隨著市場競爭的日益激烈,越來越多的企業(yè)認識到高效的物流管理是降低產(chǎn)品成本、提高服務(wù)水平、縮短交貨時間的重要手段,并能最終加強企業(yè)的綜合競爭能力。物流管理已被視為除營銷、減少消耗之外企業(yè)獲得利潤的 "第三源泉"。
對企業(yè)而言,物流是指從原材料輸入生產(chǎn)系統(tǒng),經(jīng)過儲存、搬運、裝卸、加工、裝配等一系列物理與化學的轉(zhuǎn)換直至輸出生產(chǎn)系統(tǒng)的全部運動過程。該過程中各個環(huán)節(jié)相互配合、協(xié)調(diào)一致而形成的統(tǒng)一有機整體,就稱為物流系統(tǒng)。不同類型企業(yè)的物流系統(tǒng)各有自身的特點,從而導致物流管理因企業(yè)類型不同而有所差異。
本文針對面向訂單設(shè)計型企業(yè) (ETO),探討其物流管理的思想和方法,提出將制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的功能實現(xiàn)技術(shù)引入 ETO企業(yè)的物流管理中,有助于提高面向訂單設(shè)計型企業(yè)的物流水平。
1 ETO企業(yè)物流管理存在的問題
ET0企業(yè)因其自身的特點,物流管理存在一些問題。現(xiàn)分析如下:
(1)企業(yè)生產(chǎn)的一大特點是多品種、小批量。每個產(chǎn)品一般來說都是為適合特定顧客而高度定制的,需求數(shù)量不大,并且其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)很復雜,造成其所用的物料通用性較差。因品種多、數(shù)量少、通用性差導致物料管理工作繁重而量大。
(2)企業(yè)的產(chǎn)品要依客戶要求設(shè)計。在設(shè)計階段用到的許多物料的功能、規(guī)格、數(shù)量需求都不是很清晰。同時若客戶對產(chǎn)品的要求發(fā)生改變,會導致許多物料在功能、規(guī)格、數(shù)量上發(fā)生改變。這也給物流管理帶來不便。
(3)企業(yè)的生產(chǎn)流程一般都要經(jīng)過設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試等多個階段,每個階段都會產(chǎn)生不同的物料需求。每種產(chǎn)品的流程又可能不盡相同,產(chǎn)品品種多,就會造成大量不同的流程。這給物流管理帶來極大的復雜性。
(4)企業(yè)的市場需求不確定性很強。以訂單形式表現(xiàn)的客戶需求往往存在優(yōu)先級。產(chǎn)品的計劃經(jīng)常因優(yōu)先級的改變而被打亂。物流管理工作也勢必會受到影響。
為了解決這些問題,企業(yè)往往利用信息技術(shù)構(gòu)建適合自身物流管理信息系統(tǒng)。一種方法是開發(fā)功能單一的物流管理信息系統(tǒng),除了具備物流管理功能之外,不具備其它功能。另一種方法是將物流管理信息系統(tǒng)作為一個子模快,被包含在一個結(jié)構(gòu)更復雜、功能更全面的企業(yè)管理信息系統(tǒng)當中。該系統(tǒng)除具備物流管理功能之外,還具備其它功能。比較有代表性的如MRP。
2 制造執(zhí)行系統(tǒng)的引出
對 ETO企業(yè)而言,物流管理的工作重點是車間,管理的對象主要是車間發(fā)生的物流和信息流。因此可以說企業(yè)物流管理信息系統(tǒng)應(yīng)當是面向車間的。為了能及時完成訂單任務(wù),ETO企業(yè)對時間要求非常嚴格。物流管理信息系統(tǒng)要求對零件的加工工序進行精確控制,除要具體確定每道工序的投入量和產(chǎn)出量外,還要求工序的投入時間和產(chǎn)出時間精度達到時、分級,從而緊湊、合理地安排各工作中心的任務(wù)。然而現(xiàn)有的包含物流管理功能的商業(yè)軟件,如 MRPII,只能計劃到零件級,而沒有到工序級;或有的雖計劃到工序級,但由于系統(tǒng)的生產(chǎn)日歷是以日為最小時段,因而其計劃也僅能精確到日。在生產(chǎn)過程中客戶和企業(yè)之間存在經(jīng)常性的信息交換活動,如客戶了解產(chǎn)品生產(chǎn)進度。為了能及時反饋此類信息,ETO企業(yè)需要準確記錄產(chǎn)品 包括毛坯、零件、部件、外構(gòu)件等)所在位置和完成情況。這就要求企業(yè)的物流管理信息系統(tǒng)具有產(chǎn)品跟蹤功能。ETO企業(yè)的產(chǎn)品加工工序多,加工路線長,從毛坯投入到成品產(chǎn)出需要很長的時間,需要實時監(jiān)控其流動過程。但是目前的物流管理信息系統(tǒng)還不具有產(chǎn)品跟蹤和實時監(jiān)控功能。
通過上述分析,本文認為為了有效地構(gòu)建ETO企業(yè)的物流管理信息系統(tǒng),有必要引入一種新的技術(shù)。這種技術(shù)就是制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)。
3 制造執(zhí)行系統(tǒng)的簡介
1990年,美國先進制造研究機構(gòu)AMR最先提出MES的概念。AMR對 MES的定義是 "位于上層的計劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)"。AMR通過對大量企業(yè)的調(diào)查,在 1992提出了3層企業(yè)集成模型,以清楚地表達MES在企業(yè)信息體系中的地位。見表1。
從以上介紹可以看出,MES主要是針對車間發(fā)生的活動。它需要收集生產(chǎn)過程中大量的實時數(shù)據(jù),并對實時事件及時處理。同時又與計劃層和控制層保持雙向通信能力,從上下兩層接受相應(yīng)數(shù)據(jù)并反饋處理結(jié)果和生產(chǎn)指令。MES在計劃管理層和底層工業(yè)控制之間架起了一座橋梁,填補了兩者之間的信息斷層。
為了能有效指導企業(yè)構(gòu)建MES,另一個國際組織MESA1997年公布了MES的功能模型。見圖 1。
將MES的功能實現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用于ETO的企業(yè)物流管理,可以對物料的控制精確到每一到工序,并能完整地記錄下物料流程。同時也將物流管理的功能擴展,涉及到ETO企業(yè)的下游企業(yè),即客戶。
4 MES的技術(shù)在物流管理中的應(yīng)用
基于上述分析,本文認為在ETO企業(yè)的物流管理中,可以引入 MES的部分功能實現(xiàn)技術(shù):詳細計劃、生產(chǎn)調(diào)度、文檔管理和產(chǎn)品跟蹤。
4.1詳細計劃和生產(chǎn)調(diào)度
詳細計劃和生產(chǎn)調(diào)度負責生成生產(chǎn)作業(yè)計劃,提供基于訂單優(yōu)先級的、與指定生產(chǎn)單元相關(guān)的作業(yè)排序功能。為了確定零件加工中每道工序的確切開始/結(jié)束時間和投入/產(chǎn)出量,將時間的精度提高到時、分級,需要對零件的工序作詳細的投入產(chǎn)出計劃,并進行作業(yè)的優(yōu)化調(diào)度。制定投入產(chǎn)出計劃的流程圖如圖2所示。

ETO企業(yè)的零件數(shù)量巨大,如對每一個零件都進行計算,工作量會非常大。另外,對于非主要零件,不需要太精確的控制信息,可以機動地安排生產(chǎn)。所以實際情況是對主要零件進行計算,得出精確的控制信息。
在制定了工序投入/產(chǎn)出計劃之后,在此基礎(chǔ)上對作業(yè)進行優(yōu)化調(diào)度。調(diào)度的依據(jù)就是訂單的優(yōu)先級。作業(yè)的優(yōu)化調(diào)度,從數(shù)學規(guī)劃的角度看,可以表達為在等式或不等式的約束下,對一個或多個目標函數(shù)的優(yōu)化。現(xiàn)代典型的作業(yè)調(diào)度問題是要將作業(yè)均勻地安排到工作中心,合理安排加工次序和開始時間,使得條件被滿足,同時優(yōu)化一些性能指標。作業(yè)調(diào)度方法很多,如運籌學方法、基于仿真方法、解析模型方法、基于規(guī)則的方法等?;谝?guī)則的方法不需要事先準備更多的數(shù)據(jù),比較適合于ETO這樣多品種、小批量、工藝路線變化頻繁的企業(yè)。
4.2文檔管理和產(chǎn)品跟蹤
文檔管理和產(chǎn)品跟蹤負責管理與生產(chǎn)單元相關(guān)的單據(jù)。該部分還完成包括對生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)的存儲進行維護,提供工件在任意時刻的位置及其狀態(tài)信息。ETO企業(yè)的業(yè)務(wù)流程十分復雜,而涉及到物流管理的業(yè)務(wù)流程更是如此。比如,采購作業(yè)通常包括采購計劃下達、采購單發(fā)送、物料到貨、質(zhì)量檢驗、物料入庫等業(yè)務(wù),其物流業(yè)務(wù)聯(lián)結(jié)非常緊密。每一業(yè)務(wù)階段通常來講都會涉及到某一單據(jù),用來保存業(yè)務(wù)流程中發(fā)生的數(shù)據(jù)。例如在采購作業(yè)中就在物流業(yè)務(wù)中,單據(jù)既用來保存各個業(yè)務(wù)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),又用來體現(xiàn)業(yè)務(wù)流程之間的邏輯關(guān)系。比如加工單,不但記載了工具、材料、加工能力和提前期等信息,還說明了需要經(jīng)過哪些加工工序 (工藝路線)。因此,通過對單據(jù)等文檔進行有效地管理,可以對整個物流流程有一個感性、清楚的認識。物料在從一個工作中心流向另一個工作中心的過程中,總是伴隨單據(jù)的流動。通過單據(jù),就可以確定物料所在地,從而實現(xiàn)對物料的跟蹤。有效的文檔管理需要有相應(yīng)的規(guī)則來配合。它們包括4個方面:
(1)單據(jù)編號獲得規(guī)則
每一張單據(jù)都應(yīng)該有一個區(qū)別其它任何同類單據(jù)的編號。單據(jù)編號方法由企業(yè)根據(jù)實際情況來確定。為了使單據(jù)編號的獲得能適應(yīng)并發(fā)環(huán)境的多用戶操作,在實現(xiàn)單據(jù)編號生成時,要求每次在生成新的單據(jù)編號前都要查詢相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表的字段,以保證其準一性。
(2)單據(jù)的制作規(guī)則
一般來說,用戶是通過應(yīng)用程序的用戶界面向單據(jù)輸入相關(guān)數(shù)據(jù),但在對某些流程聯(lián)結(jié)強的業(yè)務(wù)進行處理時,可以利用其它相關(guān)單據(jù)的信息來生成制作單據(jù)的全部或大部分信息,這不僅方便了處理,減低了工作強度,而且也體現(xiàn)了單據(jù)之間緊密的邏輯關(guān)系。
(3)單據(jù)的保存規(guī)則
使用事務(wù)處理來保證數(shù)據(jù)庫各個表數(shù)據(jù)的一致性。在單據(jù)數(shù)據(jù)保存時,系統(tǒng)有可能對多個數(shù)據(jù)庫表同時進行操作。例如,在保存入庫單時,同時需要對進貨檢驗報告單的處理標志字段進行相關(guān)的修改。因此,在保存數(shù)據(jù)時為了保證數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的一致性,需要利用數(shù)據(jù)庫事務(wù)的概念,將多個表的操作放在一個事務(wù)中提交給數(shù)據(jù)庫。在實際實現(xiàn)中,應(yīng)盡量使用了觸發(fā)器,用DBMS的事務(wù)處理機制來保證數(shù)據(jù)庫的一致性和完整性,減低程序代碼的復雜性,充分利用數(shù)據(jù)庫自身的功能。
(4)單據(jù)的修改和刪除規(guī)則
通常,單據(jù)建立并進入了業(yè)務(wù)流程以后是不允許進行修改和刪除的。在實際中,利用單據(jù)表頭的處理標志字段來檢查單據(jù)的狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)單據(jù)已經(jīng)成為其它單據(jù)的依據(jù)或者自身已經(jīng)被審核人員審核,就不允許進行修改和刪除。通過應(yīng)用程序保證了數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的一致性和完整性。
5 結(jié)束語
物流管理的重要性已得到學術(shù)界和工業(yè)界的普遍認可。眾多的學者和企業(yè)對物流管理作了廣泛而深入的研究。構(gòu)造企業(yè)的物流信息系統(tǒng)應(yīng)該針對企業(yè)自身的特點,可以借鑒其它信息系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)。本文提出利用制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能實現(xiàn)技術(shù)構(gòu)造ETO企業(yè)的物流管理信息系統(tǒng)的思想,并作了詳細介紹。這對物流管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建是一個有意義的探討。在后續(xù)的研究中還將結(jié)合實際企業(yè),作更深入的分析。