【正文】 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文航天某制造企業(yè)生產(chǎn)過程物資管理系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景與來源 1 與課題相關(guān)國內(nèi)外研究進(jìn)展及成果 1 國內(nèi)外物資管理模式的發(fā)展 1 物資追蹤溯源的的研究現(xiàn)狀 3 本碩士論文的研究內(nèi)容 4第2章 基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的物資管理模式 6 制造業(yè)物資管理的體系結(jié)構(gòu) 6 航天企業(yè)物資管理的特點(diǎn) 8 物資采購管理 8 庫存物料管理 9 車間物料管理 10 基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的物資管理模式 11 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹 11 基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的物料管理 11 本章小結(jié) 15第3章 航天物資追蹤與溯源研究 16 物資跟蹤與批次管理 16 物資可追溯性的含義 16 物資的批次管理 19 物資追蹤溯源模型 21 生產(chǎn)過程的物資追蹤 22 物資追蹤溯源模型 26 擴(kuò)展問題的求解 27 問題的提出 27 追蹤BOM的生成算法 28 批次關(guān)聯(lián)表 38 航天企業(yè)的物資追蹤溯源 41 基于RFID的物料批次管理 43 物料追蹤與溯源實(shí)現(xiàn) 44 本章小結(jié) 47第4章 航天企業(yè)物資管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 48 系統(tǒng)需求分析 48 系統(tǒng)功能需求分析 48 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程分析 49 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 50 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 51 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 51 物資計(jì)劃與采購管理子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 52 庫存管理與帳務(wù)管理子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 54 與其他系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì) 55 物資追蹤溯源子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 57 系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì) 57 本章小結(jié) 59第5章 航天企業(yè)物資管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用 60 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的軟件技術(shù) 60 J2EE平臺(tái) 60 MVC(ModelViewController)模式 61 構(gòu)件技術(shù) 62 系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方法 63 系統(tǒng)的典型運(yùn)行流程 68 系統(tǒng)應(yīng)用案例及應(yīng)用效果分析 73 本章小結(jié) 74結(jié) 論 75參考文獻(xiàn) 76攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 79哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 80哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書 80哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位涉密論文管理 81致 謝 82不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印 III 千萬不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行 IV 第1章 緒論 課題背景與來源本課題來源于國防基礎(chǔ)科研項(xiàng)目“航天某制造企業(yè)生產(chǎn)過程物資管理系統(tǒng)”。該系統(tǒng)以成熟的物資管理模式，結(jié)合企業(yè)自身特點(diǎn)，以基于J2EE的企業(yè)應(yīng)用服務(wù)器為集成開發(fā)平臺(tái)，為北京衛(wèi)星制造廠建立一個(gè)全面的、集成的物資管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化的重要內(nèi)容和實(shí)施 ERP 的基礎(chǔ)。本課題研究的主要目的在于對(duì)目前航天企業(yè)管理方法和業(yè)務(wù)流程進(jìn)行思考，總結(jié)提升先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)，將這些先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)提升為先進(jìn)的管理模式，從而得到航天軍工行業(yè)管理模式、流程與平臺(tái)的整體解決方案，為該行業(yè)內(nèi)其它企業(yè)的數(shù)字化管理平臺(tái)建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)體制改革的進(jìn)一步深化，航天科技領(lǐng)域內(nèi)各科研院所的管理經(jīng)營機(jī)制已經(jīng)發(fā)生了變化，國家對(duì)航天產(chǎn)品的需求從單件研制生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向小批量集約化研制生產(chǎn)模式，從技術(shù)試驗(yàn)型研制轉(zhuǎn)向全面應(yīng)用服務(wù)型，繁重的型號(hào)任務(wù)對(duì)航天企業(yè)現(xiàn)有物資管理能力提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如何將先進(jìn)的、具有我國國情特色的管理理念與方法融入到企業(yè)中，并借助信息化的手段得以實(shí)現(xiàn)是擺在航天企業(yè)面前的一個(gè)現(xiàn)實(shí)而又迫切的問題。航天工業(yè)企業(yè)不同于一般工業(yè)企業(yè)，對(duì)物資有嚴(yán)格的質(zhì)量要求，一旦發(fā)生質(zhì)量事故，甚至可能導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目的失敗。為此，一旦發(fā)現(xiàn)某種物料不合格，則可能導(dǎo)致整批物料報(bào)廢，所以航天工業(yè)企業(yè)的物資管理不僅要管理好通常的物資采購、庫存及供應(yīng)，還必須具有完善的物料追蹤管理能力，必須能夠追查到進(jìn)廠物資的來龍去脈，即進(jìn)行物資的溯源與追蹤。 與課題相關(guān)國內(nèi)外研究進(jìn)展及成果 國內(nèi)外物資管理模式的發(fā)展各個(gè)國家，特別是西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家對(duì)物資管理一貫十分重視。早期的物資管理重點(diǎn)是加強(qiáng)對(duì)庫存的控制，其主要手段是確定采購時(shí)的最佳購貨量[1](即經(jīng)濟(jì)批量)，從而使庫存成本最小。但是，隨著現(xiàn)代技術(shù)的推廣使用和生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，物資供應(yīng)與生產(chǎn)的關(guān)系越來越密切，物資管理亦不再僅僅局限于庫存管理。科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，使制造業(yè)中新的生產(chǎn)組織方式不斷產(chǎn)生，從而導(dǎo)致了物資管理的重大變革。從本是世紀(jì)60年代起，相繼出現(xiàn)了很多新的物資管理模式，其中具有代表性的有：⑴ COPICS[2](Communications Oriented Production Information and Control System)，即生產(chǎn)信息查詢和控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由美國IBM公司于七十年代初研制成功，它使以發(fā)展計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)系統(tǒng)為目標(biāo)開發(fā)的。COPICS從市場需求預(yù)測開始，制訂生產(chǎn)計(jì)劃。據(jù)此安排生產(chǎn)直到產(chǎn)品出廠而進(jìn)行生產(chǎn)資源(設(shè)備、人力、物料等)的分配和管理。是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊方式為主體的經(jīng)營目標(biāo)性的計(jì)劃——實(shí)施——控制系統(tǒng)。COPICS由功能和生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理、顧客訂貨服務(wù)、預(yù)測、主生產(chǎn)日程計(jì)劃(master Production schedule planning)等12個(gè)模塊組成、擁有一個(gè)共同的數(shù)據(jù)庫，其構(gòu)成見圖11。其中庫存管理(inventory management)、訂貨安排(Order release)、采購和驗(yàn)收(Purchasing and receiving)及倉庫管理(storcs control)屬于物料管理的范疇。圖11 COPICS的構(gòu)成Figure 11 Structure of COPICS⑵ MRP II[3] (Manufacturing Resource Planning II)即制造資源計(jì)劃。MRP II是一種以計(jì)劃管理主導(dǎo)的現(xiàn)代生產(chǎn)管理模式，主要適用于各種批量的離散型生產(chǎn)和流水線生產(chǎn)管理。MRP II是八十年初人們?cè)陂]環(huán)MRP(物料需求計(jì)劃)的基礎(chǔ)上，把技術(shù)、檢驗(yàn)、財(cái)務(wù)成本等子系統(tǒng)與其相結(jié)合而發(fā)展起來的。MRP II是要有效地利用各種制造資源。實(shí)現(xiàn)更廣泛地管理信息集成。從而實(shí)現(xiàn)控制庫存，降低制造成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理的整體優(yōu)化。MRP II實(shí)質(zhì)上不僅是一種物料管理模式，也是一種現(xiàn)代生產(chǎn)管理模式，它已將物料管理和生產(chǎn)管理融為一體。⑶ JIT[4](Justintime) 即準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)。JIT是一種以各種物料的零庫存為目標(biāo)的管理模式，其基本思想之一是摒棄一切浪費(fèi)，要求將庫存減至零。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和管理思想總是利用在制品庫存作為生產(chǎn)過程的緩沖，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生故障，可以利用庫存來維持生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)作，但這樣實(shí)質(zhì)上是掩蓋了矛盾和問題。JIT要求生產(chǎn)系統(tǒng)的在制品庫存為零，這樣就使管理者在事前對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營過程中可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行預(yù)防和控制，從而大大提高了企業(yè)管理的水平。 物資追蹤溯源的的研究現(xiàn)狀企業(yè)的發(fā)展推動(dòng)了物流技術(shù)的不斷發(fā)展，供應(yīng)鏈的發(fā)展使得物流從企業(yè)內(nèi)部擴(kuò)大到企業(yè)間。企業(yè)為了在市場上贏得地位，獲得客戶的信任，需要確保產(chǎn)品的生產(chǎn)過程滿足客戶的要求，產(chǎn)品能夠按時(shí)完成從而按時(shí)交付合同或者訂單[5]，為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)企業(yè)需要對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行跟蹤控制，以保證產(chǎn)品按照設(shè)計(jì)時(shí)的工藝進(jìn)行加工，并且能夠隨時(shí)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間的控制，確保產(chǎn)品按照指定時(shí)間完成。隨著企業(yè)的不斷發(fā)展，訂單的數(shù)量會(huì)越來越多，如何安排生產(chǎn)，動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)[5,6]，這些問題使得企業(yè)需要對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)行跟蹤控制。對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品企業(yè)往往想知道該批產(chǎn)品的用料，使用了哪些物料，使用了哪些批次的不同物料。同樣企業(yè)也想知道某批物料被用到了哪些產(chǎn)品的生產(chǎn)中去。這些信息在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中是得不到的，需要對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的信息進(jìn)行記錄，以達(dá)到這樣的要求。產(chǎn)品的質(zhì)量是通過加工工藝的反應(yīng)出來的，雖然在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)確定了加工工藝，但是生產(chǎn)時(shí)的實(shí)際信息可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有所影響，實(shí)際生產(chǎn)信息才真正反映了產(chǎn)品的質(zhì)量，這同樣使得企業(yè)需要對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)行跟蹤記錄[7]。企業(yè)在進(jìn)行物料管理時(shí)，經(jīng)常定期對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。如果在檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)了有缺陷的產(chǎn)品則需要對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行處理，如果該產(chǎn)品已有銷售出產(chǎn)的則需要查詢?cè)撆a(chǎn)品的銷售信息從而采取收回或者其它相應(yīng)的措施。如果該產(chǎn)品還被用到某個(gè)產(chǎn)品中當(dāng)作零部件使用，則需要對(duì)該零部件的被用情況進(jìn)行查詢，從而對(duì)這些使用該零部件的產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。企業(yè)還會(huì)對(duì)產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷的原因進(jìn)行分析，如果該缺陷是由于某個(gè)物料的質(zhì)量問題而引起的，則要去追查該物料供應(yīng)商的責(zé)任或者是采購員的責(zé)任。如果是由于加工時(shí)的失誤所導(dǎo)致則要對(duì)相應(yīng)的操作人員或者儀器設(shè)備采取處理措施。這些問題使得企業(yè)不僅要對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)，還要對(duì)采購、庫存和銷售等進(jìn)行跟蹤記錄[8]。隨著供應(yīng)鏈[9,10,11,12]的不斷發(fā)展，以及敏捷制造[13]，柔性制造，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)[14,15]，虛擬制造等制造模式的不斷發(fā)展，越來越多的企業(yè)進(jìn)行合作，而且這種合作的趨勢越來越快，以快速響應(yīng)市場的迅速變化。企業(yè)間合作趨勢的發(fā)展給企業(yè)帶來了新的挑戰(zhàn)，企業(yè)間需要共享產(chǎn)品生產(chǎn)的信息，下級(jí)制造商需要對(duì)產(chǎn)品提供高質(zhì)量的服務(wù)等等。這些要求也使得制造業(yè)面臨一個(gè)新的挑戰(zhàn)。要求企業(yè)在現(xiàn)有的信息系統(tǒng)上擴(kuò)展產(chǎn)品的跟蹤功能。現(xiàn)在很多行業(yè)已經(jīng)開始實(shí)施產(chǎn)品跟蹤信息系統(tǒng)，如食品、醫(yī)藥、航天、汽車等。國外很多國家已經(jīng)把企業(yè)的產(chǎn)品跟蹤列入了產(chǎn)品質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)中，而且國外已經(jīng)有了很多這方面的研究[16]。國外現(xiàn)在主要集中在追蹤結(jié)構(gòu)[7]，食品業(yè)[17,18]，農(nóng)業(yè)[19]等方面的研究。隨著我國與世界經(jīng)濟(jì)的接軌，必然會(huì)帶來新的挑戰(zhàn)，我國也需要對(duì)產(chǎn)品跟蹤進(jìn)行特定的規(guī)定并列入法規(guī)當(dāng)中，然而現(xiàn)在國內(nèi)對(duì)產(chǎn)品跟蹤還處于研究階段，主要是針對(duì)條碼應(yīng)用和供應(yīng)鏈方面進(jìn)行研究，缺乏對(duì)企業(yè)內(nèi)部物資流動(dòng)的跟蹤，本文以航天企業(yè)為背景對(duì)企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品的跟蹤進(jìn)行了研究。 本碩士論文的研究內(nèi)容本文的主要工作是在分析航天物資管理特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出基于統(tǒng)一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的物資管理模式；針對(duì)航天物資質(zhì)量控制的要求，研究了物資的追蹤與溯源。文章最后詳細(xì)介紹了某航天企業(yè)的物資管理系統(tǒng)。在理論方面，本文主要研究了基于統(tǒng)一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的物資管理模式和物資追蹤溯源模型。首先在制造業(yè)物資管理體系和航天物資管理特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出了多層次產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的物資管理模式，并分析該模式在物料精細(xì)化管理、物資追溯能力以及物資管理效率方面的優(yōu)勢。然后介紹了物資跟蹤概念和批次管理技術(shù)，批次管理是實(shí)現(xiàn)物資追蹤的一個(gè)基本技術(shù)，是物資追蹤的基礎(chǔ)，良好的批次管理體制是物資跟蹤系統(tǒng)實(shí)施的保證。在介紹了這些技術(shù)之后，提出了物資管理模型，該模型的關(guān)鍵地方是生產(chǎn)過程的跟蹤，生產(chǎn)跟蹤與采購、庫存、銷售等集成起來就可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)的物資跟蹤。下來我們分析了追蹤溯源模型中的兩個(gè)擴(kuò)展問題，并對(duì)這兩個(gè)問題提出了解決方法，提出了基于時(shí)間的產(chǎn)品追蹤溯源算法和批次關(guān)聯(lián)表。最后，在追蹤溯源理論的基礎(chǔ)上，我們結(jié)合航天企業(yè)的特色給出了航天物資的追蹤溯源的實(shí)現(xiàn)。在工程上，本文對(duì)物資管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。需求分析主要分析了企業(yè)目前物資管理業(yè)務(wù)方面的缺陷，總結(jié)了物資系統(tǒng)的系統(tǒng)目標(biāo)，然后在需求分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)企業(yè)的目標(biāo)進(jìn)行功能模塊的劃分和功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫出了系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程流圖，最后給出了程序開發(fā)規(guī)范，如界面設(shè)計(jì)。文章在最后給出了系統(tǒng)的軟件開發(fā)技術(shù)，展現(xiàn)了系統(tǒng)的典型運(yùn)行流程，并進(jìn)行了簡要的說明。圖12為本文的研究思路。圖12研究思路Figure 12 Research Route 第2章 基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的物資管理模式 制造業(yè)物資管理的體系結(jié)構(gòu)物資管理是企業(yè)管理的一個(gè)重要部分，其內(nèi)容概括來說主要有物資供應(yīng)、物資使用和庫存控制。由于制造也通常需要品種、規(guī)格繁多的原材料的和配套件，為了保證生產(chǎn)過程的連續(xù)、均衡、保質(zhì)、保量的及時(shí)供應(yīng)各類物資就顯得十分的重要；同時(shí)，加強(qiáng)物料管理又是減少流動(dòng)資金占用，改善企業(yè)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。物資管理與企業(yè)各部門的關(guān)系[20]極為密切。首先，物資供應(yīng)的數(shù)量取決于企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃安排，物料供應(yīng)的品種、規(guī)格和型號(hào)源自技術(shù)部門，物料的使用方式，尤其是對(duì)在制品的管理方式與企業(yè)的生產(chǎn)組織方式融為一體，在制造業(yè)中這部分的物資管理通常由生產(chǎn)部門來完成。同時(shí)，物資的庫存控制和財(cái)務(wù)部門的資金管理，產(chǎn)成品的庫存和銷售部門的經(jīng)營狀況有緊密的聯(lián)系。因此，物資管理是一項(xiàng)涉及制造業(yè)各個(gè)部門的綜合性管理。制造業(yè)物資管理的體系結(jié)構(gòu)，見圖21。在物資管理系統(tǒng)中，輸入的是企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營計(jì)劃，輸出為產(chǎn)品，系統(tǒng)目標(biāo)時(shí)在保證生產(chǎn)正常進(jìn)行的前提下盡量降低庫存成本。制造業(yè)物資管理的主要內(nèi)容包括物資需求，物資采購和庫存控制三大部分。圖21 制造業(yè)物資管理系統(tǒng)Figure 21 Manufacturing Material Management System1．物資需求。制造業(yè)的物資需求通常以物料需求計(jì)劃體現(xiàn)，物料需求計(jì)劃的制定是以企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營計(jì)劃為依據(jù)。通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析，由一級(jí)部件→二級(jí)部件→零件的層層分解而列出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成表，對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成表相當(dāng)繁雜，但由于它是制造企業(yè)的物料需求計(jì)劃的基礎(chǔ)，因此必須要求十分精確。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分解到零件后，對(duì)于其中的自制件則根據(jù)其毛坯特性(鍛件、鑄件、棒料、管料及其它型材)和工藝流量計(jì)算出各種物料消耗定額HP。物料消耗定額是向生產(chǎn)車間發(fā)放物料并進(jìn)行成本核算的依據(jù)，考慮到各種非工藝性損耗，某種物料的需求定額Hc為：Hc=Hp(Ha)；式中：Hc—物料需求計(jì)劃，Hp—物料消耗定額；Ha—非工藝損耗系數(shù)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成表，物料需求定額，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和生產(chǎn)計(jì)劃安排為制定物料需求計(jì)劃提供了基本依據(jù)。如果企業(yè)生產(chǎn)多種產(chǎn)品，必須將同類物料合并，從而制定出綜合的物料需求計(jì)劃。2．物資采購。物料采購計(jì)劃是根據(jù)企業(yè)根據(jù)物料需求計(jì)劃和庫存情況，結(jié)合市場供應(yīng)狀況制定的。一般采購時(shí)要確保最優(yōu)訂貨量(即經(jīng)濟(jì)批量)，按該訂貨量進(jìn)行采購時(shí)可使庫存成本最低，同時(shí)又能保證生產(chǎn)正常進(jìn)行。物資采購?fù)ǔＳ卸坑嗀浐投?