證資源合理配置和供求關系的平衡。通過對資源進行動態調配管理，為企業生產過程提供了物料動態管理手段及決策依據，保證了企業生產所需的各種物料能夠足額到位。

2.4 物料拖期問題的動態協調方法

鑒于生產過程中的任務分配、作業調度和控制、任務與物料的協調等都屬于典型的工作流程問題,該系統把工作流程管理思想融入到生產計劃動態協調中，實現了由于物料短缺、拖期、臨時通知等引起的生產計劃變更的動態過程管理，以保證任務動態協調調整算法得以順利進行，滿足生產計劃變更的動態調度系統實時性要求和解決生產過程中的拖期問題。

2.5 基于訂單管理的在途品控制技術

（1）建立有庫存策略驅動的缺貨登記系統，根據前期及采購計劃的訂單生成系統。

（2）建立以最少訂貨成本為目標的訂購分析模型，確立最優的訂貨策略。

（3）以準時為目標的在途物品控制系統，及基于在途物品到達情況，重排生產計劃的算法及模型。

3 系統應用情況

通過開發面向精益生產的農機制造企業的物料集成控制管理系統，在公司下屬子公司及試制車間開展應用，在實際應用過程中能夠實現如下功能：

（1）生產計劃校驗：主要進行已下達生產計劃的校驗工作，對未通過的生產計劃返回生產計劃部門。

（2）倉庫管理系統：主要進行貨物出入庫登記查詢、貨物堆垛操作、貨位查詢、庫存策略定制、單據生成打印。入庫檢驗：主要對入庫物料進行檢驗登記，對不合格產品自動進行退貨操作或返修操作。

（3）物資盤點：主要進行在庫物料的清點登記，并按照BOM表自動進行可生產數量分析及缺件分析，并自動生產可銷售數量報表。

（4）采購管理：自動生成缺貨統計表，自動生成訂貨單，并進行訂貨策略的制度及優化。

（5）該系統在實施過程中具有較好的開放性與集成性，保證了系統能夠按照我公司后續應用需求的增長而不斷拓展，并實現現有系統與企業其他數字化管理系統的無縫集成。

通過本系統的應用，將整機裝配及全部零部件加工、存儲、運輸的全過程數字化管理與精細化控制的物流信息通過信息化集成起來，實現了信息的交互，提高了信息利用率，為提高產能、降低生產成本起到了積極作用。經測算該系統使生產成本降低10%以上，縮短零部件制造周期15%以上，減少在制品25%以上，按公司2014年度統計的綜合生產成本約3．5億元，較2013年度降低成本3 000萬元，為公司達成精益生產目標起到了重要的推動作用。

[1]周新民．信息化條件下的航空精益生產管理體系建設[J]．企業管理，2012/S1:72～89．

[2]薛冬娟．復雜裝備面向多約束多目標的物料替代技術研究[J]．組合機床與自動化加工技術，2010（6）:105～108．

[3]李周瑜，王愛民，龍震海．復雜制造執行中的動態批次與物料協調技術[J]．計算機集成制造系統，2014（4）:836～846．

Developpment and application of materiel intergrated system orient to LP for agricultural machinery manufecturing enterprises

YE Xiao-wen,ZHAO Yu-xian
(Xinjiang machinery research Co.,Ltd.Urumqi 830054 Xinjiang,China)

To face the more and more fierce market competition,agricultural machinery manufecturing enterprises must establish LP production pattern,reduce production cost,improve overall efficiency through informatization measure.Materiel intergrated control and management is an effective measure to realize the dynamic and high-efficiency operation of LP priduction plan.This text introduces the"materiel intergrated system oriented to LP production"and sets forth the development and application situation 3and the important role thissystem playsin LP production process.

Agricultural machinery manufecturing enterprises;Lean production;Materiel intergrated control system

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.05.012

S23

A

1007-7782（2015）05-0034-03

2015-10-30

新疆維吾爾自治區科技支疆項目（201491123）