企業ERP之生產管理系統排產調度研究

〔摘 要〕本文介紹了目前中小企業生產排產方法與發展現狀，論述了ERP在實施過程中管理和軟件設計同時協作結合的重要性，探討了ERP生產管理模塊中排產調度的研究步驟，以及實施過程的規范化。最后，給出了ERP生產管理模塊中排產調度的研究方向和發展趨勢。

〔關鍵詞〕生產管理系統;排產調度;ERP;企業信息工程

DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2010.09.035

〔中圖分類號〕F270.7 〔文獻標識碼〕B 〔文章編號〕1008-0821(2010)09-0135-06

Research on Scheduling about Production Management System of ERPLiu Jianzhun1 Li Chao2 Liu Yuzhao3

(1.School of Business，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China;

2.Informational Center in a Branch Firm of China Unicom in Xinzhou，Xinzhou 034000，China;

3.Business School，Nankai University，Tianjin 300071，China)

〔Abstract〕This paper introduced the current scheduling methods and the developmental situations of small and medium-sized enterprises in China，discussed the importance of simultaneously collaborating management and software design in the course of implementing the ERP，probed into the steps in production management scheduling module of ERP，and process normalization.Finally，prospected the research orientation and developmental tendency of ERP production management scheduling module.

〔Keywords〕production management system;scheduling module;ERP;enterprise information engineering

企業資源計劃(ERP，Enterprise Resource Planning)是建立在信息技術基礎之上，利用現代企業先進管理思想，為企業提供決策、計劃、控制與經營業績評估的全方位、系統化的管理平臺[1]。

生產排產調度作為企業供銷存的中樞核心，在企業的資金流、物流和信息流中起著承上啟下的作用。企業實施ERP系統時，生產排產調度需要調入其它模塊的大量數據(如訂單產品數量、訂單交貨期、模具數量、造型線、原材料數量、設備維修記錄等)，進行分析運算，指導生產部門生產。然而，在實際的生產過程中，生產線生產能力不穩定、客戶訂單不確定、生產設備的損壞、以及供應商供貨不及時等一系列不確定因素，造成了目前實施ERP的生產企業中，生產排產調度模塊成功的幾率較低。

本文正是基于此問題，主要研究通過使用管理方法和軟件技術兩個主要手段相結合，在ERP實施需求分析過程中，盡可能減少企業生產中存在的不確定因素，或者將多種不確定因素結合匯總，使其成為一種不確定因素，從而減少了系統設計和程序設計的工作量，同時也降低了ERP在實施過程中由多種不穩定因素造成系統失敗的幾率，勢必會提高企業尤其是中小型企業實施ERP的信心，對全方位提升企業管理水平和提高其核心競爭力有著重要的意義。

1 ERP之生產管理模塊中排產調度的問題診斷分析

生產管理模塊中排產調度是ERP系統的核心之一，它借助各部門計算機之間信息流的流動，將企業整個生產過程有機地結合在一起，使得企業能夠有效地降低庫存，提高效率。該模塊主要包括排產方法與物流調度，在實際實施執行過程中，往往存在這樣那樣的問題。

1.1 中小型企業排產方法的發展現狀與存在的相關問題1.1.1 發展現狀

目前，很多中小型企業都處在發展階段，生產能力與日俱增，生產的品種也越來越多，客戶需求頻繁變化，生產設備運行時間過長而導致間斷性停產，這些現實性的問題給生產調度人員進行正常排產帶來了不少問題。同時，由于中小型企業受到資金的限制，在信息化方面投入較少，這樣在進行復雜生產排產時，生產調度員一般都是手動地使用Microsoft Excel軟件進行排產，不僅耗時而且需要大量的工作經驗。

為了滿足客戶交貨期，往往中小企業的生產調度員會以時間為中心軸，結合自身生產能力進行排產。根據排產的時間順序可分為正向排產法和反向排產法。正向排產法是在保證交貨期為前提，按正常的時間順序結合客戶訂單中的產品數量、企業自身的生產線能力、原材料的供給、設備的使用狀況以及生產人員的生產能力等因素，進行分析計算工作，并對生產部門下達對應的工作任務，一般生產量都要比實際訂單需求量高出20%，新產品和技術不成熟的產品要高于50%，甚至100%。這種方法最大的優點是排產調度員可以直觀地掌握生產狀況，遇到隨機發生的生產問題時，結合訂單，對生產線做出相應的調整，有效的降低了很多隨機問題對排產所帶來的影響。同時，此方法相對簡單，易于理解，得到了很多中小企業的青睞。然而，正向排產法為了完成訂單，排產調度員安排的工作任務往往超過了訂單中所需產品數量，這樣有時產品會很早的生產出來，占用了大量庫存，而且生產線生產頻率也不夠穩定，生產量時大時小。

反向排產法也稱倒序排產法，跟正向排產法的區別在于它是按時間逆序排產的，即根據訂單時間逆推，空出提前期，進行排產。此方法在保證交貨期的情況下，有效地降低了庫存，但提前期較為靈活，需要先進的管理和穩定的生產環境作保證。

期企業ERP之生產管理系統排產調度研究1.1.2 相關問題

(1)中小型企業排產一般都是生產調度員使用Microsoft Excel軟件編輯生產排產單。調度員需要大量的時間對客戶部傳來的客戶訂單進行分析，此分析過程包括對照之前的已排好的排產單，計算在客戶訂單要求的時間內是否能完成訂單，如不能完成則將信息回饋給客戶部，由客戶部和生產部共同與客戶協調;如能夠完成，則選用最合理的生產線，最佳的生產時間完成訂單。要做到這些，調度員最少需要一年的時間了解生產流程和各個生產細節。同時，調度員在指導中占有主導地位，對其素質、責任感的需求較高。一般情況下，生產運行良好的企業都會有一個甚至幾個優秀的調度員，而挽留這些關鍵性的人才，企業也需要下一番功夫。

(2)客戶訂單臨時改動、生產設備的損壞、原材料的供應不足等這一系列不可預測的因素要求調度員不斷地更新生產排產單，修改一條生產線的生產情況，就需要對該生產線上所有產品進行重排，如果生產線可以混用的話，那將更加復雜，這種完全重復性的計算正是計算機所擅長的。

(3)由于需要大量計算和不斷變化的周邊情況，往往調度員所編輯的排產單不能完全對應實際生產情況。在訂單量負荷增大時，由于人為的信息傳遞較慢，排產單更新不及時，會造成不能及時完成訂單任務、某種產品生產過剩等現象。

1.2 ERP生產管理模塊中排產調度的基本原理

生產管理模塊將各個原本分散的生產流程集中分析計算，也使得生產流程能夠前后連貫的進行，而不會出現生產脫節，耽誤生產交貨時間。此外，從生產管理中輸出的數據，不僅指導生產部門生產，還可為成本核算模塊、財務管理模塊、人力資源模塊等提供部分初始數據[2]。

一般地，ERP生產管理模塊中排產調度主要由以下幾部分組成:

1.2.1 生產主計劃

生產主計劃是ERP生產管理模塊中排產調度的核心。它是根據生產計劃、預測和客戶訂單的輸入來安排將來的各周期中提供的產品種類和數量，它將生產計劃轉為產品計劃，在平衡了物料和能力的需要后，精確到時間、數量的詳細的進度計劃。是企業在一段時期內的總活動的安排，是一個穩定的計劃，是以生產計劃、實際訂單和對歷史銷售分析得來的預測產生的。

它相當于目前中小型企業中調度員的初始排產單，是需要不斷更新數據，是排產調度的第一步。

1.2.2 物料需求計劃

在主生產計劃決定生產多少最終產品后，再根據物料清單，把整個企業要生產產品的數量轉變為所需生產零部件的數量，并對照現有的庫存量，可得到還需加工多少，采購多少的最終數量，這才是整個部門真正依照的計劃。

1.2.3 能力需求計劃

它是在得出初步的物料需求計劃之后，將所有工作中心的總工作負荷，在與工作中心的能力平衡后產生的詳細工作計劃，用以確定生成的物料需求計劃是否是企業生產能力上可行的需求計劃，能力需求計劃是一種短期的、當前實際應用的計劃。

1.2.4 車間控制

這是隨時間變化的動態作業計劃，是將作業分配到具體各個車間，再進行作業排序、作業管理、作業監控。

1.2.5 制造標準

在編制計劃中需要許多生產基本信息，這些基本信息就是制造標準，包括零件、產品結構、工序和工作中心，都用惟一的代碼在計算機中識別。

(1)零件代碼，對物料資源的管理，對每種物料給予惟一的代碼識別。

(2)物料清單，定義產品結構的技術文件，用來編制各種計劃。

(3)工序，描述加工步驟及制造和裝配產品的操作順序。它包含加工工序順序，指明各道工序的加工設備及所需要的額定工時和工資等級等。

(4)工作中心，使用相同或相似工序的設備和勞動力組成的，從事生產進度安排、核算能力、計算成本的基本單位。

1.3 實施ERP生產管理模塊中排產調度存在的問題

實施ERP系統是由系統設計員、分析師、程序設計員以及實施企業各個部門主管共同參與、討論、設計的復雜過程，也是企業由人為管理到通過計算機之間的數據流動對企業的運作進行管理的過程。在這個過程中，需要“一把手”管理者的大力支持和積極參與;企業對自身評估準確;項目的開發進度控制嚴格;前期用戶需求分析準確;企業員工需要積極配合ERP項目的實施等等一系列的措施。

排產調度作為企業運作的核心，是直接管理生產部門生產的中樞，是連接各部門之間信息的紐帶。在實施生產管理模塊排產調度過程中，自然就會遇到相對較多的難題:

1.3.1 排產管理實現規范化問題

在生產管理模塊排產調度中，處理的數據主要來自其它部門的輸入，如客戶訂單由客戶關系管理模塊輸入、設備情況由設備管理模塊輸入、原材料的情況有原材料管理系統輸入等。而這些數據又是在不斷更新的，處理也要相應的不斷更新。

另一方面，生產過程中還存在的很多不確定因素，如生產線臨時故障、客戶的緊急訂單、新產品大量的不合格等等，這些原因是排產管理很難形成規范化計算公式以及固定的管理模式，而現在的計算機技術更擅長進行規范化且固定的計算，需要設計人員對這些不確定因素設置參數。但不確定因素過多且很難全方面地考慮到，需要設置的參數相應地就很多，同時輸入的數據不斷更新，這樣計算機很難準確地輸出相對應的生產排產單，這也是排產實現信息化最大的難點。

1.3.2 在實施過程中與調度員的溝通問題

實行ERP系統時，企業經常會遇到一些工作人員對ERP項目有抵觸情緒的問題。尤其在排產模塊中，數據量巨大，在輸入和校驗方面工作量浩大;且系統在前期運行不穩定，需要調度員同時用原方法和ERP系統進行排產，對比發現ERP系統中的問題，并及時與系統人員進行溝通，這樣的無形中調度員的工作量增加了兩倍，甚至更多。

除了工作量的加大，一些調度員認為在ERP系統成功實施后，自身在企業的價值將會降低，他們往往考慮到自身利益而抵觸系統實施。

1.3.3 用戶思想認識不理性

有些對計算機技術、信息系統功能缺乏理解的調度員認為在ERP系統成功實施后，他們只需進行極少量的工作就可以得到排產單，這其實是對ERP系統的盲目崇拜。

另一方面，他們認為ERP系統功能越全越好，這樣可以解決更多的問題，當然也就越好。但是，隨著ERP系統功能的增強，該系統的使用也就越來越復雜，覆蓋的業務范圍也越來越廣，設計的業務流程也越來越多，處理的業務數據量也就越來越大，對操作人員的素質要求也越來越嚴格，系統的實施難度也就越來越高。這種實施難度的增加，往往不是線性的，在很多情況下是呈指數方式增長的。隨著難度的增加，ERP功能更齊全的同時，ERP系統實施失敗的風險急劇增長，保證每一個步驟均要謹慎，全局考慮。其實，在日常的排產模塊中，只要解決了排產算法的自動化就足以滿足企業的需要了。

2 ERP生產管理模塊中排產調度的設計步驟

目前，ERP系統設計方法多種多樣，有生命周期開發方法、原型法、面向對象設計法以及在這些方法的基礎上一些開發公司和開發團隊依照自身實際經驗和自身能力延伸出的一些方法。

下面將介紹一種開發法，它不僅適用于生產管理模塊排產調度的設計，對于其它模塊的設計也有一定的參考價值。

這種開發方法是生命周期法與原型法的結合[3]，一般適合于院校研究團隊的開發。在各個步驟設計過程中都要與企業用戶進行交流，已完全的滿足用戶需求，其開發步驟如下:

Step1，用戶需求分析。

(1)調研訪談

開發設計人員與企業生產部門領導和生產調度員進行一對一的交流，由開發設計人員提出在設計系統中將會用到的相關問題，企業人員進行回答，企業人員也可提出一些自己對ERP系統的要求與期望。

在訪談中，要有訪談記錄和訪談錄音，并且要長期保存。訪談記錄要格式統一。

(2)業務流程描述

由生產部門領導和生產調度員根據自己長期的工作經驗和參加開發團隊的培訓所學內容畫出業務流程圖。業務流程圖是對生產業務圖形的形式描述，進一步加深開發人員對企業的了解。

不過，由于培訓期較短和日常工作繁忙，一般企業人員所畫的業務流程圖可能不符合標準格式，在這方面，設計人員要注意。

(3)收集數據，規范化數據表單

開發人員收集生產部門的表單，如生產排產單、客戶訂單、原材料供應單等一系列與生產部門相關表單，這些表單中的數據是設計ERP系統所需的直接數據，同時，這些數據更有利于設計人員對企業的生產流程的熟悉。

在用戶需求分析階段，設計人員一定要充分了解企業的生產流程，理清設計思路，為下面的設計步驟打好基礎。同時，這也是設計人員和企業人員交流的第一步，雙方要建立良好的互信關系。

Step2，設計數據流程圖(DFD)

數據流程圖是對模塊中數據的流入流出描述，其包括外部項、數據流、處理邏輯和數據存儲。

(1)根據用戶需求設計數據流程圖

這其實是設計人員用戶需求分析的進一步總結。設計人員根據上一步中企業人員設計的業務流程圖，以及收集的表單，同時遵循數據流程圖的畫法規則，設計數據流程圖。

在設計數據流程圖時，首先要找出模塊中的核心處理邏輯，一般在排產模塊中排產所需的信息收集就是核心處理邏輯。順著核心處理邏輯一步步擴展，數據流程圖中的其余部分也就逐步定位。

最簡單的數據流程圖基本格式，如圖1所示:圖1 數據流程圖基本格式

(2)對數據流程圖的詳細說明

對數據流程圖的說明，就是對其外部項、數據流、處理邏輯和數據存儲4個組成要素進行說明。在對這四個要素說明時，要有統一的符號標識，在說明內容中最好不要有含糊的詞語，如對由客戶訂單指向排產信息收集的數據流描述，不要出現“客戶訂單信息”這樣模糊不清的詞語，在后期程序設計時，程序員不知道到底要調用哪些數據，還需重新返回來尋找具體信息。最好的情況是將所有將要用到的數據具體描述，如在上述情況中，該數據流可描述為訂單產品號、訂單產品數量、訂單完工時間。

Step3，數據庫設計

數據庫的設計分為需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計、數據庫實施和數據運行和維護。

(1)設計實體——聯系圖(E-R圖)

在第一步中，需求分析已經完成。E-R圖的設計是處于數據庫的概念設計階段，是將現實世界通過人的認識抽象成信息世界的過程。它由實體型、屬性和聯系三部分組成，描述了模塊中各個實體的屬性以及它們之間的相關聯系。

(2)形成規范的數據字典

繪制完E-R圖之后，進行數據庫的邏輯結構設計，即實現E—R到關系模式的轉化。此時，需要考慮關系的完備性、規范化，形成具體的數據庫實際的表。格式參照表1如下:表1 數據字典簡化格式

名稱類型描述備注ChanPinPinFanVC(15)產品品番產品的編號ShengChanShuLiangVC(20)生產數量所需生產產品數量ShengChanRiQiDatetime生產日期標明生產日期

Step4，功能模塊設計

(1)功能結構圖設計

功能結構圖是對模塊總體結構的概括，描述了模塊的各個功能。在設計過程中，分析員要標明所有企業用戶所要求的功能，以利于程序員的后期設計。

(2)層次化輸入——處理——輸出法(HIPO)圖設計

HIPO是一種描述系統結構和模塊內部處理功能的工具，在一層次體系中將系統設計按其詳細程度分層，依次地說明所有的輸入、處理和輸出，它是對功能結構圖的進一步細化，是下一步模塊設計的基礎。

Step5，模塊設計

模塊設計的核心工作是模塊的分解，通過功能模塊圖和HIPO圖對模塊進行逐一分解，直到分解的模塊為系統直接操作的界面為止。

在模塊設計中，設計人員要注意模塊的扇入扇出，耦合，內聚，模塊獨立性等問題，要做到模塊“低耦合、高內聚”。

Step6，界面設計

界面設計要使用設計該ERP系統的軟件設計，要遵循簡潔明了、功能齊全并且符合用戶個性化的需求。

Step7，程序設計

程序設計時，要對所編寫的程序以及相對應的控件進行注釋，注釋文字要相當于程序內容的1/3，同時，要對于該程序中數據的輸入輸出進行詳解并且要對程序中的邏輯細化做出相應的表達。這些注釋工作都是在為將來系統的試運行和維護提供原始設計思想。

3 ERP生產管理模塊中排產調度實施過程規范化

在ERP生產管理模塊中排產調度的實施過程中，排產算法作為該模塊的核心，它會出現一些需要解決的問題。首先，怎么能設計出與企業相適應的排產算法是每個系統設計人員關注的問題。其次，排產算法怎樣處理臨時變動的數據，使其能和現有數據兼容。除此之外，大量繁瑣的數據匯集在此模塊中，這又要求排產算法計算簡潔。

對于上述問題，本文認為有必要從管理和程序設計兩方面入手。

3.1 管理規范化

在生產部門中排產調度更是需要規范化的管理作保障。在排產過程中，需要大量來自各部門的數據，如這些數據有一個出現錯誤，那將導致排產結果嚴重失真，生產的產品不符合市場需求，出現囤貨或缺貨現象，帶來的損失也是不可估量的。所以，很多調度員都會親自審核各部門提交的數據。

對于企業排產調度的規范化管理，可以通過以下幾個步驟實施。

3.1.1 企業管理層培訓

在規范自身管理的過程中，首先，要對企業的管理層進行培訓，企業的管理層管理理念和管理方法的提高是整個企業管理的提升，對于生產部門的管理層，可以介紹一些先進的管理體系(如JIT、TQM等)，增強其管理意識;并組織參觀管理先進的企業，學習怎樣將先進的管理體系在實際管理中應用。

當然對排產調度員的培訓也是不可或缺的，作為企業的核心樞紐，調度員的個人素質和修養，是與各部門人員溝通的關鍵。

3.1.2 優化生產流程

對于有條件的企業，可以聘請管理咨詢小組進行企業流程再造(Business Process Reengineering，BPR)，優化生產流程，加強團隊合作，并對排產調度進行指導，尋求簡單快捷適合企業生產的排產方法。

3.1.3 尋求生產穩定的合作伙伴

生產穩定的供應商是企業正常生產的前提，能夠保證在對的時間運送來正確的貨品的供應商是每個企業所夢寐以求的。對于排產人員，一個生產穩定的供應商，也使他們減少了對原材料的顧慮。

同時，生產穩定的客戶也是企業發展中的基石，相對穩定的訂單，不管是對于調度員還是生產線的一線員工，都減少的他們的工作量。

3.1.4 加強設備管理

生產設備是企業的生產的工具，它的運作好壞直接影響企業的生產。對于設備的管理，不僅只停留在固定時間的檢修，同時，日常生產過程中工人的正常操作和愛護意識也使必不可少的，在這些方面，設備管理部和人力資源部要做好完善的培訓工作。

綜上所述，企業的排產調度的管理的規范化過程，一是加強了企業管理層的管理能力，優化了流程，提高了生產效率;另一方面為ERP系統的實施做好了前期鋪墊。

3.2 優化程序設計

盡管先進化的計算機程序設計軟件和計算機硬件深度普及，然而在生產排產調度的程序設計中，繁雜的排產算法是讓每個設計人員頭疼的問題。

排產算法之所以復雜，是因為其沒有一個固定的計算公式，對多種數據進行不同的處理，同時要能處理臨時改變的數據等等，對于這些問題，筆者提出以下幾種方法。

3.2.1 整合復雜條件

整合復雜條件就是將在實際的排產過程中，一系列的多變繁雜的情況，在用計算機程序設計時，整合成一種情況。如，對由于設備損壞、原材料供應不足和新產品試驗造成以及在設計中沒有想到的停產原因，可以總結成一種情況，操作人員只需要在備注中填寫這些不同的原因即可。這種方法不僅減輕了程序員的工作量，還能處理不可預測的問題，增加了系統的使用壽命。

3.2.2 排產算法及時與客戶溝通

跟企業相適應的排產算法是必不可少的，選擇算法要與調度員和一些的生產員工進行交流，也許有些企業在ERP設計中可能會改變原有的排產算法，程序員不得自行隨意設計，不管在設計還是維護過程中都要與客戶進行溝通，有時，客戶的建議可以給程序員帶來靈感。

3.2.3 生產線的管理

現在，許多企業都是多條生產線同時生產，而且有些生產線可以生產其它生產線的產品，這又無形中加大了排產調度設計的難度。在這種情況下，筆者建議把每條生產線設計一個數據庫表，在選擇生產線時，只要按照時間檢索，對比生產線上的生產數量即可。這種方法可能在簡索數據庫時比較麻煩，但提高了生產線的管理。

3.2.4 完整周密的步驟

在設計排產調度時，系統周密的設計是排產算法能夠運算正確的前提，首先，設計人員要整理思路，抓住影響本模塊的要素;然后，根據排產的步驟逐一篩選，整理出這些要素的在排產中的先后順序;最后，設計思路，并檢驗一些相關細節。如在排產中，首先要確定訂單上產品的數量和交貨期;接著根據訂單產品的緊急程度確定先粗率、確定要生產的產品，按照這樣的原則生產了粗略的排產計劃;檢驗這些生產該產品生產情況和原材料供給情況，如條件適合，則先生產該產品，如條件不適合，則考慮緊急程度較低的產品，同時修改粗略的生產計劃。最后，輸出生產排產單提交給生產部門。

3.3 管理規范化和優化程序設計同時協作的重要性

ERP系統實施是建立在已經相對管理規范的基礎上的。管理的規范為計算機的規則性的處理能力提供了前提，同時，在ERP成功實施后，企業又可使用規則性處理能力的計算機規范管理。他們之間是相輔相成、相互對應的。

同時，在ERP系統實施過程中，管理的規范和程序設計的優化是要同時進行的。企業是在不斷發展的，在ERP系統實施過程中，企業的管理也在不斷的規范化，這為程序設計人員在提供了便利。同時，程序員在設計過程中，遇到計算機不可以處理的難題時，也可以給企業提出一些建議和措施，進一步促進企業規范化管理的進程。通過這些相互指導的過程，企業的管理和ERP系統的實用性都得到了很大提升，提高了企業工作效率，促進了企業的發展。

4 結束語

針對ERP之生產管理系統排產調度問題，本文進行了深入研究，分析了中小型、多品種、小批量企業的ERP系統的特征，研究出了該類企業ERP系統的應具有靈活性、經濟性以及相應的柔性和彈性等。其次在ERP系統實施過程中，通過管理的規范化與程序設計的優化共同協作來提高組織的工作效率與韌性。同時具體的設計過程，要多方人員交流溝通，避免偏差，建立相應的文檔管理標準以及相應的制度和規范。至此，本文尚有一些值得深入研究的方向，如排產算法的進一步智能化、如何應對隨機性的問題等。

參考文獻

[1]羅鴻，王忠民.ERP原理設計實施[M].北京:電子工業出版社，2003.

[2]趙慶建，陳森發，郜振華.ERP中生產管理系統的研究[J].計算機應用研究，2004，(2):61-66.

[3]劉玉照，劉建準.企業競爭情報系統構建中的需求分析研究[J].情報理論與實踐，2006，(1):25-28.

[4]郭永勝.生產管理調度系統的建立方法[J].太原科技大學學報，2006，(9):100-101.