ERP系统在铁路货车制造中的实施与应用

　　铁路货车制造是典型的离散制造形式，其生产方式为按订单生产制造为主，部分新产品为按设计制造。在企业的生产经营中，传统的管理方式和相互孤立的信息管理系统难以掌控企业的生产供应链和复杂多变的生产信息，因此为了准确管控铁路货车生产制造所需的资源，合理安排生产计划，动态掌握生产情况和资金运作情况，齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司(以下简称齐轨道装备公司)通过实施ERP(企业资源计划)系统提高货车制造管理水平，改进生产管理业务流程，保证生产配套运行，降低生产制造成本。

　　之前铁路货车制造行业仅在物资、财务等部分管理中应用过ERP系统，这是首次将ERP系统应用于生产制造过程中。

　　1 现状分析

　　齐轨道装备公司是以订单和新产品试制计划安排指导生产的，在具体计划编制中以整车和关键零部件为主安排生产计划。

　　(1)由于生产计划编制人员难以掌握产品零部件的加工工艺，因此，生产作业计划编制难以细化到按零部件排产到机台和班组，难以准确掌握生产数量和进度，导致出现产品短线或积压的情况。

　　(2)由于不能动态掌握库存和在制品的数量，编制计划只能按需求考虑，忽略了已有资源的利用，造成产品的积压。

　　(3)在物料供应方面，上下工序间的日需求量得不到及时的了解，过大的批量供货造成现场物料积压，影响生产，而不配套的供货也会造成缺料现象的发生。

　　(4)加工完成的入库零部件信息不能及时传递给计划调度人员，调度人员需要到现场清查数量。

　　(5)在原材料供应上，缺少准确的生产订单所需物料数量，不能实现定额发料。

　　(6)采购业务缺少供应商管理系统的支持，采购价格难以管控。

　　(7)库存数量和在途物资难以作为统一的资源考虑。

　　(8)在成本核算上无法将消耗的成本费用计算到当期的产品上，成本归集滞后影响了产品成本的准确性和真实性。

　　2 系统规划

　　根据实施ERP的目标，规划一个与货车制造相适应的ERP实施范畴，按照系统规划并结合生产流程的实际情况，分步实施并达到系统的目标。冲压车间以板材下料和冲压件生产为主，其完成的半成品件供给机加车间进行加工，与轮对、摇枕、侧架等部件组装成转向架后，送到货车分厂与底架、端墙、侧墙等最终组装完成下线。ERP系统按照工艺路线、工作中心和制造BOM(产品结构)等主数据信息计算编制生产计划，并下达生产订单和领料单，加工工序完成后要在系统中报完工，整车产品完工后进入库存管理状态以供销售出厂。

　　ERP系统主要由物料、生产、质量、销售、财务和成本管理等模块组成，各模块之间相辅相成，不可或缺。

　　(1)物料管理模块涉及到生产所需的原材料和半成品的管理，与生产、销售、财务、成本等模块密切相关，包括物料需求计划、物料主数据、采购、库存管理、仓库管理等。生产过程中的半成品零部件库存纳入物料管理中，与生产、成本管理模块对接，库存变化的信息被直接输入该模块，为各车间生产提供可用半成品数量的查询。半成品零部件的出入库以生产订单为依据，提高了产品零部件的配套率，减少了库存积压和资金占用。

　　(2)生产管理模块由MPS(主生产计划)、MRP(物料需求计划)、完工报工等功能组成，包括半成品的库存管理。MPS是计算生产能力的计划，重点考虑人员和设备能力2个因素。MRP是物料需求计划，是指完成该产品所需的物料库存够不够，什么时候去采购才能及时到货。计划人员运行MPS并调整达到满意后，MRP将展开物料清单并计算各种零部件的相关需求。生产制造部用MPS制定产品每月生产数量计划，包括产品的品种、型号。MPS根据客户合同和市场预测把季度经营计划的产品系列具体化，使之成为展开物料需求计划的主要依据，并且完成产品计划的粗能力平衡。MRP将经过MPS排产的产品分解成自制零部件生产计划和采购件计划，根据MPS对最终产品的需求数量和交货期计算出构成产品的零部件及原材料的需求数量和需求日期，并计算出生产订单下达日期和采购订单日期，完成需求资源和可用能力之间的能力平衡。冲压车间应用ERP后，将以往以整车为计量单位给班组下达生产计划的方式全部改为以件数为计量单位下达，按制造BOM编制生产订单下达到班组，计划时间和数量描述清晰，杜绝了因计划安排不当造成短线产品的发生。

　　(3)由于齐轨道装备公司的工艺分工为2级工艺，工艺部门完成工艺路线设计后，生产车间工艺组要完成零部件加工工序设计和BOM的创建(BOM完全依据工艺路线的要求创建)。工艺路线和BOM的创建为货车制造提供了规范和能够共享的全新工艺制造信息管理模式。

　　(4)销售管理模块有客户管理和销售管理2个部分，主要完成对外货车及零部件产品的销售管理工作。该模块包括销售计划、询价报价、订单、运输发货、发票等的管理。

　　(5)财务管理模块主要由财务和成本等模块组成。该模块使财务的管理控制和前端的业务紧密地集成为一个系统。其中，财务模块有总账、应收、应付、固定资产、银行会计、差旅管理等。成本模块包括利润及成本中心、产品成本、项目会计、内部订单、ABC成本法、获利分析等功能，它不仅可以控制成本，还可以控制公司经营的目标，给决策人员提供信息以作出决策或制定规划。资金管理包括现金管理、现金预算管理、贷款管理、市场风险管理等。图1为与生产相关的ERP系统功能结构示意图。

▲图1 ERP系统功能结构示意图

　　3 业务流程设计

　　本文以生产计划业务为例来说明业务流程设计。生产计划编制流程是生产部门和车间生产计划的编制、平衡和下达的工作流程(图2)。在ERP系统中，可以通过生产部门与车间2级生产计划的编制、平衡和下达，了解影响生产能力的瓶颈节点，调整并提供生产当月的物料需求数量和计划时间。

　　生产部门编制月度生产计划，将实施ERP的上线车间的月度生产计划导入系统中，通过运行MPS校验运算结果并调整确定计划后，将生产计划草案发到ERP上线车间。车间根据计划草案编制生产订单运行MRP，并进行结果评估。当需要生产部门调整时，生产部门组织召开协调会，确定解决方案并调整计划，经审批后，下发月度生产计划。

▲图2 生产计划编制业务流程图

　　原有生产计划编制分为2个层次，即生产部门按照年度、季度计划编制的月度生产计划和车间编制的日作业计划。为了保持现有的组织结构不变和满足车间生产变化调整的需要，系统设计中依然有2个层次的计射编制，但经过简单调整后可以合并为1个计划编制层次。系统中主要加入了MPS和MRP。

　　4 ERP实施

　　4.1 项目实施计划

　　系统实施分为5个阶段，包括项目准备、业务蓝图设计、系统实现、上线准备和运行支持等阶段。

　　(1)项目准备阶段主要进行前期调研、总体方案设计和关键用户培训工作，其中培训是该阶段工作的重点。关键用户是项目组与终端用户之间沟通的桥梁，应全程参与ERP项目实施工作。

　　(2)业务蓝图设计阶段进行生产部门和车间生产现状调研及需求分析、业务流程设计和功能设计等工作，其中需求分析和业务流程设计是工作重点。

　　(3)系统实现阶段要进行计划编制、能力平衡和报完工等功能的系统配置工作，还要进行流程测试、客户化开发和用户培训等工作。流程测试包括单元测试和集成测试，其中单元测试为各模块关键用户对本模块业务流程进行测试，集成测试则对所有业务流程涉及的模块共同进行测试。

　　(4)系统上线阶段是对前期工作的最终检验，此时各项工作正式投入运行，加强指导、规范操作是成功运行的保证。

　　(5)运行支持阶段是系统正式运行后对发生的问题及时进行处理并保证系统正常运行的阶段。

▲图3为项目实施各阶段的步骤和关键任务

　　4.2 创建主数据

　　工作中心、BOM和工艺路线是生产计划系统主数据的主要部分。

　　(1)工作中心按照生产中的直接生产人员和设备进行划分，工作中心可以是1台设备、几台功能相同的设备、1条生产线、1个班组。工作中心的数据主要包括：编号、类别、描述、机器工时、人工工时、效率、制造费用等，它是计划排产、物料需求计划、能力平衡、成本控制等的基础数据。

　　(2)BOM既是“物料清单”，也是产品结构，不仅包含工艺流程和产品结构，同时也加入了设备、人工和资金信息。BOM的数据主要包括序号、单位用量、基数、损耗率、生效日期、发料工序号码、状态等，它是MRP的基础，是生产订单发料和成本计算的依据。

　　(3)工艺路线是生产过程执行的一个基本文件，即从原材料到成品生产中的每个工序的顺序。它包含每个工序的工作中心的信息，以及生产所需要的工具和资源的信息，也包括每个工序执行的计划时间。这个时间是制定前期计划、生产成本和能力计划的依据。工艺路线用于编制生产订单、计划调度、能力平衡、成本核算等。

　　4.3 生产系统功能应用

　　以货车分厂为例，系统应用功能结构如图4所示。ERP系统中制定了业务处理流程和数据处理逻辑，各用户端通过公司的局域网登录ERP系统进行操作。

▲图4 车间应用功能结构图

　　车间工艺设计是生产制造的源头，工艺人员在系统中完成工艺路线和BOM创建的工作。车间计划调度组是安排组织生产计划的职能组，该组配置了生产订单编制、领料单编制等功能，通过运行MRP准确地计算出各种零部件的生产计划数量，编制生产订单下发给生产班组执行生产任务，同时输出依照材料定额计算出来的领料单，物资部门依照领料单限额发料。

　　加工完的零部件经过检验后入半成品库，管库人员接收确认。车间班组在现场或集中将完工工时输入系统进行报工，至此，零部件加工所用的材料费用和人工费作为成本的一部分归集到上一层，最终汇集形成整车的直接成本。

　　5 结束语

　　ERP在货车制造流程的应用是整个ERP系统应用中最复杂的部分。由于货车制造的流程较长，每月同时生产和试制的品种多达十几种，因能力不足而引发生产工艺调整多变和生产前数据准备周期短等都是ERP应用的不利因素。但是，通过原材料下料车间、转向架加工及组装车间和货车组装车间的典型应用，在工艺路线和制造BOM的创建、生产订单编制和限额发料、成本归集等关键环节初步探索出了一些较好的应用模式。目前，应用ERP系统指导生产的车型已有C70型敞车等17种产品，随着其应用的不断深化，将形成一种科学、规范、精益的货车制造模式。另外，在现有车型和数据的基础上，可以模拟制造过程，为改进产品制造提供帮助。

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