鑄造企業(yè)信息管理系統(tǒng)的探索和思考

杜 波，周 璐，關(guān) 捷，代保華，安朝陽(yáng)，徐 友，劉 浩，張 軍，馬長(zhǎng)野

（1 中設(shè)集團(tuán)裝備制造有限責(zé)任公司，北京 100050；2 山西中設(shè)華晉鑄造有限責(zé)任公司，山西 絳縣 043600）

鑄造生產(chǎn)是一種影響因素極其復(fù)雜多樣的生產(chǎn)方式。特別是對(duì)于多品種、小批量的砂型鑄造企業(yè)，不能一次將事情做好，將極大地影響質(zhì)量、成本、交付等所有的核心競(jìng)爭(zhēng)力。企業(yè)中經(jīng)常會(huì)遇到這樣的困擾:

1）發(fā)生過(guò)的問(wèn)題，經(jīng)糾正改進(jìn)，卻重復(fù)發(fā)生；同樣問(wèn)題，重復(fù)出現(xiàn)在不同的員工身上；

2）問(wèn)題不同、道理相同的事情再三反復(fù)；

3）效率低下。按章辦事，有法可依的同時(shí)，造成大量的冗余工作；

4）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)口徑不一。同一數(shù)據(jù)源因各部門(mén)關(guān)注點(diǎn)不同，各自計(jì)算、分別提報(bào)，報(bào)表系統(tǒng)繁冗復(fù)雜甚至失真；

5）紙質(zhì)文件多、查詢(xún)索引困難，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作繁重；

6）數(shù)據(jù)難以挖掘總結(jié)，難以對(duì)技術(shù)改進(jìn)及提升提供數(shù)據(jù)支撐；

……

究其原因，除技術(shù)、工藝、操作細(xì)節(jié)外，企業(yè)的管理方式和水平是最大的影響因素。很多企業(yè)將這些問(wèn)題也歸結(jié)為員工的責(zé)任心和主動(dòng)性不夠，通過(guò)管人的手段暫時(shí)控制，卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)徹底的根治。

因?yàn)樵谌藱C(jī)料法環(huán)測(cè)等環(huán)節(jié)之中，人的因素是最大的變量。只有將靠人來(lái)保證的因素，轉(zhuǎn)化為靠設(shè)備、靠方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，才是徹底解決問(wèn)題的方法。

因此，迫切需要一種信息共享程度高、自動(dòng)實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)、自帶提醒、警示和強(qiáng)制流程控制的軟件來(lái)替代人力，完成部分管理控制職能，提升企業(yè)信息化水平。

本文所述的“企業(yè)信息管理系統(tǒng)”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“系統(tǒng)”），便是在這些問(wèn)題上，提出的一種自主開(kāi)發(fā)并解決問(wèn)題的思路和方法。

1 企業(yè)信息管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)思路及原理

圖1 產(chǎn)品一般工序流程示意圖

圖2 工序?qū)ο蠹鲜疽鈭D

圖1 所示為企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)品一般工序流程示意圖，任一工序完成后，經(jīng)對(duì)應(yīng)要求的所有檢驗(yàn)項(xiàng)目合格后，方可轉(zhuǎn)移至下道工序。檢驗(yàn)項(xiàng)目未能完全合格，則開(kāi)具審理單，不可轉(zhuǎn)入下道工序。

下道工序的工作對(duì)象事實(shí)上是上道工序合格品的子集。如澆注工序?qū)ο?，必然是合箱完成并合格的產(chǎn)品集合。如圖2 所示。

因此，企業(yè)信息管理系統(tǒng)將所有在制產(chǎn)品，劃分在兩大類(lèi)庫(kù):生產(chǎn)過(guò)程庫(kù)和檢驗(yàn)過(guò)程庫(kù)。并根據(jù)產(chǎn)品設(shè)定當(dāng)前的工序流程，作為工序傳遞的邏輯基礎(chǔ)。

企業(yè)信息管理系統(tǒng)工序傳遞的邏輯基礎(chǔ):

1）新建某產(chǎn)品（圖號(hào)唯一）工序流程，明確各工序?qū)?yīng)的檢驗(yàn)要求；

2）生產(chǎn)以當(dāng)前產(chǎn)品的圖號(hào)+序列號(hào)作為該工件的唯一標(biāo)識(shí)；

3）當(dāng)該工件完成某工序后，根據(jù)流程要求進(jìn)入檢驗(yàn)過(guò)程庫(kù)。當(dāng)且僅當(dāng)所有檢驗(yàn)項(xiàng)目全部完成并合格，該工件被系統(tǒng)自動(dòng)判定進(jìn)入下道工序的生產(chǎn)過(guò)程庫(kù)；直至成品入庫(kù)并發(fā)貨；

4）檢驗(yàn)結(jié)果不合格，由檢驗(yàn)人員開(kāi)具審理單，按企業(yè)的審理流程提示處置；

在這一流轉(zhuǎn)過(guò)程中，所有工件具有唯一標(biāo)識(shí)（圖號(hào)+序列號(hào)），全部生產(chǎn)及檢驗(yàn)過(guò)程自動(dòng)記錄操作人員及時(shí)間，記錄存入數(shù)據(jù)庫(kù)。

2 企業(yè)信息管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言選擇及安全性設(shè)置

2.1 開(kāi)發(fā)語(yǔ)言選擇

由于生產(chǎn)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)需操作人員實(shí)時(shí)錄入，需要多終端、多平臺(tái)實(shí)現(xiàn)互通。本系統(tǒng)采用LAMP 組件開(kāi)發(fā)。即使用Linux 系統(tǒng)和Apache 服務(wù)器，Mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)和PHP 腳本語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。其優(yōu)勢(shì)在于，應(yīng)用軟件為開(kāi)源軟件，系統(tǒng)不存在使用風(fēng)險(xiǎn)及爭(zhēng)議；該組合套件為主流開(kāi)發(fā)工具，對(duì)今后維護(hù)升級(jí)提供便利，并極大的降低了開(kāi)發(fā)維護(hù)成本。

2.2 系統(tǒng)安全性設(shè)置

1）使用Linux 操作系統(tǒng)，Apache 服務(wù)器，專(zhuān)用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，自動(dòng)備份數(shù)據(jù)庫(kù)，充分保證數(shù)據(jù)環(huán)境的安全；

2）關(guān)閉注冊(cè)。所有系統(tǒng)應(yīng)用人員需為企業(yè)員工，由系統(tǒng)管理員發(fā)放唯一ID，并后臺(tái)記錄該ID 的全部操作；

3）權(quán)限控制。根據(jù)單位、職能及層級(jí)不同，所有ID 均有唯一對(duì)應(yīng)的權(quán)限組，用以控制各基層和職能部門(mén)的寫(xiě)入操作；部分讀取和查詢(xún)，需要較高的管理層級(jí)權(quán)限；

4）上傳限制?？刂莆募蟼鞲袷?。只有符合規(guī)定的文件格式及大小才允許上傳文件；

5）系統(tǒng)使用人員、產(chǎn)品明細(xì)等字典類(lèi)文件，由系統(tǒng)管理員統(tǒng)一規(guī)范管理。減少使用人員的自主輸入，統(tǒng)一按需選擇；

3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

企業(yè)信息管理系統(tǒng)為輕量級(jí)應(yīng)用，企業(yè)數(shù)據(jù)量不斷增大后的讀寫(xiě)、查詢(xún)速度和可靠性是系統(tǒng)穩(wěn)定的最大挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)在很大程度上決定了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

因此，采用了目前廣泛使用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的范式結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格遵照三范式規(guī)范設(shè)計(jì)，個(gè)別部分采用六范式規(guī)范。為兼顧查詢(xún)速度和空間占用，使用表少、字段少、組合主鍵少的原則降低數(shù)據(jù)冗余，多存儲(chǔ)少觸發(fā)。遵循的一般原則如下:

1）嚴(yán)格控制非空字段數(shù)量；

2）主要使用整形和字符串存儲(chǔ)內(nèi)容，二進(jìn)制文件存儲(chǔ)文件地址；

3）優(yōu)化查詢(xún).

產(chǎn)品明細(xì)的數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)（產(chǎn)品字典）示例如表1所示，訂單明細(xì)的數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)示例如表2 所示.

4 質(zhì)量管理以外的其他功能模塊

企業(yè)信息管理系統(tǒng)使用管理員發(fā)放的固定ID 進(jìn)行登錄，登錄界面如圖3 所示，關(guān)閉注冊(cè)，每ID 對(duì)應(yīng)唯一使用者，通過(guò)ID 設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限。

主頁(yè)面選項(xiàng)卡內(nèi)容如圖4 所示，包括如下內(nèi)容:

①最近發(fā)生的十條訂單、發(fā)貨記錄、生產(chǎn)指令、技術(shù)通知及企業(yè)通告；

圖3 登錄界面

圖4 主頁(yè)

表1 產(chǎn)品明細(xì)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)表

表2 訂單明細(xì)的數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)

②最近發(fā)生的十條廠內(nèi)審理信息、外部質(zhì)量信息等；

③最近的質(zhì)量問(wèn)題輪播圖片；

④個(gè)人工作日志等；

當(dāng)前除質(zhì)量管理外的其他功能主要有:

1）日常生產(chǎn)、檢驗(yàn)工作內(nèi)容查詢(xún)及錄入；

2）訂單、排產(chǎn)、質(zhì)量狀況查詢(xún)；

3）銷(xiāo)售、生產(chǎn)、質(zhì)量、技術(shù)等職能部門(mén)管理控制；

4）物料庫(kù)房管理記錄及安全庫(kù)存；

5）在制品狀態(tài)、NCR 反饋查詢(xún)及管理；

6）技術(shù)資料控制.

以上功能模塊，其共同特點(diǎn)是物理邏輯清晰，與企業(yè)的體系要求和程序文件相結(jié)合后，數(shù)據(jù)的增、刪、改、查操作，都有明確的使用人員和責(zé)任對(duì)象。

在實(shí)現(xiàn)日常質(zhì)量管理的需求后，因其實(shí)現(xiàn)方式均有共同之處，目前已完成以上模塊擴(kuò)展，以達(dá)到在更大的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)體系要求的高效、可靠保障。

以企業(yè)不良品審理控制為例說(shuō)明管理系統(tǒng)的運(yùn)行情況。圖5 為審理問(wèn)題列表，圖6 為審理問(wèn)題詳情，圖7 為基層審理意見(jiàn)，圖8 為職能部門(mén)審理意見(jiàn)。

流程說(shuō)明:

1）檢驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)果不符合文件要求，由基層檢驗(yàn)人員提交審理單，作為審理項(xiàng)目進(jìn)入審理列表見(jiàn)圖5；

2）根據(jù)審理級(jí)別，確定當(dāng)前審理需要批準(zhǔn)的部門(mén)。當(dāng)前部門(mén)提交意見(jiàn)后，在審理列表中自動(dòng)提示下一級(jí)簽署意見(jiàn)部門(mén)（圖6、圖7、圖8）；

3）當(dāng)前級(jí)別對(duì)應(yīng)的最高審理部門(mén)簽署意見(jiàn)后，確定審理結(jié)論。根據(jù)結(jié)論確定產(chǎn)品下一步流程，并不再顯示于審理列表中。

該管理系統(tǒng)除質(zhì)量管理功能之外，也涵蓋了對(duì)訂單、發(fā)貨、產(chǎn)品狀態(tài)、技術(shù)資料及原材料安全庫(kù)存等方面的管理。

1）所有工件可在系統(tǒng)中查詢(xún)當(dāng)前狀態(tài)，以不同圖例示意當(dāng)前工件的目前狀態(tài)，如生產(chǎn)狀態(tài)、檢驗(yàn)狀態(tài)、審理狀態(tài)、返修狀態(tài)或報(bào)廢狀態(tài)等；

2）所有產(chǎn)品可查詢(xún)當(dāng)前的技術(shù)資料版本和具體要求，全部技術(shù)資料有且僅有當(dāng)前執(zhí)行的唯一版本，徹底避免版本更新帶來(lái)的要求混亂；

3）所有訂單、發(fā)貨、排產(chǎn)需求以及當(dāng)前各工序的在制品統(tǒng)計(jì)均可目視化管理，當(dāng)前的訂單產(chǎn)品按生產(chǎn)車(chē)間、按產(chǎn)品材質(zhì)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)梳理，科學(xué)規(guī)范排產(chǎn)計(jì)劃，準(zhǔn)確識(shí)別當(dāng)前的工序瓶頸，為精益化生產(chǎn)提供指南；工件在當(dāng)前工序停滯時(shí)間超過(guò)10天提示預(yù)警；

4）主要原材料設(shè)置安全庫(kù)存，低于安全庫(kù)存的材料自動(dòng)預(yù)警。

因此，本系統(tǒng)以質(zhì)量信息管理為主，輔以訂單發(fā)貨管理、生產(chǎn)管理、技術(shù)資料管理、物料管理等周邊內(nèi)容，可作為企業(yè)運(yùn)行的核心信息管理系統(tǒng)使用。

圖5 審理問(wèn)題列表

圖6 審理問(wèn)題詳情

圖7 基層審理意見(jiàn)

圖8 職能部門(mén)審理意見(jiàn)

5 其他待開(kāi)發(fā)功能

企業(yè)的工作流程，絕大部分都有因果關(guān)系的邏輯支撐。隨著企業(yè)不斷發(fā)展，管理需求不斷細(xì)化、并趨于更加精準(zhǔn)。

目前待開(kāi)發(fā)的功能有:

1）動(dòng)態(tài)生成詳細(xì)的生產(chǎn)、質(zhì)量統(tǒng)計(jì)報(bào)表；

2）自動(dòng)生成產(chǎn)品檢驗(yàn)合格報(bào)告；

3）關(guān)鍵生產(chǎn)參數(shù)的控制圖表；

4）滿足其他各環(huán)節(jié)管理需求。

6 結(jié)語(yǔ)

相比成熟的ERP 和MES 系統(tǒng)，自主研發(fā)管理系統(tǒng)可以更加貼合本企業(yè)的生產(chǎn)流程、管理模式和操作習(xí)慣，簡(jiǎn)單易行，毋需培訓(xùn)即說(shuō)即用；同時(shí)在成本上有著巨大的優(yōu)勢(shì)，后期維護(hù)成本和二次開(kāi)發(fā)成本幾乎可忽略不計(jì)。

其難度主要在于設(shè)計(jì)和搭建合理、適用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，以保證數(shù)據(jù)量不斷增大后的系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。

系統(tǒng)運(yùn)行后:

1）徹底解決了不同產(chǎn)品、各自流程的系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)全部流程高度受控；

2）極大地提升了信息交流和溝通反饋速度、提升效率降低成本；

3）大幅提升企業(yè)信息共享程度，替代紙質(zhì)文件系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)的整理、挖掘成為可能并為今后技術(shù)發(fā)展和研究提供支撐；

4）大幅提升了自動(dòng)化程度，技術(shù)含量低、規(guī)則判定明確的重復(fù)機(jī)械勞動(dòng)將通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)完成、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算。

綜合來(lái)看，自主研發(fā)信息系統(tǒng)是一種有益的嘗試，對(duì)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有很大的助力。