农机制造企业面向精益生产的物料集成控制系统开发及应用

叶小雯 赵玉仙

（新疆机械研究院股份有限公司，新疆 乌鲁木齐 830054）

农机制造企业面向精益生产的物料集成控制系统开发及应用

叶小雯 赵玉仙

（新疆机械研究院股份有限公司，新疆 乌鲁木齐 830054）

农机制造企业为应对日趋激烈的市场竞争，通过建立精益生产模式并通过信息化手段来降低生产成本，提升整体经济效益。物料集成控制管理是实现精益生产计划动态高效运行的有效手段。文中对“面向精益生产的物料集成控制系统”进行了系统介绍，并就开发及应用情况以及系统在精益生产过程中发挥的重要作用进行了阐述。

农机制造企业；精益生产；物料集成控制系统

0 引言

随着国内乃至全球农机市场竞争的加剧，对复杂农机制造企业的生产管理提出了新的挑战，企业生产环境越来越充满了不确定性，农机制造企业纷纷通过建立精益生产模式并通过信息化手段来降低生产制造成本从而提升整体经济效益。作为生产管理基础的物料集成控制管理是实现精益生产计划动态高效运行的有效手段。

新疆机械研究院股份有限公司自2013年建立精益生产模式以来，针对公司物料管理信息化程度低、物料信息获取传递不及时、物料需求齐套技术差等问题，充分利用公司现有信息基础设施与各类计算机辅助技术，在公司已应用的ERP系统、PDM系统及MES系统的基础上，提出适合于我公司技术发展需求的面向精益生产的农机制造企业的物料集成控制管理系统应用方案，通过对现代物流控制管理技术、库存控制管理技术、启发式算法以及建模仿真技术等的研究，结合企业实际情况，通过产学研合作方式开发出了“物料集成控制管理系统”，在公司产品原料供应、库存管理、物料齐套分析、采购销售物料数据统计分析等方面开展应用工作，并实现与其它数字化管理系统（如PDM、ERP等）的信息集成，全面提升了我公司的数字化生产能力和信息化管理水平。

1 系统概况

“物料集成控制管理系统”是企业信息化建设的重要组成部分，它为企业提供整个生产过程和物料供应过程全部的基础信息，通过对企业订单实时状态信息、物料存储、运输、加工的实时信息的采集、加工、处理和变换，把企业上下游物料信息实时反馈给企业的管理决策层，使企业能够做出快速准确的决策。

该系统立足于现代物流管理模式，运用现代信息技术及现代物流控制管理技术、库存控制管理技术、启发式算法、建模仿真技术等，打造具有实现涵盖整机装配及全部零部件加工过程的全过程数字化管理与精细化控制的物流管理信息系统，支持产品原料供应、库存管理、采购销售等物料全生命周期的控制管理，缩短产品制造与交付周期，增强企业物料管理控制能力，提高物料的敏捷管理水平，降低生产成本投入，提升企业综合竞争力。

2 系统开发情况

面向精益生产的物料集成控制管理系统结合企业生产中遇到的实际问题,对仓库管理、物料齐套、物料替代、物料动态协调的相关关键技术进行了研究，为生产计划的顺利进行提供了保障，有效联结企业上层数字化管理系统ERP／PDM系统，实现了企业整个生产过程和物料供应过程全部的基础信息的集成和共享，主要解决了以下关键技术。

2.1 面向精益生产的农机生产物料仓库管理技术

（1）运用科学的库存管理策略对物料的出入仓储进行动态管理和控制，提供物料的出入库管理功能以及在途物品的管理控制功能，能及时准确的进行库存分类查询及库存管理决策支持。

（2）库存管理与控制优化：对库存进行合理分类，结合模糊评判法，创造性地将价值量、保管特殊性、生产需求的重要性作为因素集，将库存品分类的更加细致、科学、合理；其次，利用订货点法和多阶段规划库存控制法对不同类别的库存品进行库存控制，根据库存品不同类别的具体特点，采用与其相适应的方法，取其优点，弃其缺点，实现库存控制方法的最优化。

（3）应用启发式算法建立最优的库存模型，确立各物料的最优库存数量、最优批量、最优采购量标准。

（4）在物料入库之前完成严格的质量控制管理，实现质量检测控制管理功能，并对不合格品的返修与退货进行登记、管理、控制。

2.2 农机生产物料需求的齐套技术

（1）建立物料齐套分析调整管理模型，从物料约束着手，在考虑由计划更改等引起的生产任务变更的情况下对生产装配所需物料的齐套缺料情况进行动态分析管理，为生产计划提供准确的依据。

（2）企业根据市场需求分析制定生产计划，使用物料齐套分析调整管理模型对计划进行校验，判断计划的可执行性，或者根据物料齐套分析调整管理模型分析计划执行所需物料数量、发现数量不足的物料，及时采购。

2.3 基于齐套技术的面向多约束多目标的物料替代技术

生产过程中由于任务变更而出现的物料替代问题，牵涉到产品BOM、工艺BOM和计划BOM之间的物料需求协调，为此建立了基于齐套技术的面向多约束多目标的物料替代模型。同时根据物料的不同属性特征来确定不同物料替代件选择替代算法的设计，保证资源合理配置和供求关系的平衡。通过对资源进行动态调配管理，为企业生产过程提供了物料动态管理手段及决策依据，保证了企业生产所需的各种物料能够足额到位。

2.4 物料拖期问题的动态协调方法

鉴于生产过程中的任务分配、作业调度和控制、任务与物料的协调等都属于典型的工作流程问题,该系统把工作流程管理思想融入到生产计划动态协调中，实现了由于物料短缺、拖期、临时通知等引起的生产计划变更的动态过程管理，以保证任务动态协调调整算法得以顺利进行，满足生产计划变更的动态调度系统实时性要求和解决生产过程中的拖期问题。

2.5 基于订单管理的在途品控制技术

（1）建立有库存策略驱动的缺货登记系统，根据前期及采购计划的订单生成系统。

（2）建立以最少订货成本为目标的订购分析模型，确立最优的订货策略。

（3）以准时为目标的在途物品控制系统，及基于在途物品到达情况，重排生产计划的算法及模型。

3 系统应用情况

通过开发面向精益生产的农机制造企业的物料集成控制管理系统，在公司下属子公司及试制车间开展应用，在实际应用过程中能够实现如下功能：

（1）生产计划校验：主要进行已下达生产计划的校验工作，对未通过的生产计划返回生产计划部门。

（2）仓库管理系统：主要进行货物出入库登记查询、货物堆垛操作、货位查询、库存策略定制、单据生成打印。入库检验：主要对入库物料进行检验登记，对不合格产品自动进行退货操作或返修操作。

（3）物资盘点：主要进行在库物料的清点登记，并按照BOM表自动进行可生产数量分析及缺件分析，并自动生产可销售数量报表。

（4）采购管理：自动生成缺货统计表，自动生成订货单，并进行订货策略的制度及优化。

（5）该系统在实施过程中具有较好的开放性与集成性，保证了系统能够按照我公司后续应用需求的增长而不断拓展，并实现现有系统与企业其他数字化管理系统的无缝集成。

通过本系统的应用，将整机装配及全部零部件加工、存储、运输的全过程数字化管理与精细化控制的物流信息通过信息化集成起来，实现了信息的交互，提高了信息利用率，为提高产能、降低生产成本起到了积极作用。经测算该系统使生产成本降低10%以上，缩短零部件制造周期15%以上，减少在制品25%以上，按公司2014年度统计的综合生产成本约3．5亿元，较2013年度降低成本3 000万元，为公司达成精益生产目标起到了重要的推动作用。

[1]周新民．信息化条件下的航空精益生产管理体系建设[J]．企业管理，2012/S1:72～89．

[2]薛冬娟．复杂装备面向多约束多目标的物料替代技术研究[J]．组合机床与自动化加工技术，2010（6）:105～108．

[3]李周瑜，王爱民，龙震海．复杂制造执行中的动态批次与物料协调技术[J]．计算机集成制造系统，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

新疆维吾尔自治区科技支疆项目（201491123）