生產(chǎn)工單派報(bào)工系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

孫赫勇

（南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司 信息技術(shù)部，山東 青島 266111）

ERP系統(tǒng)（Enterprise Resource Planning）在制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的管理的顆粒度粗，無法滿足精益生產(chǎn)的要求；MES系統(tǒng) （Manufacturing Execution System）作 為 面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，可以提供快速反應(yīng)、精細(xì)化的制造業(yè)環(huán)境，但系統(tǒng)龐大，實(shí)施難度大、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高昂，后期維護(hù)成本高，可控性差。

我公司在ERP系統(tǒng)（SAP ECC6.0）的設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中，充分考慮到公司作為離散制造型企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)（分工細(xì)、專業(yè)化強(qiáng)、注重制造執(zhí)行層級(jí)的管理與精益化生產(chǎn)），對(duì)MES系統(tǒng)在實(shí)施、維護(hù)過程中將會(huì)面臨的問題及其實(shí)效性進(jìn)行了分析，并結(jié)合公司現(xiàn)階段的業(yè)務(wù)需要，自行設(shè)計(jì)并開發(fā)了與ERP系統(tǒng)對(duì)接的生產(chǎn)工單派報(bào)工系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱派報(bào)工系統(tǒng)）。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了制造執(zhí)行系統(tǒng)的部分功能，全面解決了公司的業(yè)務(wù)需求，系統(tǒng)的規(guī)模小、費(fèi)用低、實(shí)施周期短、易控制、操作性好、維護(hù)方便，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)執(zhí)行計(jì)劃的管控，細(xì)化了對(duì)生產(chǎn)管理的顆粒度[1]。

1 業(yè)務(wù)需求

公司ERP系統(tǒng)上線初期，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理層級(jí)信息系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)如下主要功能，以滿足公司生產(chǎn)的業(yè)務(wù)需要：

（1）工步派工：細(xì)化制造執(zhí)行層級(jí)管理，對(duì) ERP系統(tǒng)中的工序進(jìn)一步分解，細(xì)化到工步。生產(chǎn)組長(zhǎng)以工步為單位進(jìn)行派工，指定工作人員、工作內(nèi)容、定額工時(shí)、質(zhì)檢方式，工作人員根據(jù)打印的派工單進(jìn)行生產(chǎn)。

（3）開口項(xiàng)管理：影響生產(chǎn)過程的因素具有多樣性與突發(fā)性的特點(diǎn)，這些因素會(huì)造成某道工序暫時(shí)欠件、欠工的現(xiàn)象。在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，為了保障生產(chǎn)進(jìn)度，公司采取開口項(xiàng)管理的方式，把欠件或欠工的工序記錄為開口項(xiàng)后轉(zhuǎn)入下道工序按計(jì)劃生產(chǎn)。在產(chǎn)品交付前，在ERP系統(tǒng)中通過事物CO07創(chuàng)建返工工單對(duì)開口項(xiàng)工序補(bǔ)件、補(bǔ)工，生產(chǎn)報(bào)工后關(guān)閉開口項(xiàng)。派報(bào)工系統(tǒng)須具備開口項(xiàng)的記錄、修改與查詢功能。

（4）快速報(bào)工：工序數(shù)量多，常規(guī)的數(shù)據(jù)查詢方式效率低，不適應(yīng)公司的生產(chǎn)需要。派報(bào)工系統(tǒng)要快速定位到預(yù)報(bào)工工序、快速報(bào)工。

（5）通知質(zhì)檢：公司執(zhí)行“自檢、互檢、專檢”三檢管理，關(guān)鍵產(chǎn)品經(jīng)生產(chǎn)組長(zhǎng)互檢合格后，派報(bào)工系統(tǒng)須即時(shí)通知質(zhì)檢員 “專檢”。分別記錄生產(chǎn)與質(zhì)檢的報(bào)工時(shí)間，從而明確部門間責(zé)任。

（6）綜合查詢：完備的信息查詢功能是系統(tǒng)不可或缺的。派報(bào)工系統(tǒng)要求具備對(duì)工單、派工、開口項(xiàng)、報(bào)工、質(zhì)檢及失敗信息的查詢能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的全程監(jiān)控。

（7）易于操作：生產(chǎn)一線職工對(duì)信息化系統(tǒng)的操作水平層次多樣，派報(bào)工系統(tǒng)須提供友好、簡(jiǎn)潔的界面，易于操作，從而保障系統(tǒng)可以快速普及、高效投用。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于需求分析，在ERP系統(tǒng)外開發(fā)派報(bào)工系統(tǒng)，兩系統(tǒng)間采用函數(shù)相關(guān)聯(lián)，ERP系統(tǒng)是數(shù)據(jù)的源頭與最終的報(bào)工實(shí)現(xiàn)，派報(bào)工系統(tǒng)用來實(shí)現(xiàn)在ERP系統(tǒng)中無法或難于實(shí)現(xiàn)的一些制造執(zhí)行層級(jí)管理功能，進(jìn)行生產(chǎn)或質(zhì)檢的預(yù)報(bào)工。派報(bào)工系統(tǒng)設(shè)計(jì)為 “字典維護(hù)”、“業(yè)務(wù)處理”、“查詢分析”三個(gè)模塊。系統(tǒng)拓?fù)鋱D以及各模塊的功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 派報(bào)工系統(tǒng)拓?fù)鋱D

“字典維護(hù)”、“業(yè)務(wù)處理”與“查詢分析”三個(gè)模塊的主要功能如圖2所示。

在西斯內(nèi)羅斯的后期代表作品《卡拉米洛披肩》（Caramelo,2002）中，主人公賽利亞面臨的同樣是這三重危機(jī)：賽利亞一家處于美國(guó)社會(huì)的底層階級(jí)，沒有固定的房子，難以真正融入美國(guó)主流社會(huì)，少數(shù)族裔的身份更讓她面臨著了來自同齡人的疏離和欺凌；對(duì)于祖母身上體現(xiàn)的墨西哥女性傳統(tǒng)價(jià)值觀念，她有著本能的排斥；在有著六個(gè)兄弟的大家庭里，她渴望擁有屬于自己的房間。

圖2 派報(bào)工系統(tǒng)模塊功能結(jié)構(gòu)圖

派報(bào)工系統(tǒng)作為ERP的外接系統(tǒng)在公司內(nèi)網(wǎng)環(huán)境使用，其功能處理邏輯復(fù)雜、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量大，因此結(jié)合職工以往信息化系統(tǒng)的使用習(xí)慣，確定系統(tǒng)基于Client/Server結(jié)構(gòu)，采用C#語言、Oracle 11G數(shù)據(jù)庫，以Microsoft Visual Studio 2010作為平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)。

3 主要功能實(shí)現(xiàn)

3.1 ERP系統(tǒng)二次開發(fā)

生產(chǎn)工單在ERP系統(tǒng)中是工序與組件物料的載體，用來作為ERP與派報(bào)工系統(tǒng)間是數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?duì)象。

在ERP系統(tǒng)中，對(duì)系統(tǒng)預(yù)留的PPCO0001的用戶出口進(jìn)行增強(qiáng)開發(fā)，從而當(dāng)用戶通過事物Co01創(chuàng)建或Co02修改生產(chǎn)工單時(shí)，通過增強(qiáng)程序把需要的與工單相關(guān)的信息實(shí)時(shí)保存到自建的數(shù)據(jù)庫表ZPPWO中。不采用從系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫表中關(guān)聯(lián)取數(shù)，從而避免了數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)邏輯復(fù)雜、運(yùn)算時(shí)間長(zhǎng)的問題，提高了系統(tǒng)執(zhí)行效率[2-4]。

基于 RFC（Remote Function Call）方式創(chuàng)建用于與派報(bào)工系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工單數(shù)據(jù)交互的輸出與輸入接口函數(shù)[2-4]。

基于BDC （Batch Data Conversion）方式調(diào)用事物Co11創(chuàng)建批量報(bào)工函數(shù)[2-4]。

3.2 派報(bào)工系統(tǒng)開發(fā)

派報(bào)工系統(tǒng)定時(shí)調(diào)用ERP系統(tǒng)的RFC函數(shù)，從數(shù)據(jù)庫表ZPPWO中獲取未報(bào)工工單數(shù)據(jù)、從視圖CRHD_V1中獲取工作中心數(shù)據(jù)。

生產(chǎn)組長(zhǎng)對(duì)未報(bào)工工單中的工序進(jìn)行維護(hù)分解，細(xì)化到工步并打印派工單向組內(nèi)員工派工。派報(bào)工系統(tǒng)工序維護(hù)界面如圖3所示，工單處理界面如圖4所示。

圖3 派報(bào)工系統(tǒng)工序維護(hù)界面圖

圖4 派報(bào)工系統(tǒng)工單處理界面圖

員工根據(jù)派工單分配的工步內(nèi)容完成生產(chǎn)任務(wù)后匯報(bào)組長(zhǎng)，如果工序中有欠件或欠工情況，組長(zhǎng)需要在系統(tǒng)中維護(hù)開口項(xiàng)信息。組長(zhǎng)通過掃描槍掃描派工單中的工序條形碼，系統(tǒng)依據(jù)掃入的工序控制碼值的不同，分別觸發(fā)生產(chǎn)直接預(yù)報(bào)工、生產(chǎn)預(yù)報(bào)工并移交質(zhì)檢或直接提報(bào)質(zhì)檢的三種預(yù)報(bào)工方式。對(duì)于后兩種預(yù)報(bào)工方式， 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)觸發(fā) PDA （Personal Digital Assistant）短信功能，通知質(zhì)檢員，質(zhì)檢員“專檢”合格后提交預(yù)報(bào)工。系統(tǒng)會(huì)分別記錄生產(chǎn)與質(zhì)檢的報(bào)工時(shí)間，用于反映部門間的業(yè)務(wù)響應(yīng)速度，進(jìn)而明確部門間的責(zé)任。

派報(bào)工系統(tǒng)定時(shí)調(diào)用ERP系統(tǒng)的RFC接口函數(shù)，將預(yù)報(bào)工數(shù)據(jù)傳給ERP系統(tǒng)，并把回傳的報(bào)工結(jié)果信息更新到派報(bào)工系統(tǒng)中。ERP系統(tǒng)與派報(bào)工系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)操作與數(shù)據(jù)流程關(guān)系如圖5所示。

圖5 ERP系統(tǒng)與派報(bào)工系統(tǒng)間業(yè)務(wù)操作與數(shù)據(jù)流程關(guān)系圖

4 輔助功能實(shí)現(xiàn)

派報(bào)工系統(tǒng)中采用如下一系列開發(fā)技術(shù)，滿足了附加的業(yè)務(wù)需求：

（1）通過刷員工卡登錄系統(tǒng)的方式，滿足了快速登錄系統(tǒng)的需要。用戶刷員工卡，讀卡器通過鍵盤輸入端口將磁卡芯片的物理ID號(hào)輸入到派報(bào)工系統(tǒng)登錄界面的文本框內(nèi)，系統(tǒng)根據(jù)ID號(hào)關(guān)聯(lián)員工編號(hào)與密碼，完成自動(dòng)登錄。

（2）以備忘錄形式實(shí)現(xiàn)了開口項(xiàng)管理，形成閉環(huán)管理功能。創(chuàng)建開口項(xiàng)時(shí)須指定截止工序，在截止工序預(yù)報(bào)工時(shí)如果開口項(xiàng)仍未關(guān)閉，系統(tǒng)提示“關(guān)閉開口項(xiàng)本工序后才能報(bào)工”信息，不允許預(yù)報(bào)工。

（3）條碼掃描，快速報(bào)工。用戶使用掃描槍掃描派工單中已完工工序的條形碼，條形碼信息通過鍵盤輸入端口傳入派報(bào)工系統(tǒng)、觸發(fā)“KeyPress”事件，系統(tǒng)通過事件參數(shù)“KeyPressEventArgs”獲取條形碼信息，并從信息中拆分出“工單號(hào)”、“序列”及“工序”信息，從而快速定位到目標(biāo)工序[5]。

（4）PDA短信通知質(zhì)檢。質(zhì)檢員用PDA登錄派報(bào)工系統(tǒng)后，系統(tǒng)自動(dòng)在PDA中實(shí)例化一個(gè)Socket，調(diào)用Socket.Bind方法設(shè)置該臺(tái)PDA的IP及監(jiān)聽端口號(hào)2008，再調(diào)用Socket.Listen方法開始監(jiān)聽2008端口號(hào)。生產(chǎn)移交或提報(bào)質(zhì)檢工單時(shí)，系統(tǒng)觸發(fā)PDA的信息發(fā)送方法，通過質(zhì)檢員PDA信息表查詢到當(dāng)前工單工序?qū)?yīng)的質(zhì)檢人員PDA設(shè)備IP地址，將PDA設(shè)備IP地址與預(yù)留的2008端口號(hào)轉(zhuǎn)化為 Socket傳 輸 協(xié) 議 的IPEndPoint參數(shù)，由C#實(shí)例化的Socket接入 IPEndPoint參數(shù)，將報(bào)工的工序信息序列化后通過 Socket.Send方法發(fā)送到PDA，PDA設(shè)備監(jiān)聽到傳輸?shù)?008端口號(hào)的信息后，系統(tǒng)將序列化字符轉(zhuǎn)換成字符串顯示到 PDA屏幕[5]。

（5）系統(tǒng)界面友好、易操作。派報(bào)工系統(tǒng)界面使用公司既有業(yè)務(wù)用語，所見即所知；根據(jù)用戶既往以EXCEL維護(hù)數(shù)據(jù)的使用習(xí)慣，采用C#的GRID控件開發(fā)了數(shù)據(jù)處理功能，使系統(tǒng)的維護(hù)與查詢操作仍保持表格處理方式。采用幀頁方式并行顯示多類型業(yè)務(wù)，保持界面簡(jiǎn)潔、可快速切換業(yè)務(wù)；另外，開發(fā)了數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，便于系統(tǒng)外的數(shù)據(jù)分析。

派報(bào)工系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的部分功能，為操作人員和管理人員提供計(jì)劃的執(zhí)行與跟蹤，加強(qiáng)了對(duì)生產(chǎn)執(zhí)行計(jì)劃的管控，細(xì)化了對(duì)生產(chǎn)管理的顆粒度，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)計(jì)劃層、生產(chǎn)執(zhí)行層間的有效銜接，實(shí)現(xiàn)了ERP系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的管理延伸，彌補(bǔ)了信息化平臺(tái)在生產(chǎn)執(zhí)行層面的空缺，把計(jì)劃同車間生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制關(guān)聯(lián)起來，提升了公司制造資源的利用效率和生產(chǎn)運(yùn)作的管理水平，提升了公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

[1]王新亭，張懷京.企業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的構(gòu)建與實(shí)施[J].軟件導(dǎo)刊，2012（1）：1011-1019.

[2]馬一然，佟紅巖，吳衛(wèi)亮.唐鋼 ERP系統(tǒng)二次開發(fā)語言ABAP 探究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012（1）：158.

[3]關(guān)宇平.SAP R/3系統(tǒng)客戶化接口程序的開發(fā)方法及實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2007（2）：49-50.

[4]劉建武.淺談基于SAP系統(tǒng)的遠(yuǎn)程功能調(diào)用[J].長(zhǎng)煉科技，2008，34：51-54.

[5]NAGEL C，EVJEN B，GLYNN J.C#高級(jí)編程 （第6版）[M].李銘，譯.北京：清華大學(xué)出版社，2008.