免费开源的阀门行业管理软件系统推荐介绍

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免费开源的阀门行业管理软件系统推荐介绍

作者 | 老杨

出品 | 开源智造咨询有限公司(OSCG)

功能概述

智慧工厂机加工行业版白皮书以一个阀门生产企业的实际案例演示系统功能。阀门有多种类型,不同类型的阀门结构不同,典型的结构包括阀体、阀盖、法兰等主要部件,加上若干辅件,构成一个阀门。

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本书案例功能,涵盖了销售接单,图纸设计,生产计划,物料采购,车间加工,计件工资等机加工企业完整业务流程。

1. 销售接单:阀门订单特点是,小批量、定制化、多品种,一款阀门,需要和客人确定阀门类型、材质、口径、压力、结构型式等十多个参数。智慧工厂机加工行业版提供了一个销售配置界面,业务接单时候,按客人要求选配阀门参数。

2. 图纸设计:基于销售环节确定的阀门参数,设计人员确定阀门需要的阀体、阀盖等主要部件的参数。系统提供了“超级BoM”功能,只要确定了部件参数,系统根据参数自动匹配需要的毛坯件,自动生成部件BoM。同理,系统也会基于阀门参数自动生成阀门BoM。设计人员无需录入或维护阀门BoM,系统基于“超级BoM”自动搞定。

3. 生产计划:什么时候生产哪个产品,谁负责生产,计划人员根据销售订单数量及出货时间等,安排生产计划。计划包括生产计划和物料计划,生产计划包括成品(阀门)的组装计划,也包括部件(阀体、阀盖、法兰等)的加工计划,以及机加工工序计划。物料计划包括缺料计划、采购计划。

4. 物料计划:基于生产计划,系统进行MRP运行,计算物料计划(物料需求多少,库存多少,缺货多少,什么时候缺),以及采购计划(采购什么、采购多少、向谁采购、什么时候采购)。

5. 加工计件:根据生产工艺,部件和阀门生产分解为工序(生产流程卡),各道工序负责人按流程卡完成自己的加工任务,质检人员质检,并给加工工人计件,计件包括正常件、报废件、返修件。

6. 计件工资:系统维护一个加工工价表,每个产品,每道工序都有加工单价,计件数量乘以加工单价,系统实时计算工人计件工资。系统也提供计件工资网页查询页面,工人可以自己用手机微信登录系统,查看自己每天的计件工资。

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设计思想

标准MRP的困境

以SAP为代表的MRP软件通常设计是,先定义成品,再定义物料清单BoM,再定义原料。接到成品生产需求,MRP基于BoM计算物料需求,比对仓库库存,计算缺料表,再自动生成物料采购建议。

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标准MRP计算过程

MRP思想产生于1970年代,那个时代生产行业的典型特点是大批量、标准化生产。今天中国的机加工工厂是接单生产,典型特点是小批量、定制化生产。因着这个特点,标准MRP难以运作:

1) 物料及BoM库维护困难:大部分生产是按单定制,如果每一单都要先维护物料及BoM表,再展开MRP计算,系统维护成本太高,生产周期过长,订单交货周期难以容忍。

2) 库存不准、安全库存难以确定:我们多数工厂都有订单不固定,库存管理水平低,导致库存不准确,安全库存难以确定。标准MRP基于不准确的库存计算的缺料需求没有参考意义。

3) 频繁插单导致计划多变:频繁插单,MRP自动排产的结果没有意义,自动排产算法过于死板,插单处理过于复杂,容易出错。

基于今天机加工行业小批量、定制化的特点,我们经过多年研究改进,选用国际先进技术平台,采取多种创新设计,研发了智慧工厂机加工行业版系统软件。

产品模板及配置化参数

定制化生产的特点是,定制化参数多,不同参数的组合,成品规格型号无限多。以一家小型阀门厂的闸阀阀体为例,主体材料有38种,口径有9种,压力有15种,结构型式有9种,理论上闸阀阀体规格型号有:38 * 9 * 15 * 9 = 46170种。闸阀阀体有几万种,阀盖有几万种,法兰等也有几千种,组合起来闸阀阀门就几十亿种了。但事实上,现实中真正会生产的只有几百种,但,是哪几百种却不好说,理论上,客人什么型号都可能会下单。

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闸阀阀体参数示例

如果基础数据按标准MRP的“成品->BoM->原料”的思路做,第一步,无限多的成品型号就无法解决!

我们深入调研行业特点,创新地提出了反向基础数据维护方法:原料->BoM->成品。成品规格型号无限种,原料却是有限的,一种原料可以适用于多种成品型号。以型号“3ZFTMM50M013-1500”的阀体毛坯为例,该阀体毛坯适用于“阀门类型: 闸阀,旋启式止回阀”、“压力: 16C, 25C, 40C, 64C, 100C, 150LB, 300LB, 600LB, 800LB, 160C, 250C, 900LB, 1500LB”。

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阀体毛坯及其适用范围

反向基础数据维护方法是:

1) 预先导入所有原料,以及每种原料的适用范围(规格参数);

2) 将成品定义成产品模板,以闸阀阀门为例,定义一个产品模板“闸阀阀门”,以及该模板的可选参数;

3) 每个产品模板有一个对应的BoM模板,BoM模板上预先导入好所有可能的原料,以及每一种原料适用的参数规格;

4) 销售时候,按客人要求,选择产品模板,选择参数配置,形成具体的阀门产品(变体)。一个产品模板,不同参数组合,可以有无限种变体;

5) 生产时候,指定待生产的变体,系统根据变体参数规格,自动匹配BoM模板,生成物料清单,再展开MRP运算。

以闸阀阀门为例,闸阀产品模板定义如下:

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闸阀阀门及参数规格配置

销售时候,选择闸阀阀门,配置规格参数。如下图配置的具体阀门型号是“闸阀阀门(主体材料: F316,通缩径: RB,口径: 20,压力: 16C,物料类型: PB,结构型式: 中部焊接)”。

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阀门参数规格配置

闸阀阀门的BoM模板配置如下图所示,可选原料有3576种。以型号“4ZBG25B003-800”的波纹管为例,该物料适用的参数规格是“主体材料: F316,通缩径: RB,口径: 25,压力: 16C,25C,40C,64C, 100C, 150LB, 300LB,600LB,800LB,物料类型: PB,结构型式: 波纹管”。

系统BoM模板自动匹配原理是:如果要生产的闸阀参数是“主体材料: F316,通缩径: RB,口径: 25,物料类型: PB,结构型式: 波纹管”,压力是“16C,25C,40C,64C, 100C, 150LB, 300LB,600LB,800LB”中的任何一种,则系统自动选用型号“4ZBG25B003-800”的波纹管为其原料之一。

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闸阀阀门BoM模板

当需要生产“闸阀阀门 (F316, 20, 16C, 中部焊接)”10个,系统基于闸阀阀门BoM模板匹配出需要的物料:

[4ZFG20Z003-800] 阀杆

[4ZFZ20M003-800] 阀座

[4JYB15M003-800] 压板

[4ZYT15M003-800] 压套

[4ZZB20M003-800] 闸板

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基于BoM模板的物料需求计算

半自动化生产计划

生产计划,包括物料计划和工期计划,系统设计了自动化和半自动化两种操作模式。

l 物料自动化计划:确定成品生产计划后,系统自动产生半成品生产单,成品和半成品生产单汇总产生物料需求,比对仓库库存,自动产生缺料采购建议。实行自动化计划,要求基础物料、BoM数据维护得很准确,库存数据也很准确,如此,系统自动计算的缺料采购建议才是准确的。现实中,上ERP系统的初期阶段,多数企业难以达到数据准确的要求,因此建议方案是,初期阶段采用半自动化方法,一段时间(半年、一年)以后,数据趋于准确以后,再考虑自动化方法。

  • 工期自动化计划:确定成品生产日期以后,系统基于BoM及半成品的生产提前期,以及原料的采购提前期,自动计算半成品生产单的开工日期,以及缺料的采购下单日期。理想情况,什么时候该生产什么、生产多少,什么时候该采购什么、采购多少,系统都自动计算出来,生产人员、采购人员只要按系统要求完成工作即可,即“机器指挥人”。但现实中,没这么理想,其一是,生产提前期、采购提前期维护的数据不一定合理,如果数据错了,机器就会瞎指挥。其次,插单、供应商缺货、质检返修、设备故障,等各种异常情况都可能打破机器计算的“理想计划”。
  • 物料半自动化计划:采用半自动化方法的话,每一个成品生产单,系统基于BoM(或BoM模板)计算出物料需求,而后计划人员还可以修改生产单上的物料需求,修改完毕,确认生效,系统再展开下一层的生产单及物料需求(半成品生产单)。同理,半成品生产单上的物料需求也可以先修改再确认。采购时候,系统也不自动产生采购建议单,而是采购人员自己查看缺料需求,再手工创建订单下单采购。半自动化的好处是,如果基础物料及BoM数据维护得不对,生产计划环节还有一次人工确认和修改的机会,确保基础数据的错误不影响实际生产。其次,如果库存数据不对,采购下单前,采购人员有机会下仓库实际核实库存,再按核实的结果下单采购,而不是简单地按系统计算的缺料数量采购。实际运作一段时间,基础数据越来越准确,仓库库存也越来越准确,之后可以考虑转为自动计划。
  • 工期半自动化计划:成品生产单、半成品生产单、工序单,开工日期、结束日期、采购下单日期,都由计划人员自己根据车间实际情况安排,不再按生产提前期和采购提前期计算。
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生产计划环节修改物料需求

工单计件

生产单,包括成品和半成品生产单,系统根据生产工艺,拆分为工序单。如下图,闸阀阀体 (F316, 20, 16C, 中部焊接) 的生产包含七道工序。

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生产工艺及工序

计件工资处理流程是:

1) 系统打印工序流程卡,如下图。工人按流程卡完成生产;

2) 质检人员质检,系统中录入计件数量(质检人员可以手持 iPad 或 安卓Pad操作);

3) 系统匹配工价表,自动计算工人工资;

4) 工人可以通过手机登录系统查看自己的计件工资明细。

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生产流程卡

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工单计件

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计件人员Pad填报工单计件数量

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计件工资图表分析

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