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摘要:為解決企業(yè)傳統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)劃管理方式不能適應(yīng)當(dāng)前小批量、多品種的生產(chǎn)特點(diǎn)，在企業(yè)生產(chǎn)管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了以作業(yè)任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的計(jì)劃管控模式，建立了機(jī)載電子產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)模型，對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃的管理流程進(jìn)行了梳理，實(shí)現(xiàn)了從交付需求到主生產(chǎn)計(jì)劃、所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃、部門作業(yè)任務(wù)下發(fā)及反饋確認(rèn)等業(yè)務(wù)的生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了一種作業(yè)任務(wù)反饋的遍歷算法。該系統(tǒng)的實(shí)施使企業(yè)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)計(jì)劃管理信息化，提高了企業(yè)的生產(chǎn)執(zhí)行效率。

關(guān)鍵詞:生產(chǎn)管理；生產(chǎn)計(jì)劃；數(shù)據(jù)集成；迭代算法

0引言

航空機(jī)載電子產(chǎn)品包括電源模塊、通信模塊、處理模塊及存儲(chǔ)模塊等電子模塊，以及機(jī)箱、接口、電子顯示器、數(shù)據(jù)電纜及其相關(guān)的應(yīng)用軟件。隨著我國航空工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)載電子產(chǎn)品在飛機(jī)整體設(shè)計(jì)中的成本逐步提升，其產(chǎn)品的性能及質(zhì)量直接影響了飛機(jī)整體的性能發(fā)揮，在航空產(chǎn)品中占據(jù)了越來越重要的位置[1]。在國家戰(zhàn)略背景下，國防建設(shè)及支出長期穩(wěn)定投入，軍工企業(yè)科研項(xiàng)目及軍工產(chǎn)品生產(chǎn)訂單大幅增加。而航空機(jī)載電子產(chǎn)品研制技術(shù)難度大、質(zhì)量要求高、研制周期長等特點(diǎn)，導(dǎo)致其產(chǎn)品生產(chǎn)呈現(xiàn)出小批量、多品種的發(fā)展趨勢。軍工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程不同于民用產(chǎn)品生產(chǎn)，不僅受到資源統(tǒng)籌、計(jì)劃平衡、計(jì)劃變更管控的影響，更容易受到國家政策及國際形勢的影響。傳統(tǒng)的生產(chǎn)計(jì)劃管理方式已經(jīng)不能適應(yīng)目前的航空機(jī)載電子產(chǎn)品生產(chǎn)的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)劃管理模式下，生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)現(xiàn)場協(xié)同不足、計(jì)劃變更頻繁、產(chǎn)品生產(chǎn)周期不斷延長，嚴(yán)重影響著產(chǎn)品的計(jì)劃安排，從而限制了產(chǎn)品交付[2]。因此，需要進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃體系梳理，形成以作業(yè)任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的計(jì)劃管控體系，實(shí)現(xiàn)以月度計(jì)劃為載體的計(jì)劃考核評(píng)價(jià)體系以應(yīng)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃體系的改變。

1業(yè)務(wù)模型

1.1計(jì)劃類。（1）主生產(chǎn)計(jì)劃：某一型號(hào)產(chǎn)品在具體時(shí)間段的生產(chǎn)計(jì)劃，來源于產(chǎn)品訂單需求或交付需求，對(duì)相同產(chǎn)品型號(hào)的交付需求可合批生成主生產(chǎn)計(jì)劃，對(duì)交付需求數(shù)量高于生產(chǎn)通過量的交付需求可拆批生成主生產(chǎn)計(jì)劃。（2）預(yù)投產(chǎn)計(jì)劃：對(duì)產(chǎn)品交付需求數(shù)量預(yù)估生成的主生產(chǎn)計(jì)劃，在交付需求下發(fā)前進(jìn)入投產(chǎn)狀態(tài)，待交付需求下發(fā)后對(duì)預(yù)投產(chǎn)數(shù)量進(jìn)行核減。（3）所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃：是對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)管控、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理的執(zhí)行計(jì)劃，確定產(chǎn)品生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成及各節(jié)點(diǎn)計(jì)劃完成時(shí)間，可由產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)生成部件計(jì)劃。（4）計(jì)劃基類：主生產(chǎn)計(jì)劃、預(yù)投產(chǎn)計(jì)劃、所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃繼承于計(jì)劃基類，計(jì)劃基類將各計(jì)劃中的共性數(shù)據(jù)及方法進(jìn)行抽象。

1.2任務(wù)類。（1）部門作業(yè)任務(wù)：依照所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃中各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的要求生成，下發(fā)至各科研生產(chǎn)單位的執(zhí)行計(jì)劃，生產(chǎn)環(huán)節(jié)完成后對(duì)該節(jié)點(diǎn)的部門作業(yè)任務(wù)進(jìn)行匯報(bào)。（2）任務(wù)調(diào)整記錄：生產(chǎn)執(zhí)行部門可發(fā)起任務(wù)拆分及時(shí)間調(diào)整流程，經(jīng)生產(chǎn)管理部門審批后可生成該部門作業(yè)任務(wù)調(diào)整記錄。（3）任務(wù)基類：部門作業(yè)任務(wù)、任務(wù)調(diào)整記錄繼承于任務(wù)基類，任務(wù)基類將共性數(shù)據(jù)及方法進(jìn)行抽象。

1.3生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)。（1）生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)：依照產(chǎn)品生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)控制表生成有序且可部分并行的生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)序列，向上關(guān)聯(lián)所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃，向下關(guān)聯(lián)部門作業(yè)任務(wù)，指導(dǎo)部門作業(yè)任務(wù)按節(jié)點(diǎn)序列依次完成。（2）生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)控制表：依照產(chǎn)品工藝要求，對(duì)某一型號(hào)的產(chǎn)品各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，可調(diào)整生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)有無、序列及進(jìn)行節(jié)點(diǎn)并行設(shè)置。生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)包含配套文件節(jié)點(diǎn)、元器件齊套節(jié)點(diǎn)、機(jī)加件完成節(jié)點(diǎn)、印制板完成節(jié)點(diǎn)、外協(xié)完成節(jié)點(diǎn)、外包完成節(jié)點(diǎn)、配送完成節(jié)點(diǎn)、電裝完成節(jié)點(diǎn)、調(diào)試完成節(jié)點(diǎn)、驗(yàn)收完成節(jié)點(diǎn)、定試節(jié)點(diǎn)共十一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

1.4產(chǎn)品周期期量表。期量表是根據(jù)企業(yè)目前生產(chǎn)資源條件及歷史生產(chǎn)周期數(shù)據(jù)估算的某一型號(hào)產(chǎn)品在各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)上所需的時(shí)間周期，隨著生產(chǎn)數(shù)據(jù)的積累，不斷更新自身期量數(shù)據(jù)，使估算數(shù)據(jù)更貼合實(shí)際生產(chǎn)情況。在主計(jì)劃下發(fā)生成所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)，確定投產(chǎn)時(shí)間或要求交付時(shí)間，通過產(chǎn)品周期期量表計(jì)算，可對(duì)各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)計(jì)劃完成時(shí)間進(jìn)行估算。

1.5產(chǎn)品信息庫。機(jī)載電子產(chǎn)品型號(hào)眾多，產(chǎn)品信息庫中除了產(chǎn)品的型號(hào)、基線標(biāo)識(shí)、研制階段、圖紙代號(hào)、課題代號(hào)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)外，還包含產(chǎn)品的用戶單位、任務(wù)描述等附屬信息，對(duì)產(chǎn)品信息建庫管理，與計(jì)劃基類實(shí)現(xiàn)外鍵關(guān)聯(lián)，既保證了產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)一致，也減少了計(jì)劃類中產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)的冗余。基于面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法對(duì)系統(tǒng)對(duì)象模型進(jìn)行分析，構(gòu)建了系統(tǒng)的業(yè)務(wù)模型如圖1所示。主生產(chǎn)計(jì)劃、所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃繼承于設(shè)計(jì)基類；部門作業(yè)任務(wù)、任務(wù)調(diào)整記錄繼承于任務(wù)基類；依賴于生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)控制表，對(duì)所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃關(guān)聯(lián)生成生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)，對(duì)每一個(gè)生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)生成部門作業(yè)任務(wù)。

2生產(chǎn)計(jì)劃下發(fā)及反饋流程

生產(chǎn)計(jì)劃的下發(fā)及反饋流程如圖2所示，主生產(chǎn)計(jì)劃下發(fā)生成所級(jí)作業(yè)計(jì)劃，所級(jí)作業(yè)計(jì)劃下發(fā)生成部門作業(yè)任務(wù)，任務(wù)接收部門按生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)次序執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)，任務(wù)完成后向上匯報(bào)完成部門作業(yè)任務(wù)，所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃下的所有部門作業(yè)任務(wù)完成時(shí)匯報(bào)完成當(dāng)前所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃，當(dāng)所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃完成時(shí)，匯報(bào)完成主生產(chǎn)計(jì)劃。

2.1主計(jì)劃下發(fā)。生產(chǎn)計(jì)劃員根據(jù)訂單或交付需求下發(fā)主生產(chǎn)計(jì)劃，同型號(hào)產(chǎn)品可以合并下發(fā)一條主生產(chǎn)計(jì)劃，單個(gè)訂單或交付需求可拆分批次下發(fā)為多個(gè)主生產(chǎn)計(jì)劃，交付需求可向下查找主生產(chǎn)計(jì)劃，主生產(chǎn)計(jì)劃可向上溯源交付需求。主生產(chǎn)計(jì)劃生成后為未狀態(tài)，可進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，制定需求交付日期，后計(jì)劃狀態(tài)變更為已狀態(tài)，不可進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。主生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)，根據(jù)產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)生成相應(yīng)的所級(jí)產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃并關(guān)聯(lián)生成相應(yīng)的所級(jí)部件生產(chǎn)計(jì)劃。同時(shí)在產(chǎn)品周期期量表中查詢產(chǎn)品及部件各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)的周期數(shù)據(jù)，可依照投產(chǎn)日期為起點(diǎn)正向排列各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)時(shí)間，也可依照交付需求日期為終點(diǎn)逆向排列各生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)時(shí)間。部門作業(yè)任務(wù)后，該主計(jì)劃的生產(chǎn)狀態(tài)由未啟動(dòng)變更為生產(chǎn)中。

2.2所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃下發(fā)。所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃是生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)的核心，與生產(chǎn)相關(guān)的生產(chǎn)準(zhǔn)備管理、缺件管理、器材管理、電裝配送管理等數(shù)據(jù)，均與所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃關(guān)聯(lián)，由所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃提供產(chǎn)品型號(hào)、研制階段、圖紙代號(hào)、版本等信息，是其他生產(chǎn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。所級(jí)部件生產(chǎn)計(jì)劃根據(jù)產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)自動(dòng)生成并關(guān)聯(lián)至相應(yīng)的所級(jí)產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃下，由于實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)對(duì)部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，因此生產(chǎn)計(jì)劃員可對(duì)部件進(jìn)行增刪操作。所級(jí)計(jì)劃生成后其計(jì)劃狀態(tài)為未啟動(dòng)狀態(tài)，可對(duì)產(chǎn)品和部件的生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)時(shí)間進(jìn)行變更，對(duì)部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，后計(jì)劃狀態(tài)為已狀態(tài)，在該狀態(tài)下不可對(duì)所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃的數(shù)據(jù)進(jìn)行變更。所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)，產(chǎn)品和部件對(duì)應(yīng)發(fā)各節(jié)點(diǎn)的部門作業(yè)任務(wù)，同時(shí)所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃的生產(chǎn)狀態(tài)由未啟動(dòng)變更為生產(chǎn)中。

2.3部門作業(yè)任務(wù)下發(fā)。部門作業(yè)任務(wù)是各生產(chǎn)作業(yè)部門在整個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃中具體的執(zhí)行任務(wù)。配套文件節(jié)點(diǎn)、調(diào)試完成節(jié)點(diǎn)、驗(yàn)收完成節(jié)點(diǎn)、定試節(jié)點(diǎn)下發(fā)至產(chǎn)品主管部門，元器件齊套節(jié)點(diǎn)下發(fā)至物資管理部，機(jī)加件完成節(jié)點(diǎn)、印制板完成節(jié)點(diǎn)、配送完成節(jié)點(diǎn)、電裝完成節(jié)點(diǎn)下發(fā)至車間，外協(xié)完成節(jié)點(diǎn)、外包完成節(jié)點(diǎn)下發(fā)至生產(chǎn)管理部。

2.4生產(chǎn)計(jì)劃反饋。部門作業(yè)任務(wù)匯報(bào)完成時(shí)，按照生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)序列依次匯報(bào)完成。某部件的所有部門作業(yè)任務(wù)匯報(bào)完成時(shí)，向上反饋完成該部件的所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃，某產(chǎn)品的全部所級(jí)部件生產(chǎn)計(jì)劃完成時(shí)，向上反饋完成該產(chǎn)品的所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃。所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃匯報(bào)完成時(shí)，向上反饋完成關(guān)聯(lián)的主生產(chǎn)計(jì)劃，填入完成的主計(jì)劃數(shù)量，當(dāng)該主計(jì)劃的完成數(shù)量達(dá)到計(jì)劃數(shù)量時(shí)，向上反饋完成該主計(jì)劃關(guān)聯(lián)的交付需求，至此完成整個(gè)生產(chǎn)過程。

3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1開發(fā)平臺(tái)及系統(tǒng)架構(gòu)。系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖3所示，采用B/S模式，實(shí)現(xiàn)了表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)層三層架構(gòu)模式，采用J2EE開發(fā)平臺(tái)和技術(shù)體系，遵循MVC的設(shè)計(jì)模式；整合SSH框架，即使用Struts2、Spring3.0、Hibernate3.3的集成框架。

3.2數(shù)據(jù)集成接口。生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)須從TCP任務(wù)管理系統(tǒng)中獲取交付需求信息，從PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中獲取產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)，因此通過數(shù)據(jù)接口與TCP系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)做數(shù)據(jù)集成。當(dāng)訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，使用Java中的JDBC接口訪問關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，按照數(shù)據(jù)庫類型加載數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)，輸入數(shù)據(jù)庫地址及密鑰獲得數(shù)據(jù)庫連接，創(chuàng)建會(huì)話對(duì)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)訪問，其訪問結(jié)果存儲(chǔ)于ResultSet中。當(dāng)集成的數(shù)據(jù)庫不同時(shí)，可通過ODBC即開放數(shù)據(jù)庫互連技術(shù)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫通訊，例如Oracle的TransparentGateway透明網(wǎng)關(guān)技術(shù)及SQLServer的LINKEDSERVER鏈接服務(wù)器。

3.3計(jì)劃反饋中的迭代算法。根據(jù)上文中所構(gòu)建的系統(tǒng)模型，由交付需求到部門作業(yè)任務(wù)自上而下建立了n叉樹模型如圖4所示，計(jì)劃反饋流程實(shí)現(xiàn)的即是n叉樹自底而上進(jìn)行后序遍歷迭代算法的過程。當(dāng)某一作業(yè)任務(wù)反饋完成狀態(tài)時(shí)，由E1節(jié)點(diǎn)開始進(jìn)入后序遍歷算法，當(dāng)E1節(jié)點(diǎn)為完成狀態(tài)時(shí)，向右訪問作業(yè)任務(wù)E2，當(dāng)E2節(jié)點(diǎn)為完成狀態(tài)時(shí)，向上訪問節(jié)點(diǎn)D1，將D1置為完成狀態(tài)，再訪問D3節(jié)點(diǎn)，依照葉子節(jié)點(diǎn)到根節(jié)點(diǎn)的后序遍歷順序，直至訪問到根節(jié)點(diǎn)0，完成該交付需求的生產(chǎn)過程。當(dāng)訪問到某一作業(yè)任務(wù)是未完成狀態(tài)時(shí)，則跳出反饋流程。該遞歸算法的代碼如下所示。通過調(diào)用n叉樹的后序遍歷迭代算法實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)計(jì)劃反饋流程中完成狀態(tài)的確認(rèn)和變更，在系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，葉子節(jié)點(diǎn)的數(shù)量根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及任務(wù)拆分呈指數(shù)增長，采用迭代算法改善了系統(tǒng)狀態(tài)確認(rèn)的效率，提高了狀態(tài)反饋的準(zhǔn)確性。

4結(jié)束語

本文研究的生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)，滿足了當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行現(xiàn)狀及生產(chǎn)計(jì)劃管理需求，同時(shí)為企業(yè)梳理了生產(chǎn)管理流程，針對(duì)企業(yè)小批量、多品種的生產(chǎn)模式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)計(jì)劃模型，形成了以所級(jí)生產(chǎn)計(jì)劃為核心的三級(jí)計(jì)劃管理，優(yōu)化了生產(chǎn)計(jì)劃編制中的缺陷，提高了生產(chǎn)計(jì)劃的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和計(jì)劃執(zhí)行效率，同時(shí)為生產(chǎn)任務(wù)完成情況的多維度統(tǒng)計(jì)提供基礎(chǔ)，為生產(chǎn)考核提供了數(shù)據(jù)來源。

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作者:李源 曾雨萱 張軍 單位:航空工業(yè)西安航空計(jì)算技術(shù)研究所 西北農(nóng)林科技大學(xué)信息工程學(xué)院