铸造企业信息管理系统的探索和思考

杜 波，周 璐，关 捷，代保华，安朝阳，徐 友，刘 浩，张 军，马长野

（1 中设集团装备制造有限责任公司，北京 100050；2 山西中设华晋铸造有限责任公司，山西 绛县 043600）

铸造生产是一种影响因素极其复杂多样的生产方式。特别是对于多品种、小批量的砂型铸造企业，不能一次将事情做好，将极大地影响质量、成本、交付等所有的核心竞争力。企业中经常会遇到这样的困扰:

1）发生过的问题，经纠正改进，却重复发生；同样问题，重复出现在不同的员工身上；

2）问题不同、道理相同的事情再三反复；

3）效率低下。按章办事，有法可依的同时，造成大量的冗余工作；

4）统计数据口径不一。同一数据源因各部门关注点不同，各自计算、分别提报，报表系统繁冗复杂甚至失真；

5）纸质文件多、查询索引困难，数据统计工作繁重；

6）数据难以挖掘总结，难以对技术改进及提升提供数据支撑；

……

究其原因，除技术、工艺、操作细节外，企业的管理方式和水平是最大的影响因素。很多企业将这些问题也归结为员工的责任心和主动性不够，通过管人的手段暂时控制，却无法实现彻底的根治。

因为在人机料法环测等环节之中，人的因素是最大的变量。只有将靠人来保证的因素，转化为靠设备、靠方法来实现，才是彻底解决问题的方法。

因此，迫切需要一种信息共享程度高、自动实现功能强、自带提醒、警示和强制流程控制的软件来替代人力，完成部分管理控制职能，提升企业信息化水平。

本文所述的“企业信息管理系统”（以下简称“系统”），便是在这些问题上，提出的一种自主开发并解决问题的思路和方法。

1 企业信息管理系统开发思路及原理

图1 产品一般工序流程示意图

图2 工序对象集合示意图

图1 所示为企业生产过程产品一般工序流程示意图，任一工序完成后，经对应要求的所有检验项目合格后，方可转移至下道工序。检验项目未能完全合格，则开具审理单，不可转入下道工序。

下道工序的工作对象事实上是上道工序合格品的子集。如浇注工序对象，必然是合箱完成并合格的产品集合。如图2 所示。

因此，企业信息管理系统将所有在制产品，划分在两大类库:生产过程库和检验过程库。并根据产品设定当前的工序流程，作为工序传递的逻辑基础。

企业信息管理系统工序传递的逻辑基础:

1）新建某产品（图号唯一）工序流程，明确各工序对应的检验要求；

2）生产以当前产品的图号+序列号作为该工件的唯一标识；

3）当该工件完成某工序后，根据流程要求进入检验过程库。当且仅当所有检验项目全部完成并合格，该工件被系统自动判定进入下道工序的生产过程库；直至成品入库并发货；

4）检验结果不合格，由检验人员开具审理单，按企业的审理流程提示处置；

在这一流转过程中，所有工件具有唯一标识（图号+序列号），全部生产及检验过程自动记录操作人员及时间，记录存入数据库。

2 企业信息管理系统开发语言选择及安全性设置

2.1 开发语言选择

由于生产检验数据需操作人员实时录入，需要多终端、多平台实现互通。本系统采用LAMP 组件开发。即使用Linux 系统和Apache 服务器，Mysql 数据库和PHP 脚本语言实现。其优势在于，应用软件为开源软件，系统不存在使用风险及争议；该组合套件为主流开发工具，对今后维护升级提供便利，并极大的降低了开发维护成本。

2.2 系统安全性设置

1）使用Linux 操作系统，Apache 服务器，专用数据库服务器，自动备份数据库，充分保证数据环境的安全；

2）关闭注册。所有系统应用人员需为企业员工，由系统管理员发放唯一ID，并后台记录该ID 的全部操作；

3）权限控制。根据单位、职能及层级不同，所有ID 均有唯一对应的权限组，用以控制各基层和职能部门的写入操作；部分读取和查询，需要较高的管理层级权限；

4）上传限制。控制文件上传格式。只有符合规定的文件格式及大小才允许上传文件；

5）系统使用人员、产品明细等字典类文件，由系统管理员统一规范管理。减少使用人员的自主输入，统一按需选择；

3 数据库设计

企业信息管理系统为轻量级应用，企业数据量不断增大后的读写、查询速度和可靠性是系统稳定的最大挑战。数据库的设计在很大程度上决定了系统的可靠性和稳定性。

因此，采用了目前广泛使用的关系型数据库的范式结构，严格遵照三范式规范设计，个别部分采用六范式规范。为兼顾查询速度和空间占用，使用表少、字段少、组合主键少的原则降低数据冗余，多存储少触发。遵循的一般原则如下:

1）严格控制非空字段数量；

2）主要使用整形和字符串存储内容，二进制文件存储文件地址；

3）优化查询.

产品明细的数据库表设计（产品字典）示例如表1所示，订单明细的数据库表设计示例如表2 所示.

4 质量管理以外的其他功能模块

企业信息管理系统使用管理员发放的固定ID 进行登录，登录界面如图3 所示，关闭注册，每ID 对应唯一使用者，通过ID 设置访问权限。

主页面选项卡内容如图4 所示，包括如下内容:

①最近发生的十条订单、发货记录、生产指令、技术通知及企业通告；

图3 登录界面

图4 主页

表1 产品明细的数据库设计表

表2 订单明细的数据库表设计

②最近发生的十条厂内审理信息、外部质量信息等；

③最近的质量问题轮播图片；

④个人工作日志等；

当前除质量管理外的其他功能主要有:

1）日常生产、检验工作内容查询及录入；

2）订单、排产、质量状况查询；

3）销售、生产、质量、技术等职能部门管理控制；

4）物料库房管理记录及安全库存；

5）在制品状态、NCR 反馈查询及管理；

6）技术资料控制.

以上功能模块，其共同特点是物理逻辑清晰，与企业的体系要求和程序文件相结合后，数据的增、删、改、查操作，都有明确的使用人员和责任对象。

在实现日常质量管理的需求后，因其实现方式均有共同之处，目前已完成以上模块扩展，以达到在更大的范围内，实现体系要求的高效、可靠保障。

以企业不良品审理控制为例说明管理系统的运行情况。图5 为审理问题列表，图6 为审理问题详情，图7 为基层审理意见，图8 为职能部门审理意见。

流程说明:

1）检验项目结果不符合文件要求，由基层检验人员提交审理单，作为审理项目进入审理列表见图5；

2）根据审理级别，确定当前审理需要批准的部门。当前部门提交意见后，在审理列表中自动提示下一级签署意见部门（图6、图7、图8）；

3）当前级别对应的最高审理部门签署意见后，确定审理结论。根据结论确定产品下一步流程，并不再显示于审理列表中。

该管理系统除质量管理功能之外，也涵盖了对订单、发货、产品状态、技术资料及原材料安全库存等方面的管理。

1）所有工件可在系统中查询当前状态，以不同图例示意当前工件的目前状态，如生产状态、检验状态、审理状态、返修状态或报废状态等；

2）所有产品可查询当前的技术资料版本和具体要求，全部技术资料有且仅有当前执行的唯一版本，彻底避免版本更新带来的要求混乱；

3）所有订单、发货、排产需求以及当前各工序的在制品统计均可目视化管理，当前的订单产品按生产车间、按产品材质分别进行统计梳理，科学规范排产计划，准确识别当前的工序瓶颈，为精益化生产提供指南；工件在当前工序停滞时间超过10天提示预警；

4）主要原材料设置安全库存，低于安全库存的材料自动预警。

因此，本系统以质量信息管理为主，辅以订单发货管理、生产管理、技术资料管理、物料管理等周边内容，可作为企业运行的核心信息管理系统使用。

图5 审理问题列表

图6 审理问题详情

图7 基层审理意见

图8 职能部门审理意见

5 其他待开发功能

企业的工作流程，绝大部分都有因果关系的逻辑支撑。随着企业不断发展，管理需求不断细化、并趋于更加精准。

目前待开发的功能有:

1）动态生成详细的生产、质量统计报表；

2）自动生成产品检验合格报告；

3）关键生产参数的控制图表；

4）满足其他各环节管理需求。

6 结语

相比成熟的ERP 和MES 系统，自主研发管理系统可以更加贴合本企业的生产流程、管理模式和操作习惯，简单易行，毋需培训即说即用；同时在成本上有着巨大的优势，后期维护成本和二次开发成本几乎可忽略不计。

其难度主要在于设计和搭建合理、适用的数据库系统，以保证数据量不断增大后的系统稳定性和可靠性。

系统运行后:

1）彻底解决了不同产品、各自流程的系统管理，实现全部流程高度受控；

2）极大地提升了信息交流和沟通反馈速度、提升效率降低成本；

3）大幅提升企业信息共享程度，替代纸质文件系统，使数据的整理、挖掘成为可能并为今后技术发展和研究提供支撑；

4）大幅提升了自动化程度，技术含量低、规则判定明确的重复机械劳动将通过软件实现自动完成、实时动态计算。

综合来看，自主研发信息系统是一种有益的尝试，对企业的长远发展有很大的助力。