第2章

基本概念

【本章导读】

ERP原理涉及的概念相当多,在继续深入学习之前,有必要先对其中最重要的基本概念做初步了解,因为这些概念在后续的章节中将反复地运用。这包括物料编码、物料主文件、物料清单、工作中心、工艺路线、独立需求与相关需求、工作日历等。

此外,还应对制造业的总体业务流程建立起初步的认识。本书从第3章开始,直到第11章,都是按照模块进行讨论的,业务流程贯穿各个模块,使得这些模块不至于成为“信息孤岛”。

◣2.1 物料及物料代码

根据ERP系统的通用定义,“物料”是为了产品出厂而需要列入计划的一切不可缺少的物的统称,不只是原材料或零件,还包括毛坯、在制品、半成品、成品、外购件、包装材料、产品说明书,甚至还可以包括工装工具、劳保用品、文具、能源等。

ERP系统要利用计算机的计算和存储能力来处理大规模的数据,因此需要为物料编制代码(Identification CodeIdentification Code直译为“标识码”,不过在我国业界更习惯称之为“代码”或“编码”。,ID),以便于在系统中对物料进行分类、检索与统计,以及物料信息的交换与共享。

为ERP系统运行所需的所有物料进行科学合理的编码是ERP应用中最基础的工作,但也是容易被忽略的工作。实际上,不单是物料,所有需要在ERP系统中进行管理的要素,包括仓库(以及仓库中的库位)、设备、员工、客户、供应商、客户订单、采购单等都需要代码化。

一个考虑周全的ID体系需要跨部门反复讨论。不同的数据可能有不同的ID结构,但必须遵循以下共同的编码原则:

唯一性:必须保证一个编码对象仅被赋予一个ID,一个ID只反映一个编码对象,这是物料编码最重要的原则;

实用性:ID体系应当符合企业的业务特点和管理需求,既充分考虑企业发展对信息代码的需求、又兼顾企业的现状。要从实用性出发,掌握好ID的颗粒度,过细的ID不实用,过粗的ID不管用;

统一的代码结构:ID由一个或若干不同分类角度的分类码构成,统一的ID结构的含义是:任何对象在其整个生命周期内标识码保持不变,所有分类码具有相同的ID结构;

标准化:ID应提高标准化程度,充分考虑到与外部环境的接轨而尽可能与相关国家、行业标准相吻合。例如使用国家标准所确定的行业分类作为行业编码,邮政编码作为地区编码等;

便于系统处理:由于ID将在计算机信息处理系统中得以实现,故ID应当符合数据处理的要求,便于用计算机处理;

易用性:ID应尽可能好记易用。所以要在满足要求的情况下尽可能短小,常用的ID应尽量避免包含类似“^”、“φ”、“×”之类较不方便迅速从键盘输入的字符,以提高输入效率;更不要将全角字符与半角字符混合使用,以避免发生不必要的输入错误。

在信息化进程中处于“初装”或“发展”阶段的企业,一般都还没有建立起完善的物料代码体系,如果企业决定在这样的基础上实施ERP项目,那么第一项重要的基础工作就是制订或修订完善物料编码方案,并按照新的编码方案完成全部物料的代码编制工作。编码方案因为需要考虑到几乎所有职能部门使用时的要求,需要多次反复讨论决定,所以,往往成为ERP应用项目前期最耗费时间的工作。

案例2

物料代码与ERP系统

南方一家上了国外ERP系统的大型制造业企业最近接到了一些客户投诉,主要反映的问题是客户下达订单后到货期太长,有的甚至迟延了半年才交货;还有就是到了合同约定的交货日期交货时有漏货的现象。据一些客户反映,许多工程有漏货的现象,需要重新催工厂补产,导致了最终交货期的延迟。

经过调研,问题可能出在ERP系统没有实施好;其中,同一物料其代码不唯一也是造成系统失败的一个重要原因。

一般在做生产计划时,应先查此产品的库存有多少,然后系统根据库存情况、物料的情况,安排物料的购进和组织生产计划;如果在生产完成后,发现生产出来的产品并不是客户所需要的产品,那就会造成两个后果:一是制造了库存;二是不能按时供货给客户。

从理论上说,在ERP系统中,物料代码是物料的标识,是人和计算机使用所有其他数据元素的基础。它主要用于记录在生产活动中运动的物料。生产控制要求每项生产活动和库存变化都记入计算机,由于处理数量很大,物料代码应尽量简短,各个软件规定的位数也不相同,但一般不超过20位。位数过长会增加录入时间且容易出错。

物料代码的唯一性是最基本的要求。所谓唯一性就是:同一种物料,不论出现在什么产品上,只能用同一个代码;而不同的物料,哪怕有极微小的区别也不得用同一个代码。确定物料代码时要考虑所选软件的其他查询功能,若软件可以通过其他代码(如分类码、分组码)查询,在物料编码中不必考虑过多的标识因素,以免增加字段长度。

企业在数据准备阶段的一项非常重要的工作就是确定物料代码的编码原则和编码方法。多数软件对设定好的物料代码不允许轻易变动,如要修改,必须先把所有该物料的记录(如库存、加工单、会计科目等记录中有该项物料时)统统清除干净,这是一件十分麻烦的工作。因此,确定物料代码的编码原则要特别慎重,不但要考虑当前的方便,而且要考虑今后发展扩充的需求。

但是在纯人工管理的环境下,人们往往采取如下方案:用开头的两位数字代表产品,然后用两位数字代表规格,再用4位数字代表材料等(这家工厂虽然上了SAP R/3系统,但在物料编码上还是沿用了这种方法)。然而,不管初始设计者如何富于远见,随着时间的推移,总会有一些情况出人意料。

例如,本来认为第二部分需要用两位数字就够了,现在却需要3位,因此,有含义的物料编码系统很快就失败了。即使在人工管理的环境下,有含义的编码思想也不尽合理。在使用现代计算机系统的环境下,物料代码的功能只是作为“唯一标识符”,而不是描述符。在ERP系统中,物料代码可以是无含义的。

而在这家工厂中,未能做到每项物料有唯一的编码,而且在物料编码中无含意的位数只有三位。在这种情况下,研发部门的新产品不断出来,号码会很快就不够用了,那时候,只能采用取消早期产品的物料编码,将这些编码资源分配给新的物料或产品,这样更增加了出错的几率。

综上所述,在实施ERP之前,一定要重视物料代码的编码规则,一定要具有前瞻性,这是ERP实施成功的基础。在实施中,还可以考虑用条形码来配合。

资料来源:计算机世界网(http://www.ccw.com.cn/

案例3

某公司物料编码方案

本标准是本公司所有物料编码的原则,具体编码由技术科编制,并下达各部门严格执行,本公司任何涉及物料的管理、业务、单证、合同等必须统一执行物料编码。物料编码的增加、删除、修改权属于技术科。

1.物品编码规则

如图2-1所示,物品编码由六位阿拉伯数字构成。

图2-1 物品编码规则示意图

(1)物品科目为物品的基本区分,由X1代表,取值为1~9,其中各数字的意义如下:

1——代表本公司的产品,包括整机及所属部(组)件;

2——代表工具类;

3——代表电器(电气)设备;

4——代表机械设备;

5——代表微机、通信、电子设备;

6——代表印刷设备;

7——代表办公设备(设施)及办公用品;

8——暂空备用;

9——代表本公司生产所需的原材料。

(2)物品分类由X2,X3代表,其中:

① X2代表物品的大类别,其取值意义如下:

1——代表本公司生产的点钞机及其系列产品(整机);

2——代表本公司生产的非点钞机(整机)产品;

3——代表本公司生产的点钞机系列产品的部(组)件;

4——代表本公司生产的非点钞机产品的部(组)件。

② X3代表物品的小类别,其取值意义如下:

0——代表整机部(组)件;

1——代表电子元器件;

2——代表黑色金属材料及其制品;

3——代表有色金属材料及其制品;

4——代表塑胶材料及其制品;

5——代表辅助包装材料及其制品;

6——代表紧固件、标准件等。

(3)顺序号为每个物品的顺序号码,由X4、X5、X6代表。

2.物品编码细则

物品编码有六位,其细则可以分为两部分解释,前三位和后三位规则意义如下。

(1)前三位规则

110——本公司生产的点钞机及其系列产品;

116——紧固件,标准件;

120——本公司生产的非点钞机类产品。

(2)后三位规则

000~099 TD-5CR点钞机;

100~199 DX-1吸尘器;

200~299 BW-2(X)辨伪(吸尘)点钞机。

① 电器部分的后三位规则(前三位为181):

000~199——电阻;

200~299——电容;

300~399——集成电路。

② 计算机设备的后三位规则(前三位为500):

100~199——整机;

200~299——外设。

010~019——显示器;

020~039——打印机,绘图仪;

040~049——不间断电源。

③ 300~399表示微机部件,其中:

300~309——键盘、鼠标;

310~329——主板。

3.物品编码举例

例1.TD-5CR 点钞机的物品编码为:

  X1 X2 X3 X4 X5 X6

   1  1  0  0  0  2

例2.TD-5点钞机中的落(托)钞板组件的物品编码为:

  X1 X2 X3 X4 X5 X6

   1  3  0  0  1  3

例3.TD-JCR点钞机落钞板组件中弯托板的物品编码为:

  X1 X2 X3 X4 X5 X6

   1  5  2  0  2  5

资料来源:http://www.qthit.com/

◣2.2 物料主文件

根据管理信息系统的通用定义,主文件指某特定应用领域的永久性数据资源。主文件中包含那些被定期存取以提供信息和经常更新以反映最新状态的记录。典型的主文件例如有“库存主文件”、“员工档案主文件”、“应收账主文件”等。

在ERP系统中,关于物料的最主要的数据都存储于物料主文件中,该文件一般是数据库中的一个或多个表,表中字段集中反映了物料的各种参数、属性及相关信息。一般而言,物料主文件包含以下信息:

物料的基本属性:这是识别一种物料的最基本的信息,通常包括物料代码、物料名称、规格型号、物料类别、主计量单位、图号/配方号等;

物料的物理属性:通常包括单位质量、质量单位、单位体积、体积单位等;

物料的库存属性:通常包括物品来源(自制/外购)、库存单位、ABC码、物品库存类别、批量规则、批量周期、年盘点次数、盘点周期、积压周期、最大库存量、安全库存量、在库数量、库存金额、默认仓库、默认库位等;

物料的计划管理属性:ERP系统在进行主生产计划和物料需求计划计算时,首先会读取物料的该类设置信息,如采购提前期、批量规则、批量、最大/最小订货量、安全库存等;

物料的采购管理属性:这类信息用于物料采购管理,如上次订货日期、首选供应商、次选供应商、采购计量单位、采购价格等;

物料的销售管理属性:此类信息用于物料的销售及相关管理,主要有物品销售类型和销售收入科目、销售成本科目、销售单位和默认销售商等;

物料的财务属性:该类信息涉及物品的相关财务信息,一般有物品财务类别(财务分类方法)、增值税代码、实际成本、标准成本、计划价、计划价币种、成本核算方法(计划成本或实际成本)、最新成本单价、成本标准批量、成本对应的会计科目等;

物料的质量管理属性:物料还必须有质量管理信息,一般要有检验标志(是否需要检验)、检测方式(全检/抽检)、检验标准文件、存储期限等。

图2-2和图2-3所示分别为在AutoETS和SAP Business One的ERP系统中主文件维护界面示意图。

在以上各类物料信息中,有的是在设置物料基本资料时就必须设置的(如物料编码、物料名称、计量单位和来源码等),而另外的是在各相关业务需要时编辑和设置的(如在库数量、可用与不可用量等)。

实践中,具体的ERP软件之间在物料主文件在具体的字段的设计上会有所不同,其物料属性的内涵是否丰富以及是否对各类行业物料有一定的包容性,在一定程度上可以反映该ERP系统是否具有较强的适应性。但并不是对每一种物料都必须设置所有的属性参数,实际上只需设置那些系统运行时必需的以及进行物料管理时有用处的参数就可以了。例如,原材料通常不会直接用于销售,那么,此类物料的销售管理信息就可以省略。

图2-2 ERP系统中的物料主文件维护界面(AutoETS)

图2-3 ERP系统中的物料主文件维护界面(SAP Business One)

◣2.3 物料清单

物料清单(Bill of Materials,BOM)是表述产品结构的技术文件,它表明了产品、部件、零件直到原材料之间的结构和数量关系。我们知道,从基本MRP开始便引进了“相关需求”的概念,这是MRP与传统订货点法最根本的区别。在MRP及由此发展而来的ERP系统中,物料需求的相关性主要就是通过BOM来实现的。

图2-4是我国ERP业界著名专家陈启申先生在他编著的《供需链管理与企业资源计划》一书中使用过的一个“方桌”BOM的例子。这个例子相当经典,我们在这里再次引用它来解释BOM的概念。如图所示,方桌的结构是一个倒置的树状结构,顶层“方桌”是出厂产品,也就是通常所说的最终产品,是企业销售部门的业务;最底层的“根须”为原材料或配套件,是企业物资供应部门的业务;介于期间的是加工制造件或装配组件,是生产部门的业务。

资料来源:参考文献陈启申.供需链管理与企业资源计划(ERP)[M].北京:企业管理出版社,2001,此处对原例部分数据有改动

图2-4方桌的BOM

BOM通常以二维表格的形式存储和表示,因为这样便于在关系数据库中实现。数据表中的字段通常包括结构层次、子件代码、母件代码、子件名称、计量单位、子件的用量(在整个产品即零层物料中或是在直接母件中)、损耗率、子件单价等,它们因不同的软件的具体设计而有所不同。例如,我们可以将方桌的BOM以表2-1的形式存储和表达。

表格形式更多是从存储和运算的角度考虑,在使用的角度上看往往不够直观。在不同的ERP软件产品中,BOM有更多的存储和表达的形式。例如,图2-5显示了“方桌”BOM在ERP系统中的一种树形表达形式,而图2-6则显示了该“方桌”BOM的另一种更常见的目录式表达形式。

通过BOM,可以把制造业的三大主要部门的业务——销、产、供的信息集成起来,解决了手工管理中常遇到的销产供相互脱节的现象。在ERP系统中,BOM是一类非常重要的基础数据,其准确性和完整性要求很高。

表2-1 二维表格形式的“方桌”BOM

图2-5 树形“方桌”BOM(Infor Visual)

图2-6 目录“方桌”BOM(Sunlike)

阅读材料1

由BOM引发的问题

虽然制造商们非常关注通过基于网络的集成在供应链中节省开支和时间,但在BOM中还有一个更显著的节约时间和开支并提高效率的方法。

通过去除BOM中的错误,在产品生命周期管理(Product Life-cycle Management,PLM)过程中尽可能早地(在初步概念阶段就开始)增加协作,制造商们可以以很低的成本提高精确性。如果在生产的后期来修正这些错误,将会付出大得多的代价并且会影响生产进度。

Meta Group的研究表明在离散型制造业企业(80%在高科技、汽车制造和航天业)的BOM中,有大约65%存在着不同程度的错误,并且这些错误所带来的负面影响近年来由于企业内部信息集成程度的不断提高而加剧了。因为BOM是产品数据最主要的描述,在OEM(Original Equipment Manufacturer,原始设备制造商)流程中一个原始的数据错误可能会在这个高度分工协作、复杂的价值链中被不断地从一个系统到另一个系统重复下去。这种混合的错误可以在很多复杂的制造流程,比如电子、汽车及飞机生产中,增加50%的生产前沿成本。因此,越早在设计和制造过程中发现并修正这些错误,付出的代价就越小。例如,一个零件号码或者规格的错误如果在最初的生产设计过程中就被发现,可能只要花费几个便士就可以修正。但这个错误如果直到产品寿命周期的后期才被发现,导致变更订单,这就代价昂贵了,因为相关信息已经在部门间进行了传递,而且已经给了贸易伙伴。考虑到每一个随之而来的生产过程中的步骤,有人估计一个BOM错误的代价将会被放大10倍。

如果一个错误直到生产过程开始了才被发现,它可能导致生产线整个停下来,在某些情况下,甚至需要重新设计并重新组装生产线。如果一个产品带着一个错误或者应该报废的零件到了市场上,可能会导致大面积的召回产品,或者可能更糟——伤害客户。

BOM错误往往是由于OEM的工程师和制造服务伙伴之间缺乏协作造成的。但是由于数据在系统之间(例如CAD和PDM及ERP之间)的错误转化造成的BOM错误正在日益增加,这种情况无论在一个垂直集成的制造商内部或者在贸易伙伴之间都会发生。举例来说,虽然一个零件可能都是由一个10位数的代码来定义的,在制造商的CAD/CAM系统中,它可能会被分配一个10位数的代码,在ERP系统中又有了另一个10位数的代码,在供应商订单系统中,它有了第三个10位数的代码,而在该公司的制造系统中,又出现了第四个代码。

供应链的复杂性增加了产生BOM错误的复杂性——问题随着供应链中企业数量的增加而变得更加复杂,这也是过去15年中制造外包快速增长的结果。对于OEM的需求及合同制造商保护零部件有关信息的愿望加剧了这个问题。虽然零件号码可以用于在图表中还原一个产品,但是零件号码本身可以反映出供应商和价格等信息。这就导致了制造商和他们的供应商采取翻译表来处理这些号码,使得BOM可以从一个企业的系统被传递到另一个企业的系统。虽然XML文件标准和商业工序自动化对于互动性工序有很大的帮助,但是由于它们减少了在产品寿命周期各个步骤之间的时间,也就减少了发现和修正错误的时间和机会,反而使这些潜在的错误更加危险。

比如说,在高科技制造业中,如果一个BOM有100个不同的零件,其中40个有问题需要解决,生产时间可能因此增加26小时即大约3.5个工作日(假定合同制造商和OEM立即解决这些问题)。如果加上解决这些问题所增加的排队等待时间,整个周期可能延长数星期。

这个问题不是不可解决的。通过采用最近公布的一系列标准——产品数据交换(Product Data eXchange,PDX)——可以推动系统之间的转换,减少错误出现的可能性。PDX是基于XML的,在任何能够识别XML的系统上都可以使用,PDX在高技术制造业迅速得获得了支持并开始在汽车和其他制造行业被接受。PDX把XML技术用于解决翻译问题,它使BOM可以无缝地在商业伙伴之间进行传递,从而从根本上排除了产生错误的可能性。由美国国家电子化制造项目(National Electronics Manufacturing Initiative)开发的这项技术的一部分为ISO和ANSI所接受。几个PDM供应商(如MatrixOne、Agile、PTC、EDS、IBM)已经在他们的产品中实现了PDX或者正打算这样做。

很多BOM的问题是由于PDM产品的不一致引起的。制造商们意识到了这一点并正致力于建立“一个真实的资源”的努力,希望能够加强PDM/ERP的整合。我们希望,在12~18个月内,软件供应商们将会有一种新产品投放市场,它符合PDX标准,并且能够解决在他们的产品之间的数据交换时产生误翻译的问题。

但是这个标准只是解决了部分的问题。BOM包含了大量非常有价值的信息,但在大多数企业,高级管理层却接触不到它们。制造商们必须加强协作使他们的PLM(产品生命周期管理)平台像知识管理系统一样为CXO级的管理人员提供对设计和制造过程的详细信息。

“更好的企业内和企业间的协作,如贯穿设计协作的可见性,可排除很多BOM错误——尤其是在贸易伙伴之间产生的BOM错误,”Meta Group的分析人员Joanne Friedman表示。“如果CXO们能够有一个安全的、包括设计,组件和带有附加图纸或图表描述信息的PDM系统——一个有非常多功能的系统——对提高供应链的效率(比如转换)、制造过程的效率(比如减少生产周期,尽早投放市场),和改善财务状况(比如现金流等)都有非常正面的影响。‘更好、更便宜、更快地生产’将会成为现实。”

资料来源:企业信息化论坛(http://www.e-works.com/

◣2.4 工作中心

2.4.1 概念与作用

工作中心(Work Center)是生产加工单元的统称,在不同类型、不同规模的企业中,根据具体情况,工作中心可以由一台或几台功能相同的设备、一名或多名工人、一个工段,或者一个装配场地等组成,是ERP系统中的基本加工单位,是进行主生产计划与能力需求计划运算的对象之一,同时也是成本核算时成本发生的基本单元和车间生产作业中投入与产出控制的基本单元。

工作中心的具体设置(例如,将一个车间,或车间中具体的生产线,或生产线上的某个工位设置为工作中心)要根据企业的具体生产特点和管理的细致程度要求而定,如图2-7所示。设置一个工作中心的范围较小(例如生产线上的一个工位),则企业的工作中心数目较多,有利于管理更为细致,但较为烦琐;反之,若设置一个工作中心的范围较大(例如一个完整的车间),则企业的工作中心数目较少,系统处理比较简单,但管理较为粗糙。如何在“粗”与“细”之间进行平衡,是个综合性的问题,许多应用ERP的企业,其工作中心的设定都是经过了一段时间的实践和调整后,才逐步趋于稳定的。图2-8所示为一个ERP系统中的工作中心列表的示意图。

图2-7 工作中心应管理的需要而设置,可以是一台设备,也可以是整个车间

图2-8 ERP系统中的工作中心列表(Infor Visual)

2.4.2 工作中心参数

一般而言,工作中心参数可以分为工作中心基本参数、工作中心能力参数和工作中心成本参数。

工作中心基本参数包括工作中心代码、工作中心名称、工作中心性质(例如,一般工作中心或者外协加工中心)、可替换工作中心等。

工作中心的能力参数有两个方面,一是工作中心的有效工作时间,如每天或每周的工作小时数,常以“小时/工作日”为单位,一般在工作日历(将在2.6节中专门介绍)中设置;二是工作中心的工作效率,即单位时间内可加工多少产品,通常以“件/小时”、“吨/小时”等为单位,这个数据会因加工的产品不同而有所不同,通常在工艺路线(将在2.5节详细讨论)中设置。

在ERP的主生产计划和车间作业控制中,工作中心是最基本的单位。但在现实中,工作中心也是有内部结构的,这对于工作中心基本参数的设置是有影响的。根据工艺流程的特点,通常工作中心内部各加工点之间有两种典型的协作方式:串行加工方式和并行加工方式。

① 串行加工方式:此类工作中心的作业采用流水式作业,产品在该工作中心的加工工序按步骤依次进行。此类工作中心的情况要复杂一些,因为加工件对工作中心的占用,从第一个工件进入第一个加工点进行加工就开始了,到最后一个加工件离开最后一个加工点才结束。图2-9所示为其加工形式示意图。

图2-9 串行加工(流水作业)形式

例如,在图2-9中,假设每个加工件在每个车床所需的加工时间为t,而车床数为n,加工件数量为k,占用该工作中心的总时间为T,那么:

k=1时,T=nt

k=2时,T=nt+t=(n+1)t

k=3时,T=nt+t+t=(n+2)t

……

利用数学归纳法,我们可以得出T的通项公式T=(n+k-1)t,平均到单个加工件占用工作中心的时间Ts=(n+k-1)t/k,由此得到该工作中心的工作效率。可见,串行加工形式的工作中心的工作效率不但跟单个加工点的加工效率有关,还与加工的批量有关。而实际上加工的批量总是会变动的,这使得制订工艺路线时比较为难。在实践中,为简单起见,通常在单个设备加工效率(即1/t)的基础上乘以一个小于1的利用率(近似等于k/(n+k-1),常常根据经验得出)近似作为整个工作中心的加工效率。

② 并行加工方式:此类工作中心相当于一个相同加工工序的群组,如车床组、钳工班等,作业特点是物品在该工作中心的加工可以由该工作中心的任意加工单元完成。此类工作中心的工作效率等于单个加工点的工作效率×工作中心内加工点数(假定每个加工点的工作效率是一致的),例如,图2-10中,每个车床加工某工件的效率为100件/小时,那么该工作中心的总加工效率为100×3=300(件/小时)。

图2-10 并行加工(分散作业)形式

工作中心成本参数主要是工作中心费率,即生产加工在工作中心单位时间内发生的费用。工作中心发生的费用有人员工资、直接能源、辅助材料(如机床用润滑油等)、设备维修费和资产折旧费等。在核定产品的标准成本、进行产品成本模拟及成本差异分析时都会用到工作中心成本数据。工作中心费率的单位通常为“元/工作小时”,一般是通过对历史资料进行统计分析得出的。图2-11给出了一个工作中心数据的设定界面示意图。

图2-11 工作中心数据的设定(Infor Visual)

◣2.5 工艺路线

设想一下,如果我们想煎一个荷包蛋,那么仅仅确定它的“物料清单”(鸡蛋、水、食用油、含碘食盐、酱油)还是不够的,我们还需要确定一系列操作步骤(倒入食用油、加热、敲蛋、酒食盐、将蛋闭合、洒酱油……)的顺序、时间、所用到的工具设备(电磁炉、不粘锅、铲子……)等。

在现代制造业中,要生产某种产品,情况也是一样的,在BOM之外,描述产品的加工工序、各工序进行的顺序、每道工序得以进行所需的工作中心和在相应工作中心中的加工时间,这些信息一般合称为该产品的工艺路线。作为例子,前面我们在介绍BOM的时候构造了一个“方桌”,这里给出该方桌的工艺路线,如图2-12所示。

图2-12 “方桌”的工艺路线

概括地说,工作中心、工序和工艺路线三者之间的关系可以简单地理解为:工序在工作中心内完成,工艺路线由工序组成。

2.5.1 工艺路线的作用

工艺路线的作用主要体现在以下几方面:

●用于能力需求计划的分析计算。工艺路线文件中说明了消耗各个工作中心的工时定额,用于工作中心的能力运算。

●根据工序的准备时间、加工时间和转送时间,计算BOM中有关物料的提前期。

●用于下达车间的作业计划。根据加工顺序和各种提前期进行车间作业安排。

●根据工艺文件的工时定额及工作中心的成本费用数据计算产品的标准成本。

●根据工艺文件、物料清单及生产车间、生产线完工情况,生成各个工序加工进度的整体情况,以及对在制品的生产过程进行跟踪和监控。

2.5.2 工艺路线的制定

工艺路线的概念并不是ERP甚至MRP系统出现之后才出现的,而是伴随着工业的诞生而产生的。但ERP系统中的工艺路线并不完全等同于在此之前的传统工艺路线,而是在此基础上进行了扩充,使其不但是一种生产工艺文件,也是一种管理文件,因此其制订过程中需要关注的因素比传统的工艺路线文件更多一些,主要包括以下4方面。

(1)确定工序顺序。

如图2-12所示的例子,工序之间可以有并行和串行两种关系,对于并行关系,我们不需要指明它们之间的顺序;而对于串行关系,则需要指明相应工序的紧前工序或紧后工序。在此有必要先解释一下“紧前”和“紧后”工序的概念:如果有两个工序ab,其中b必须在a结束后才能开始,且ba结束后即可开始,那么我们称ab的紧前工序,而称ba的紧后工序。

例如,在图2-12中,工序“加工面板”、“加工面框”和“加工桌腿”都没有紧前工序,而“装配桌面”的紧前工序为“加工面板”和“加工面框”,“总装”的紧前工序为“加工桌腿”和“装配桌面”,这种关系还可以参见表2-2。在一个工艺路线文件中,通过仅指明紧前工序或仅指明紧后工序的方式都可以完整地描述工序之间的串行顺序关系。

(2)确定每道工序对应的工作中心,以及对应各个工作中心工序的工时定额。

内容包括准备时间、单位加工时间,其中单位加工时间的倒数即为工作中心的工作效率(这已在前面介绍过)等。

工时定额是计算提前期、工序能力和成本数据的主要依据,数据来自历史统计资料,由工艺部门、生产部门和工业分析部门共同制定。需要注意的是,每道工序应仅对应一个工作中心。

(3)因为ERP系统中的工艺路线是管理文件,因而还要考虑非生产加工工序,如运输等也可以作为一道工序。

(4)外协加工必须在工艺路线中体现,因为它影响总提前期和费用。

工艺路线文件中一般有加工件物料ID、工序ID、紧前/紧后工序ID、工序说明、工作中心ID、准备时间、加工时间、最小转送量等字段。

2.5.3 ERP系统中工艺路线文件的表达形式

与BOM一样,在不同的ERP软件中,工艺路线文件也有多种存储和输出的形式,最常见的就是如表2-2所示的工艺路线报表。图2-13则显示了“方桌”工艺路线在ERP系统中的图形表达形式,这种形式比较直观地显示了各工序的并联或串联以及先后次序关系,指明了每道工序所对应的工作中心,进一步地,在各工序的具体设置中,还可以看到加工效率和加工成本等重要的工艺数据。

表2-2 “方桌”的工艺路线报表

2.5.4 制造清单

在大多数ERP软件中,对于某种产品或部件而言,物料清单与工艺路线是不同的两个文件,它们是分别存储和表达的。但也有例外的,不妨再仔细观察一下图2-12,我们会发现其不但表达了“方桌”的工艺路线,同时也表达了“方桌”的BOM。由此可见工艺路线与BOM之间有着紧密的联系,两者的结构特点相互依存,相互影响。因此,近年来部分ERP软件,如Infor Visual、东信达企业动力ERP等开始将BOM文件与工艺路线文件组合在一起存储和表达,统称为“制造清单”,这种方式也比较自然与直观,更符合人们的认识习惯,图2-14就显示了这样一个例子。

图2-13 “方桌”工艺路线在ERP系统中的一种表示形式

图中用椭圆指示的部分是工序“加工桌腿”,该工序需要由工作中心“方木加工车间”(工作中心代码为Shop4)来完成。箭头所指处是该工序的细节数据中的一部分,指明一般加工效率为20件/小时。

制造清单、工序、物料三者之间的关系可以简单地理解为:制造清单由工序和物料清单组成,其中,物料需要投放到相应的工序中。

图2-14 BOM文件与工艺路线文件可以组合在一起存储和表达(Infor Visual)

◣2.6 工作日历

工作日历也称为工厂生产日历,日历中标明了生产日期、休息日期和设备检修日,这样,系统在安排生产计划与采购计划时就可以避开休息日。不同的分厂、车间和工作中心因为生产任务不同、加工工艺不同而受不同的条件约束,因而可能会设置不同的工作日历。图2-15所示为一个工作日历的设置示例。

工作日历文件中一般包含工作中心代码、日期、年度、日期状态(工作/休息/停工)等字段。显然,工作日历决定了工作中心的有效工作时间,而有效工作时间是决定工作中心能力的要素之一。

图2-15 工作日历的设置

◣2.7 生产企业的总体业务流程

在第1章的介绍中,我们已经知道ERP系统中包含许多的功能模块。要理解这些模块之间的相互关系,需要有一条线索,这条线索就是企业的业务流程(Business Process)。流程的概念在本书的讨论中会贯串始终。事实上一个企业的业务流程可能会是相当复杂的,本节只讨论生产企业的总体业务流程。而在接下来的章节中,会陆续讨论各项业务的详细流程。

图2-16所示为生产企业的总体业务流程,总体而言,在市场经济环境下,生产企业的业务流程从接到订单开始,由此生成主生产计划、物料需求计划,然后发出采购单和生产单,经过生产,完工入库,最后到成品出货交付给客户并收到应收款为止。

图2-16 生产企业的总体业务流程

【本章小结】

●企业生产过程中涉及的每一种物料都要在ERP系统中为其分配代码。唯一性是对物料代码最基本,也是最重要的要求。

●物料主文件中记载了生产过程中涉及的每一种物料的基本信息。

●物料清单载明了产品及部件的物料组成和装配结构,是联结独立需求和相关需求的桥梁。

●工作中心是ERP系统中的基本加工单位,是进行主生产计划与能力需求计划运算的对象之一,同时也是成本核算时成本发生的基本单元和生产作业控制中投入/产出控制的基本单元。在不同的企业中,根据不同的情况,工作中心可以是设备、工人、工段、装配场地等。

●工艺路线描述产品的加工工序、各工序进行的顺序、每道工序得以进行所需的工作中心和在相应工作中心中的加工时间。

●工艺路线与BOM之间有着紧密的联系,两者的结构特点相互依存,相互影响。BOM与工艺路线可以组合在一起存储和表达,通常统称为“制造清单”。

●工作日历指明了企业或具体工作中心的工作日和休息日,这是制订生产、采购等计划时间表的重要依据。

●业务流程贯穿和联系ERP系统的各个功能模块,也是贯穿本书各章的重要线索。

【思考与讨论】

1.什么是物料编码?物料编码要符合哪些基本要求?为什么?

2.案例3中某公司的物料编码方案有何优点?有何缺点?说说你的看法和理由。

3.什么是BOM?BOM有什么作用?

4.BOM中的错误有可能给企业带来哪些损失?试举例说明。

5.尝试画出一个你熟悉的企业的总体业务流程图。

6.在计算工作中心的能力时,串行加工和并行加工两种情况有何不同?