基于MS-PQ實現生產項目管理的方法應用

祁永翔 /上海微波設備研究所

對于軍工整機單位，訂單量增大，零部件種類繁多，長生產期與短交付期的尖銳矛盾愈演愈烈。為適應當下環境發展，克服管理困難，提高生產效率，及時響應市場，以“讓數據多跑路”理念衍生出諸如ERP、OA、CRM、WIP 等的管理軟件在其業務領域中發揮重要作用，有效提高軍工企事業單位的管理與生產能力。

以項目生產為例，為保證項目整體順利交付，大部分單位在計劃投產階段采用按ERP 輸出BOM結構進行物料采購、檢驗、入庫、齊套的模式，這種在計劃環節的管理模式是一種基于BOM 的整機模式，它的優勢在于能夠準確把握項目層級結構，快速監控物料采購情況，按層級關系由下到上進行齊套作業。車間班組的生產模式因其特殊的目的導向與計劃階段的整機模式有較大差異，車間班組是以完成零部件加工為目的，是一種基于批次模式的管理，這種管理模式客觀上無法識別零部件在項目中所處的層級關系，也無法區分生產加工階段的優先級。將“整機模式”數據轉向車間班組“批次模式”需要進行二次計劃編排，二次編排環節除了任務重，效率低等問題，還會產生因操作失誤導致的數據丟失、信息不匹配等隱患，如果不能及時發現將嚴重影響項目進度。

針對上述現象，筆者提出一種基于MS-PQ 的方法對生產項目進行管理，該方法具有操作性強，維護性高，低成本，高效率的特點，將整機模式管理與批次模式管理有效結合，保障項目的順利完成。

一、業務需求分析

1.信息化現狀介紹

企業系統也被稱作企業資源計劃（ERP），它是由一套集成的軟件模塊和一個中央數據庫組成。通過實施企業資源計劃，將制造和生產、財務和會計、銷售和市場及人力資源等職能領域的業務流程整合到同一個軟件系統中，使之前分散在不同系統中的信息被統一存儲到綜合數據庫中，企業的不同部門均可使用。工作計劃（WIP）軟件是ERP 下在制品或者流水線管理階段使用的軟件，車間班組從取得原材料進行加工至成品入庫之前的管理均屬于WIP 管理。

軍工整機單位的生產有“單型小批次”的特點，投產時以整機為中心，進行分系統、分機、模塊、整件、零部件的拆分，對涉及的外購件、自制件按照ERP 輸出的項目BOM 結構開展采購、檢驗、入庫、齊套等工作。采取整機模式的管理優點顯而易見，在BOM 結構下層級關系明顯，下層零部件完成即可對上層整件進行裝配，上層整件完成即可對頂層分機進行裝配，對項目整體進度可以實時監控，隨時進行優化調整，這種自下而上的管理方式是計劃管理的常用手段。

WIP 管理不同于整機模式的計劃管理，它是一種以零部件交付為目的批次管理模式，在軍工領域外的加工制造型企業當中是一種更為常見及成熟的管理模式，它的研究也更加深刻與廣泛。在軍工生產中問題相對復雜，軍工單位的車間班組任務輸入來源有預研、在研、生產、橫向、民品等諸多方面，其任務的輕重緩急、層級順序未可知。拋開人為因素，以經濟指標為導向的生產必然會優先安排工期短、工序少、利潤高的零部件進行加工，如果期間項目管理人員未能及時發現關鍵件加工暴露的問題，勢必會影響其上層整件的裝配進度，情況嚴重時會拖慢整個項目的進度。

2.生產流程介紹

項目生產是以與客戶方簽訂合同要求的時間節點進行交付為主要目的，計劃管理部門在接到生產通知后會立即對相關合同進行確認，內容包括產品名稱、數量、交貨日期、監管協議等信息，確認無誤后進行項目的生產技術狀態檢查，全面梳理項目的圖紙、技術文件、軟件版本的狀態。在技術狀態檢查期間發現的問題立即責令相關部門進行整改，整改完成后進行復查。技術狀態檢查結束后開始制定生產計劃并啟動投產。投產階段項目管理人員對整個項目進度狀態進行更新，對采購環節與加工環節暴露的問題進行監控與跟蹤。采購部門按項目BOM 形成生產任務單對物料進行采購，采購異常反饋計劃管理部門，及時做出調整并跟蹤問題，采購環節結束后轉入加工階段，車間對圖紙進行檢查，對生產計劃及生產任務單進行內部消化形成車間二次計劃后執行作業。加工期間零部件出現的問題反饋計劃管理部門，及時處理并跟蹤問題處理情況，加工完成進行檢驗后入庫，加工環節結束，項目管理人員對該零部件進行完成標識，更新項目計劃狀態，重復至全部計劃完成。項目生產的大致流程如圖1 所示。

圖1 項目生產的流程圖

3.需求分析

從流程可以看出生產項目的計劃執行相當繁瑣，跨部門溝通與作業緊密且普遍，在建立有效信息化手段之前，雖然存在效率低的問題，但確實是一種合理且常用的流程方式。將“整機模式”數據轉向 “批次模式”數據，需要對數據進行清洗、整合、關聯匹配等操作，按照傳統的內部二次編排手段需耗費巨大資源，同時存在信息丟失、數據不匹配、更新不及時的隱患，嚴重影響項目的進度，因此需要深入研究，總結出一套應用成本低廉，自動匹配關聯，可擴展維護的生產項目管理方法。

二、MS-PQ的方法應用

1.數據關聯

數據來源于各信息管理軟件導出的數據表，項目的計劃數據可以通過ERP 軟件導出，計劃數據主要是項目的BOM 結構，包含圖號、版本、名稱、位號、次級、列表次級、裝入數量、計劃數量、上線時間等多項屬性，其中圖號、名稱屬性也同時存在于采購部門、加工部門。

采購部門主要負責物料的采購與齊套，其內部主要產生計劃明細與生產任務單。計劃明細可以由ERP 軟件導出，包含項目所有自制件的產品圖號、產品名稱、投產數量、入庫數量、上線日期、完工日期、入庫、齊套等屬性。生產任務單則是基于計劃BOM結構的拆解，將入庫完成的自制件及外購件進行組編，生成獨立的單號進行齊套，流轉到加工部門。生產任務單可通過ERP 軟件導出，主要包含計劃類別、任務單號、開工日期、完成日期、項目名稱、產品圖號、齊套時間、歸檔時間等屬性，分為當前任務單及歷史任務單，隨生產計劃動態變化。

加工部門的內部二次編排主要是通過WIP 管理軟件實施，從采購部門流轉的生產加工任務信息手動輸入WIP 軟件中。單個項目的WIP 數據可以通過軟件導出，包含流水號、名稱、圖號、數量、任務單號、工序狀態等屬性，還可以導出相應流水的日志記錄及問題記錄。

將各部門產生的數據進行有效整合，關聯和匹配是執行項目狀態管理的關鍵。計劃部門產生的數據（見圖2）是BOM 結構重要的層級關系，其中圖號具有唯一性，采購部門計劃明細是反映物料到庫情況的無層級關系數據表，其中也含有圖號的屬性，將兩表進行圖號的關聯，就可以得到包含層級關系的明細新表。生產任務單是任務加工的獨立單號，是齊套工作開始的標志，包含任務的圖號、名稱、數量、齊套狀態等信息，同樣將圖號與上述新表進行關聯就可以擴展新表關聯齊套狀態、生產任務單號等信息。車間班組的管理是基于批次模式，同一圖號有多批次加工任務，顯然對圖號進行關聯無法達到任務要求，WIP 導出的數據可以通過篩選得到項目的狀態信息，通過對項目中生產任務單號進行向上關聯就可以將加工狀態信息擴展至新表中，完成整個BOM 結構的加工狀態監控。

圖2 數據關聯示意圖

2.方法應用

MS-PQ（Microsoft Power Query）是一種數據連接技術，可用于發現、連接、合并和優化數據源以滿足分析需求，MS-PQ 的功能在Excel 和Power BI Desktop 中可用。圍繞MS-PQ 的連接、轉換、組合、數據更新功能，實現與生產項目管理的有效結合。

數據的連接可通過Excel 數據項新建查詢，導入計劃明細、WIP 數據等單表文件，生產BOM 結構通常是多產品的合集，生產任務單分當前與歷史狀態，多表文件需要通過文件夾導入執行合并，添加自定義保留圖號、名稱等關鍵列，刪除冗余列，為保證BOM 結構的次級關系在首列添加索引，生產任務單的多表合并操作與BOM 類似，自定義列的關鍵代碼為Excel.Workbook([Content],True)。

生產項目中的數據來源不同系統軟件，為保證表間的有效關聯需要對數據類型進行轉換，如時間戳長短時間的轉換，生產任務單的文本轉整形等。在MS-PQ 中選取該表需要轉換的列，點擊“數據類型”完成轉換。

數據組合沒有固定模式，按實際需求及關注重點動態關聯，生產項目初期階段需要重點關注自制件的加工狀態及到庫情況，可將BOM 表的圖號與計劃明細中的產品圖號進行關聯，中期齊套階段則可在此基礎上將生產任務單的產品圖號與之關聯，這樣便可以在BOM 層級關系下監控整件的齊套工作。后期加工裝配時，需要關注零部件的工序加工狀態，將WIP 數據中的生產任務單號與前表進行匹配繼續擴展成含有零部件加工狀態信息的表。Excel 新建合并查詢，分別選擇已有數據連接中的BOM 數據與計劃明細數據進行合并，以BOM 數據圖號屬性對計劃明細數據產品圖號屬性進行關聯匹配，合并結束后即可得到以圖號排序的新表，再將BOM 索引進行升序排列就可以恢復層級結構，生產任務單及WIP 數據的關聯操作只需要在當前表中再次執行合并操作。

經過連接、轉換、組合后的數據表對BOM 結構、自制件的到庫情況，層級關系的齊套工作，零部件的加工狀態具備有效的監控作用。考慮到生產項目的實時變動，數據的更新也是重要環節，MS-PQ 內置刷新功能，可以通過手動刷新或設置自動更新的方式對數據文件進行處理，只要將導出的新數據文件覆蓋以前的數據文件即可。

3.效果分析

使用MS-PQ 方法建立起的生產項目監控表，憑借友好的操作及自動關聯能力，讓管理效率得到極大的提升，避免人為因素導致信息錯誤，拖延項目進度的情況發生，其良好的更新能力在維護方面可節約大量時間，基本實現一鍵化。通過選取3 種不同規模的單位項目（見表1），根據項目狀態編制開始與歸檔時間作為參考，分別利用傳統方法與MS-PQ 方法對項目進行狀態編制與維護，效果如圖3 所示。顯而易見，MS-PQ 方法適用于不同規模的項目，能顯著提高項目管理效率。

圖3 兩種方法下項目狀態編制與維護時間

表1 應用項目的規模信息

筆者從軍工整機單位項目生產的實際出發，對生產過程中存在的“整機模式”管理與“批次模式”管理之間數據匹配問題進行分析討論，提出一種基于MS-PQ 方法的應用。該方法不但避免了開發信息管理軟件的高成本，而且操作簡單，可維護性好，能夠主動關聯生產階段產生的數據表，匹配所需數據，大量減少繁重的人工操作帶來的數據失真、信息錯誤等管理失控因素。通過該方法的實際應用，明顯減少項目狀態編制與維護時間，提高項目管理效率，在項目生產過程中，為重要問題的處理爭取了寶貴的時間，為生產項目圓滿完成與及時交付奠定了基礎。