ERP應用中作業調度可視化服務研究

宗思生，于永玲，施進發

ZONG Si-sheng，YU Yong-ling，SHI Jin-fa

（鄭州航空工業管理學院 CAD/CAM 研究所，鄭州 450015）

0 引言

在科學技術高速發展的時代，全球化橫掃社會經濟生活的各個領域，特別是全球制造的發展，制造資源的配置得到了極大優化，企業產品趨向同質化，隨之出現的企業之間的競爭現狀更多表現的是服務的競爭，企業之間的差別就是服務的差別，競爭優勢的來源在于附加服務的優劣?，F代制造服務業已經成為當前重要的研究領域，作為其代表的制造信息化服務業作為目前的一個熱點研究領域，最近幾年得到學術界和企業界的廣泛重視,在信息化應用中，可視化技術作為當前日益普及的應用，其在企業信息化中的應用是當前研究的亮點。企業資源計劃（Enterprise Resources Planning，ERP）在國外現代企業中已得到廣泛應用，在我國企業中已有較多應用，在航空企業中已有一定的應用，其中作業調度管理作為核心和見效較快的部分，成為應用研究焦點。融合制造信息化服務業理論、方法和企業資源計劃思想，更好地促進企業信息化建設，對提高航空企業社會經濟效益將產生非常積極的作用。針對我國航空發動機制造企業產品設計、生產制造信息化實際現狀的調查分析，文中系統從車間作業調度信息化的角度入手，貼近車間生產、管理的流程、模式，提出了一種基于ERP實現車間作業調度可視化服務的方法。文中從以下幾方面探討了可視化應用問題。

1 系統分析、設計

車間作業調度是企業生產中非常重要的一環，對企業經營管理的實施和目標的實現具有極其重要作用，直接影響生產效率的提高、產品質量和社會經濟效益的提升，同時也是ERP的重要部分，由于在國內航空企業中車間生產環境的相對獨立性，作為ERP的首選應用部分具有很大優勢，應用實施的效果短期內就能顯現出來，同時作為生產作業部門，融合服務理念的效果會更明顯，為后續研發應用創造良好的應用環境。

1.1 研究、設計目標

研究現代制造作業調度可視化服務集成理論、方法，從產品數據、圖形信息和作業調度共性、共享信息可視化服務集成的角度，提出作業調度可視化服務集成模型，建立一種貼近國內企業實際需要的基于ERP的現代車間作業調度可視化服務集成應用。

1.2 系統分析

前期對企業進行了實地調研，主要針對企業架構、產品設計、車間作業流程、車間設備情況和環境、具備條件和技術力量等作了詳細調查分析，經過探討交流，對達成目標的系統需求作了可行性分析論證，明晰化詳細需求，形成了詳細明確的需求說明。主要體現在以下幾方面的研究內容。

1）作業調度系統可視化服務模型框架及建模，提出實現產品設計信息、作業調度物流、環境設備信息可視化服務集成的理論模型框架。

2）可視化服務驅動。探討可視化信息檢索開發方法，設計圖形顯示開發方法，規范信息檢索功能，提出信息檢索及動態顯示共性可視化服務驅動模式。

在完成以上分析研究的基礎上，對企業組織結構、車間作業流程、車間作業環境、設備情況以及相關業務處理過程進行分類，建立業務處理內部及相互間關系模型，構建業務處理過程模型、算法模型、信息流模型。針對車間作業調度過程分析綜合，系統總體包括四部分，在原型推演模擬的基礎上，構建信息處理關系流描述如圖1所示。

圖1 信息處理關系流程原型

1.3 系統總體結構設計

系統總體結構設計中，運用模塊化思想，引入了服務理論與方法，按照應用的專業化劃分業務處理模塊，顯示用戶實際業務處理中的分工關系，著重體現了軟件的實用性，同時對共性部分抽取設計共性服務，著重解決可視化服務問題。系統包括：作業計劃管理、定置管理、在制管理、產品設計數據管理、系統維護等四大主要模塊。系統總體結構框圖如圖2所示，圖中列出了各模塊的主要實現功能。

圖2 系統總體結構模塊圖

2 研究方法、思路

該系統在研發時，在完成調研分析的基礎上，進行理論模型的構建探討，開展原型設計工作，在系統詳細功能結構實現方面，按照用戶要求實現的車間作業調度功能與ERP基本相同，但又要貼近目前車間作業調度實際現狀，需要提供與其他流程節點的信息交換接口及處理過程、算法，結構比較復雜，可視化實現運用到的技術門類較多，使得研發的難度增大。

針對系統研發條件、環境，提出以下研究思路。

1）作業調度可視化服務模型框架及建模，在現代制造產品設計、管理信息化服務調研分析的基礎上，針對產品設計信息、作業調度物流、環境設備信息服務之間的關聯關系、共性部分，提出實現可視化服務集成的理論模型框架。設計作業調度環境、設備、物流信息可視化模型，設計圖形信息歸檔結構；從產品設計獲取產品各組成部分特征及結構信息構建產品特征、信息可視化模型和產品結構關系模型，獲取作業計劃中產品與設備關系信息構建作業計劃模型；建立作業調度管理的物流、環境設備和產品信息可視化模型的空間、關聯關系信息模型。構建可視化信息存儲模型。

2）對服務集成驅動的研究和實現。首先，探討信息檢索開發方法，規范信息檢索功能，并提出信息檢索共性服務驅動的WEB服務封裝模式；然后，探討圖形顯示開發方法，擬基于輔助設計開發技術，構建動態顯示共享服務功能，并提出動態顯示服務驅動的WEB服務封裝模式。

3）在軟件設計中，運用快速原型化軟件開發方法方法，在確定了總的功能設計原則和全局數據信息后，首先對各模塊及其內部算法進行了多次原型化推演設計和測試改進，在此基礎上進行了模塊間關聯及算法的原型化推演設計，大大縮短了系統總體結構趨于穩定的時間，對于用戶的信心的增強起到了很好的作用，保障了項目的順利進行。

3 關鍵技術及難點的解決

針對系統實現的目標和研究方案，提出實現的關鍵技術和問題，相應給出了解決的方法。

1）可視化模型：解決產品、設備、場地、物流的可視化建模問題，對產品及設備的可視圖形進行統一分類簡化，采用參數化和圖形庫方法，結合計算機輔助圖形處理平臺，生成產品、設備、場地、物流可視信息，構建其存儲結構。

2）可視化服務集成建模。這部分主要解決可視化服務與ERP系統結合和產品設計與作業調度信息集成的問題，涉及到多種開發平臺和異構數據庫技術。按照功能實現，考慮前臺可視化服務集成平臺，后臺可視化建模維護平臺?？梢暬＃瑓⒄?、采用多種技術平臺，如GIS方法、輔助設計平臺等，完成構建產品結構關系模型，構建作業調度物流、環境設備關聯關系可視化集成模型。

4 結論

制造業信息化服務應用與ERP先進管理思想的結合提升了企業信息化應用的層次，對企業提高競爭力預期產生重要作用。從理論上講，現代制造產品設計、作業調度管理可視化服務集成的理論研究將豐富服務科學的理論，有助于進一步系統而深入的研究服務科學與工程、現代制造服務業、共性服務共享技術對服務集成的方法、架構。從實用價值上講，借助于可視化手段，加強作業調度信息服務，優化物流、環境、設備的科學配置，結合人機工程，實現人和物流、環境設備的有效結合，強化服務意識，為調度、員工工作的開展提供便利，提高車間作業調度的效率，優化車間環境，提升人機安全，促進人性化管理。該研究，從一個方面探索了服務科學與工程理論方法的應用，豐富了服務科學理論方法，對于進一步的應用，還需要做深入細致的工作，同時對企業運行模式改造需要做相應的研究探討。

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