车间管理信息系统需求分析报告.docx
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1、车间管理信息系统需求分析报告车间管理信息系统需求分析报告4第 4 页 共 127 页目录1项目概述311 项目目标312 系统管理范围313 系统生产作业流程42需求分析421 功能需求422 性能需求723 限制条件73系统初步设计831 系统体系结构832 系统功能结构833 接口设计934 角色定义12附录1 基础数据子系统需求分析报告17附录2 计划与控制子系统需求分析报告27附录3 工装工具管理子系统需求分析报告56附录4 库存管理子系统需求分析报告68附录5 设备管理子系统需求分析报告89附录6 资料管理子系统需求分析报告115车间管理信息系统需求分析报告1项目概述11 项目目标本
2、项目针对机械制造公司机械加工车间生产管理的具体需求，建立一个计算机辅助生产管理系统。在本项目中，西安建筑科技大学机电工程学院与该机械制造公司共同负责该系统的定义、分析、设计、实施、开发、优化和完善。本项目针对机械制造公司机械加工车间的生产管理需求，建立计算机辅助生产管理系统，该系统以计算机网络、数据库系统为技术基础，现代管理理论和方法为指导，覆盖生产过程的计划管理、库存管理等，最大限度地利用企业的人、财、物、设备、技术和信息资源，以提高企业的经济效益和市场竞争能力为最终目标。一方面可以提高生产管理的效率，并将先进经验加以保留，不断总结优化；另一方面，实现生产管理与工艺设计的信息集成，可以使生产
3、加工中各级部门方便地提取所需数据，实现对生产加工的电子化、网络化管理。管理系统以上级下发的生产计划为驱动，以全面实现生产计划、生产作业的计算机辅助管理，实现车间各职能部门之间，生产准备与作业调度之间的信息集成为主要任务。目标是： 实现生产计划、生产准备、生产作业的计算机辅助管理； 及时提供车间的生产状况和生产进度信息，辅助管理者对企业的管理过程进行监督和控制； 实现管理系统与CAPP系统、公司ERP系统以及公司档案管理系统的信息集成； 实现车间内部公共信息共享，加速信息流的畅通，减少信息沟通的不及时、不准确带来的损失。 利用信息处理的历史数据为各级决策提供支持。12 系统管理范围该项目以该机械
4、制造公司机械加工车间为应用对象，涉及生产计划、库存管理、设备管理、工装工具管理、资料管理。按现有的组织方式，它与集团公司、设计所、工艺处、质量处、生产准备处、工具处、生产准备总厂、金属处、中央仓库、材料库、设备管理处、档案馆等职能部门有信息或物料交换。管理系统与公司各部门的信息交换采用文字或报表等原有的方式，而管理系统内部及其与工艺系统、公司ERP 系统的信息交换通过网络和数据库管理系统实现。系统管理的具体范围：u 车间的调度室、工艺室、工具室、工具班、维护组、材料室、经营室、核算室、厂长办公室；u 各生产工段、生产班组及其中的加工设备；u 车间内部的材料、半成品、成品和废品；u 车间的各种工
5、装、刀具、量具；u 人员基本信息和考勤；u 车间内部的各种文件、图纸、标准等技术资料；13 系统生产作业流程现行的生产管理信息流程见图1。集团公司外贸处接收定单和发货，集团公司生产处向车间下达工厂月生产计划，生产准备处根据工艺处制定的流水线进行工具准备（包括刀、夹、量具），并通知工具处、生产准备总厂制造需要的工具。车间接收产品图纸和生产任务后，工艺室编制工艺规范，工具室负责工具领用和准备，调度室安排车间作业计划，下达到各工段进行零件加工和部件装配。检验室负责零件加工的工序检验、成品检验以及超差品的质量分析。物料由人工搬运和装夹。2需求分析21 功能需求u 现行管理存在的问题：根据以上对车间现行
6、组织机构、业务信息流程的归纳和分析，可以看出，现行的系统在管理方法上存在以下问题：(1) 车间计划只有参考价值。车间的月生产计划和周生产计划由手工制定，其主要依据是公司生产处下达的生产计划（年度长期生产安排，如型号、批量等）、定单合同规定的产品品种和数量、合同交货期、月产值等，并没有考虑车间生产的实际负荷、设备的维修计划,缺乏准确的生产进度数据，使现行的月生产计划只具有参考价值，没有达到严格执行并如期实现的程度。车间调度的随意性。由于车间月或周生产计划仅具有参考价值，且目前车间调度基本上由人根据车间生产现场的进度情况以及一些经验原则主观确定，并没有可操作的计划，当生产中出现问题时，各工段之间、
7、工序之间的相互协调和平衡依靠人来临时决定并口头传达，因此难免具有临时性和随意性，容易造成生产过程的不规范和不平衡，使得加班时间增加，生产周期增长，增加生产成本。114(2) 生产进度状况反馈信息粗糙而且慢。车间生产状况等的生产统计用手工操作，任务繁重、难度大、效率低且易出错。目前的生产统计工作只能反映产品的投入、在制、等待、完工等粗糙的信息，不能为生产动态调度等的决策提供足够详细而又适时的信息。为获得零部件的详细进度信息和生产中出现的问题，只能由调度员在现场作观察和记录，不准确且不规范。(3) 车间各部门之间无法及时协调，造成生产准备与计划管理的脱节。计划室和操作工人不能及时了解工具准备和工具
8、库存信息，只有在拿到工序加工图纸后才到工具室领取工具，经常因借不到工具而耽误生产，影响产品的交货期。(4) 工具管理效率低。工具台帐和工具定检申请由手工填写，由于手工记帐、核对、分类汇总、统计和报表的效率低、易遗漏和出错，难以及时提供准确的信息，并且信息查询困难；(5) 由于缺乏有效的库存管理技术，不能及时地反映原材料状态和在制品状态， 因而影响到物料加工准备和生产过程状态监控；由于以上存在的问题可以看出，车间从计划调度、到生产准备、生产制造、等主要环节，都存在信息量大、手工难以处理的现象，生产动态信息粗糙而且流通慢、加上管理方面某些重要数据的缺乏，统一的计划难于形成和平衡，造成管理者得不到及
9、时、准确的信息用以各方面的调度与决策。由此可见，现行的管理方式和手段，不利于生产效率的充分发挥，为此必须采用现代化的管理思想与技术去分析与设计新的管理信息系统。u 功能需求针对该机械制造公司机械加工车间的生产经营计划和生产、管理特点，以及前面对现行管理体制的分析，新的车间管理信息系统的功能需求体现在以下几个重要方面:(1) 生产计划的计算机管理生产作业计划是生产管理的重要手段。根据集团公司下达的定单监督新工艺（FO）的制定、物料及工模具的准备情况；根据集团公司下达的定单、产品工艺路线、物料清单以及设备状态、库存状态、生产进度等生成各工段的月、周生产作业计划；根据周生产作业计划、工模具的准备情况
10、及生产进度等生成零件加工的日作业计划，进行作业的动态调度；实现计划的临时追加与调整；核算设备的能力与负荷情况。(2) 生产过程监控监控生产过程，实现生产现场的动态调度，完成生产进度预测和生产任务完成情况的统计及上报；实现车间在制品的实时监控；实现设备的监控和管理；并对职工出勤情况和完成工时情况进行监督。(4) (3) 工具管理采用计算机网络和数据库技术，实现各部门之间工具信息的共享，以便及时了解工具的信息，实现工具管理的自动化。需要实现工具准备、工具定检、工具维修、刀具刃磨、工具出库/入库的管理，工具基础数据的维护以及工具信息的查询、统计和报表输出。(4) 库存管理采用现代数据库技术，及时采集
11、和反映原材料的库存状态和在制品状态，为在线生产调度提供依据；需要实现库存基础数据维护、库存成本分析、库存出入库管理等。(5) 设备管理对该机械制造公司机械加工车间的所有设备及其附件进行管理，以反映设备在计划时间段内的状况，如设备的保养、设备的维修计划、设备的状态等。(6) 外部接口除人机界面以外，新的车间信息管理系统需要与集团公司的ERP系统、工艺处的CAPP系统以及挡案馆的资料管理系统进行集成，以达到最大限度的信息共享，减少重复劳动和维护数据的一致性。22 性能需求 具有较高的运行效率，使得生产计划能够尽可能地结合实际生产情况； 具有较高的可靠性和安全性，为系统的用户规定不同的使用权限； 具
12、有友好的人机界面和方便的操作； 具有开放式结构，能与其它系统的信息实现集成； 具有可维护性和可扩充性。 一致性：共享信息必须采用统一定义的信息模型。 标准化：要采用统一的信息规范和标准，定义信息的属性。 安全性：具有文件的版本管理、使用和更改权限的管理。 开放性：与CAPP系统和ERP系统通过网络数据库实现信息共享。23 限制条件(1) 虽然该机械制造公司机内部的intranet网已经将公司各生产部门连接起来，但除集团公司、工艺处和档案馆以外，各生产部门尚未开发相应的软件系统，所以新的车间信息管理系统与公司、分厂的有关主管部门的信息交换仍采用原有文字或报表等方式，而车间内部各部门之间以及与集团
13、公司、工艺处和档案馆的信息交换通过网络和数据库管理系统实现。(2) 车间信息管理系统从功能上，仅实现车间生产计划管理、设备管理、工具管理、定单管理、库存管理、资料管理等部分内容；在管理范围上，仅涉及车间的调度室、工具室、维修组、材料室、资料室、主任室以及各生产工段和生产所涉及的设备、工具、零件等，而不管理其它上级部门的信息，但留有与这些部门进行信息交换的接口。(3) 车间信息管理系统不管理工装的设计、工艺和制造过程，仅从工具厂领用。(4) 车间信息管理系统不管理工具、原材料的采购。(5) 车间信息管理系统不涉及质量管理，只涉及原材料和半成品和成品的检验结果。3系统初步设计31 系统体系结构根据
14、需求分析，考虑到现行系统的组织机构和业务分工，将车间信息管理系统划分为五个子系统，分别是：生产计划与调度、工装工具管理、库存管理、设备管理和资料管理。在软件上，采用先进的前端/中间层/数据库模式。在数据库一侧以WINDOWS 2000 server和SQL Server（或Oracle）数据库管理系统为核心，为整个系统提供系统服务和数据服务；在中间层是以Delphi 6.0+ASP开发出的组件，这些组件处于MTS监管之下，提供经封装的业务逻辑处理功能；由Delphi 6.0开发的前端可运行于任意的windows操作系统之上；前端/中间层之间采用总线型网络拓扑结构，用TCP/IP协议作为基本的网
15、络通讯协议。在上述基础上，系统以Delphi 6.0+ASP作为中间层的开发工具。车间信息管理系统的体系结构如图2所示。它从系统集成的支撑关系角度描述了系统结构的层次关系。图2分为三个层次：l 前端构成系统与用户之间的交互界面，以便于用户使用系统并获得操作结果。l 应用程序服务器层存放以组件形式描述的业务逻辑，这些中间件通过ADO获取数据库中的数据以完成用户的信息处理要求。l 数据库层存放本系统所有的基本信息和操作的中间结果信息，是系统最根本的支撑部分。32 系统功能结构车间信息管理系统的功能树见图3，各子系统详细的功能描述见后续的相关章节。系统的功能模型设计采用IDEF0结构化设计方法。l
16、基础数据管理包括工时定额管理、工厂日历、基础代码定义、人员管理、工艺信息管理、材料定额等；l 计划与调度子系统根据车间接收的订单，综合物料BOM、工艺路线和车间设备负荷与能力信息，编制、调度、监督车间生产作业计划指导生产。包含订单管理、计划编制、计划调度、生产监督等模块；l 工装工具管理包括工装工具库存管理、工装工具计划管理、工装工具基本参数管理、工装工具维护等几部分；l 库存管理是对车间内部的毛坯、半成品、成品进行库存管理，库存管理包括库存日常管理、库存盘点管理、库存控制、综合查询等几部分；l 设备管理包括设备能力定义、设备台帐管理、设备维修管理 、制订设备中长期维修计划等；l 资料管理是对
17、车间的相关资料进行管理，包括零件图纸目录管理、FO管理、资料管理、文件借阅管理等；l 系统管理包括系统数据的备份与恢复，用户管理，权限管理，日志等。33 接口设计车间信息管理系统的IDEF-0功能图详细描述了系统内部各模块之间的主要信息流及其与外部环境的主要信息交换内容。根据这些功能处理流程，可以得出车间信息管理系统的外部界面和内部界面。u 外部接口车间信息管理系统与其它系统的信息联系见表1；表1 车间信息管理系统与其它系统的信息联系序号名称来源去向类别备注1BOM基本信息CAPP系统计划与控制输入2零件加工路线信息CAPP系统计划与控制输入3工序、工步参数CAPP系统计划与控制输入4节假日信
18、息用户基础数据输入5工时定额信息用户基础数据输入6人员基本信息用户基础数据输入7物料基本信息用户基础数据输入8产品基本信息用户基础数据输入9设备基本信息用户基础数据输入10出勤信息用户基础数据输入11材料定额信息用户基础数据输入12工装基本信息用户基础数据输入13资料基本信息用户基础数据输入14订单信息生产计划处计划与控制输入15订单暂停、恢复信息生产计划处计划与控制子系统输入16订单增加、取消信息生产计划处计划与控制子系统输入17反馈信息质量检验部门计划与控制子系统输入18急件、临时件信息集团公司生产计划处计划与控制子系统输入19各级生产计划计划与控制子系统用户输出20派工单计划与控制子系统
19、用户输出21产品移交单计划与控制子系统协作车间输出21订单完成情况计划与控制子系统用户输出23废品、拒收信息计划与控制子系统用户输出24物料出入库信息用户库存管理子系统输入25工艺路线卡或FO物料信息用户库存管理子系统26货物清点信息用户库存管理子系统输入27合格证用户库存管理子系统输入28物料需求信息库存管理子系统用户输出29库存查询报表信息库存管理子系统用户输出30货品结存、核算及盘点信息库存管理子系统用户31定检计划信息计量处工装工具管理子系统输入32工装出入库信息用户工装工具管理子系统输入33工装库存信息工装工具管理子系统用户输出34工装需求信息工装工具管理子系统用户输出35工装定检信
20、息工装工具管理子系统用户输出36工装返修信息工装工具管理子系统用户输出37工装刃磨信息工装工具管理子系统用户输出38工装报废信息工装工具管理子系统用户输出39工装丢失信息工装工具管理子系统用户输出40工装定检信息用户工装工具管理子系统输入41工装返修信息用户工装工具管理子系统输入42工装刃磨信息用户工装工具管理子系统输入43工装报废信息用户工装工具管理子系统输入44工装丢失信息用户工装工具管理子系统输入45设备基本信息用户设备管理子系统输入46设备的转调信息用户设备管理子系统输入47设备的报废信息用户设备管理子系统输入48设备检查计划、检查结果用户设备管理子系统输入49设备预检信息用户设备管理
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