1 引 言
我國(guó)航天事業(yè)在構(gòu)筑航天產(chǎn)品主線、培育核心競(jìng)爭(zhēng)能力的同時(shí)，另一方面還要以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，用信息化的思想推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和制度創(chuàng)新。作為一個(gè)以星船等宇航產(chǎn)品制造為主業(yè)的企業(yè)，產(chǎn)品的系統(tǒng)集成（總裝）生產(chǎn)線是它的核心。這個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作水平和能力如何，都可以在這條生產(chǎn)線上得到全面而充分的體現(xiàn)，因此，總裝生產(chǎn)線的信息化建設(shè)對(duì)于航天業(yè)的生產(chǎn)能力和管理水平的整體提高，具有很強(qiáng)的拉動(dòng)作用。
2 航天器總裝管理的現(xiàn)狀
通過(guò)對(duì)航天器總裝管理過(guò)程的分析，目前總裝生產(chǎn)線上影響生產(chǎn)效率的問(wèn)題主要有以下幾方面：
(1) 工作進(jìn)度情況無(wú)法快速有效地反映到相關(guān)管理部門；
(2) 現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)問(wèn)題后，更改文件的流轉(zhuǎn)全部通過(guò)人為通知并傳遞的方式，因此現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢；
(3) 現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題的處理無(wú)法得到有效地匯總和總結(jié)；
(4) 現(xiàn)場(chǎng)操作人員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后與設(shè)計(jì)人員或工藝編制人員只有口頭交流，沒(méi)有實(shí)時(shí)記錄；
(5) 采用手工編制生產(chǎn)計(jì)劃，嚴(yán)重占用了編制人員的精力和時(shí)間，且效率低；
(6) 現(xiàn)場(chǎng)反饋的數(shù)據(jù)和信息缺乏數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式，大量的支撐數(shù)據(jù)沒(méi)有得到有效地管理和利用；
(7) 對(duì)操作人員的工作量不能有效快速地統(tǒng)計(jì)和記錄；
(8) 生產(chǎn)工序繁雜，工作周期長(zhǎng)，管理工作量大。
3 看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)的技術(shù)方案
3.1 看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)的概念
為了構(gòu)建星船產(chǎn)品數(shù)字生產(chǎn)線的組織模式，將與生產(chǎn)制造有關(guān)的信息化系統(tǒng)進(jìn)行初步的系統(tǒng)集成，形成一個(gè)完整的星船總裝制造過(guò)程信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)流程與計(jì)劃流程有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、技術(shù)、生產(chǎn)和管理信息的有機(jī)結(jié)合，為此我們提出了建立航天器總裝看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)。
首先要著重說(shuō)明的是：該看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)與以往使用符號(hào)設(shè)備管理JIT物流的看板控制系統(tǒng)有著本質(zhì)的區(qū)別。
在總裝裝配安裝操作之前，首先要制定一個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃。生產(chǎn)計(jì)劃是介于宏觀計(jì)劃和微觀計(jì)劃之間的過(guò)渡階段（宏觀計(jì)劃指的是調(diào)度下達(dá)的計(jì)劃流程，而微觀計(jì)劃可認(rèn)為是班組每天的工作計(jì)劃），要想得到一個(gè)能夠迅速制訂、適應(yīng)各方面要求、真正可行的生產(chǎn)計(jì)劃，僅僅依靠手工作業(yè)的方式進(jìn)行是很難達(dá)到要求的，因此需要借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)幫助制訂生產(chǎn)計(jì)劃。現(xiàn)階段能夠做到這一點(diǎn)的只有MRP系統(tǒng)，所以，該看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)也是屬于MRP管理方式。
另一方面，操作人員在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可以依據(jù)看板上顯示的裝配工藝數(shù)據(jù)指導(dǎo)操作，這也是我們命名為“看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)”的原因�？窗鍖�(shí)際上是“何時(shí)應(yīng)按照何種工藝指令進(jìn)行裝配”的指令性卡片加上“某工序何時(shí)需要何數(shù)量的某種物料”的物料卡片的結(jié)合�？窗迳a(chǎn)管理系統(tǒng)指導(dǎo)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)操作人員工作的示意圖如圖1所示。
圖1 看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)示意圖
3.2 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)
本系統(tǒng)的建立，預(yù)期實(shí)現(xiàn)總裝形式以及總裝工作流程的優(yōu)化（總裝形式由集成點(diǎn)式轉(zhuǎn)變?yōu)锳IT生產(chǎn)單元形式；協(xié)同工作人員和物料獲取由原來(lái)的“推動(dòng)”式轉(zhuǎn)變?yōu)椤袄瓌?dòng)”式等），解決總裝過(guò)程中面臨的信息問(wèn)題（如技術(shù)流程和生產(chǎn)作業(yè)流程不統(tǒng)一，各種技術(shù)信息、計(jì)劃信息和型號(hào)實(shí)際工作狀態(tài)無(wú)法及時(shí)地傳遞到需要的人員和部門手中等），推進(jìn)星船產(chǎn)品數(shù)字化生產(chǎn)線的建設(shè)。具體目標(biāo)是：
(1) 實(shí)現(xiàn)電子工藝數(shù)據(jù)到現(xiàn)場(chǎng)（包括工藝規(guī)程、圖紙、技術(shù)文件）；
(2) 實(shí)現(xiàn)工藝規(guī)程按權(quán)限電子簽署；
(3) 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示（包括工位停工、完工、正在技術(shù)問(wèn)題處理等）；
(4) 實(shí)現(xiàn)排產(chǎn)管理；同時(shí)可生成派工單到現(xiàn)場(chǎng)；
(5) 實(shí)現(xiàn)總裝庫(kù)房物料配送到現(xiàn)場(chǎng)；
(6) 實(shí)現(xiàn)多媒體示教視頻的現(xiàn)場(chǎng)演示。
3.3 技術(shù)途徑
軟件的開發(fā)環(huán)境滿足統(tǒng)一規(guī)范要求。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用B/S模式和C/S模式相結(jié)合，便于分布式部署和用戶快捷使用。系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)J2EE結(jié)構(gòu)，利用Java語(yǔ)言開發(fā)，具有較強(qiáng)的可移植性和可擴(kuò)充性。后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用功能較為強(qiáng)大的Oracle 9i數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，在安全性和可靠性方面都集成了較為強(qiáng)大的功能。
3.4 看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)總體技術(shù)方案
制定適應(yīng)各方面要求、可行的生產(chǎn)計(jì)劃；建立工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，工藝數(shù)據(jù)庫(kù)以工序?yàn)楸斫Y(jié)構(gòu)，以工步或子工步操作內(nèi)容為基本記錄單位，通過(guò)開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)接口程序，以單條指令或指令集的形式呈現(xiàn)在每個(gè)工位的計(jì)算機(jī)屏幕上，這樣操作人員就可以明白應(yīng)該執(zhí)行的操作步驟，并在每個(gè)工步完成以后，給予相應(yīng)的人機(jī)交互信息，從而進(jìn)入下一工步操作，待一個(gè)工序的全部操作完成以后進(jìn)入下一工序；建立與物資部門、設(shè)計(jì)部門、工藝室的接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)反饋。
總體建設(shè)方案是建立覆蓋以下4個(gè)層面的總裝管理平臺(tái)：
第1層面：與總體設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)的信息共享；
第2層面：計(jì)劃流程與技術(shù)流程緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)流程的最佳匹配；
第3層面：嚴(yán)密的總裝操作過(guò)程完成后的簽字確認(rèn)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)反饋數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化；
第4層面：實(shí)現(xiàn)總裝物料信息的透明化管理。
4 看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)的框架模型
根據(jù)看板生產(chǎn)的技術(shù)方案，制訂看板生產(chǎn)的系統(tǒng)框架，將整個(gè)系統(tǒng)按功能不同分為7個(gè)功能子模塊，各個(gè)功能模塊以及和其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口關(guān)系用圖2表示。
圖2 看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)總體框架示意圖
4.1 系統(tǒng)管理模塊
在看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，各個(gè)模塊之間是相互聯(lián)系、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交流并且數(shù)據(jù)共享的，所以這些模塊應(yīng)具備如下特點(diǎn)：
(1) 具備公用的基礎(chǔ)信息；
(2) 擁有相同的文檔規(guī)則；
(3) 操作員和操作權(quán)限集中管理；
(4) 所有數(shù)據(jù)共用一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。
要想滿足上述要求，就要設(shè)立一個(gè)獨(dú)立的子模塊，也就是系統(tǒng)管理子模塊，來(lái)對(duì)該系統(tǒng)軟件所屬的各個(gè)模塊進(jìn)行統(tǒng)一的操作管理和數(shù)據(jù)維護(hù)。
系統(tǒng)管理模塊主要有以下3個(gè)功能：
(1) 用戶權(quán)限管理：包括系統(tǒng)管理員對(duì)用戶權(quán)限的設(shè)置和修改、對(duì)新用戶的建立、對(duì)老用戶的刪除、用戶密碼的修改。這里的用戶包括個(gè)人用戶、用戶組、部門等；
(2) 安全管理：包括對(duì)登錄信息的記錄（上機(jī)日志）及其管理、操作信息的記錄及其管理等；
(3) 電子簽名管理：操作人員按照生產(chǎn)計(jì)劃，依據(jù)“三按三檢”原則，正確執(zhí)行操作步驟后，進(jìn)行網(wǎng)上簽名。它是建立在用戶權(quán)限管理的基礎(chǔ)上的。
4.2 生產(chǎn)計(jì)劃管理模塊
生產(chǎn)計(jì)劃管理是系統(tǒng)的重要組成部分，它統(tǒng)一指導(dǎo)總裝工作。
生產(chǎn)計(jì)劃管理模塊的成功應(yīng)用，將使總裝的宏觀管理水平、計(jì)劃的可行性和權(quán)威性得到質(zhì)的提升。此模塊要實(shí)現(xiàn)計(jì)劃流程和技術(shù)流程的統(tǒng)一。
生產(chǎn)計(jì)劃管理模塊功能描述：
(1) 計(jì)劃流程編制：根據(jù)技術(shù)流程圖、物料配套信息及型號(hào)計(jì)劃進(jìn)度要求等繪制計(jì)劃流程圖；
(2) 排產(chǎn)管理：計(jì)劃調(diào)度人員根據(jù)齊套和工位情況，依據(jù)事先編制好的計(jì)劃流程，對(duì)一個(gè)調(diào)度周期內(nèi)排產(chǎn)（暫定一個(gè)調(diào)度周期為三天），排產(chǎn)結(jié)果以工作指令單形式下發(fā)到班組；
(3) 派工單生成：生產(chǎn)班組長(zhǎng)根據(jù)工作指令單生成當(dāng)天的派工單（與工藝規(guī)程鏈接），下發(fā)到每個(gè)工位看板，指導(dǎo)當(dāng)天工作。
4.3 工藝數(shù)據(jù)管理模塊
這個(gè)模塊包括工藝文件管理、技術(shù)文件管理、圖紙管理。這些數(shù)據(jù)是操作人員的操作依據(jù)。這個(gè)功能模塊是看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)的核心之一，也是其他功能模塊實(shí)現(xiàn)的前提和基礎(chǔ)。
此模塊實(shí)現(xiàn)從電子看板上顯示出工藝規(guī)程、技術(shù)文件以及圖紙管理等工藝文件，以指導(dǎo)操作人員實(shí)際操作。
工藝數(shù)據(jù)管理模塊的功能可按如下方式劃分：
(1) 對(duì)圖紙文件的管理包括對(duì)圖紙的導(dǎo)入/導(dǎo)出、查詢；
(2) 對(duì)工藝文件的管理包括對(duì)工藝文件的導(dǎo)入/導(dǎo)出、工藝文件的查詢；
(3) 對(duì)技術(shù)文件的管理包括對(duì)技術(shù)文件的導(dǎo)入/導(dǎo)出、技術(shù)文件的查詢。
4.4 裝配現(xiàn)場(chǎng)管理模塊
此模塊是專門為現(xiàn)場(chǎng)操作人員設(shè)計(jì)的，操作人員真正關(guān)心的是我今天要做什么和怎樣做。
裝配現(xiàn)場(chǎng)管理模塊功能描述：
(1) 派工單瀏覽：操作人員在工位看板上實(shí)現(xiàn)對(duì)派工單的瀏覽，明確一天的工作內(nèi)容；
(2) 工藝單元瀏覽：點(diǎn)擊派工單即進(jìn)入相應(yīng)的工藝單元瀏覽。此處的工藝單元指的是依據(jù)派工單上指令拆分出來(lái)的工藝規(guī)程，也就是工藝規(guī)程中工位當(dāng)天要完成的那部分；
(3) 現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題處理：總裝裝配安裝操作現(xiàn)場(chǎng)操作人員在按照工藝文件進(jìn)行操作的過(guò)程中，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，如果是設(shè)計(jì)文件或設(shè)計(jì)圖紙不符合實(shí)際情況，按照工藝室編制的工藝技術(shù)文件無(wú)法操作等，這時(shí)候就要填現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題處理單；
(4) 人員簽署管理：三崗操作人員每完成一個(gè)工步都要簽字，根據(jù)登陸用戶的權(quán)限來(lái)確定是否有權(quán)簽字。
4.5 總裝物資管理模塊
總裝物資包括星上儀器設(shè)備、直屬件、標(biāo)準(zhǔn)件，以及工具等。這些物資的齊套是總裝操作人員開始工作的前提。該子模塊也是本系統(tǒng)的核心之一。
總裝物資管理模塊功能可劃分為：
(1) 物料數(shù)據(jù)管理：包括庫(kù)房產(chǎn)品管理、輔助材料數(shù)據(jù)管理和工具管理；
(2) 物料配套信息管理：由CAPP系統(tǒng)得到工序目錄及配套明細(xì)信息，庫(kù)房管理員完成庫(kù)房物料數(shù)據(jù)與配套明細(xì)的比對(duì)工作；
(3) 物料配送管理：班組長(zhǎng)為每個(gè)工作下派工單的同時(shí)，庫(kù)房管理員向工位下發(fā)物料配送單，并把相應(yīng)物料送到工位。
4.6 現(xiàn)場(chǎng)信息查看模塊
此模塊主要是針對(duì)型號(hào)總師和單位領(lǐng)導(dǎo)而設(shè)計(jì)的。
現(xiàn)場(chǎng)信息查看模塊包含以下功能：
(1) 工作進(jìn)度情況瀏覽：按照不同型號(hào)劃分和計(jì)劃流程圖，顯示現(xiàn)場(chǎng)的工作進(jìn)度，及可區(qū)分已完成、未完成和正在進(jìn)行的項(xiàng)目；
(2) 工位信息瀏覽：以圖示化的方式，顯示出各個(gè)總裝工位的信息。
4.7 虛擬裝配數(shù)據(jù)管理模塊
虛擬裝配數(shù)據(jù)管理模塊主要實(shí)現(xiàn)與衛(wèi)星虛擬裝配系統(tǒng)的功能接口。
通過(guò)看板生產(chǎn)管理系統(tǒng)與衛(wèi)星虛擬裝配系統(tǒng)的接口，可以實(shí)現(xiàn)裝配現(xiàn)場(chǎng)多媒體示教功能，即對(duì)裝配過(guò)程的演示，形象直觀地輔助工人進(jìn)行操作。
5 結(jié) 論
通過(guò)此次信息化看板生產(chǎn)系統(tǒng)的研制，探索總裝生產(chǎn)線的布局，建立了看板生產(chǎn)的總裝工作模式，實(shí)現(xiàn)了總裝生產(chǎn)工作對(duì)相關(guān)協(xié)同部門和物料的高效“拉動(dòng)” ，實(shí)現(xiàn)了各類生產(chǎn)文件和生產(chǎn)BOM表的信息化傳遞、反饋和簽署。信息化看板生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)于解決當(dāng)前總裝過(guò)程中所遇到的種種不適應(yīng)問(wèn)題，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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