看板生产管理系统的技术方案（一）
2019年08月13日
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1、引 言
我国航天事业在构筑航天产品主线、培育核心竞争能力的同时，另一方面还要以信息化带动工业化，用信息化的思想推动技术创新、管理创新和制度创新。作为一个以星船等宇航产品制造为主业的企业，产品的系统集成（总装）生产线是它的核心。这个企业的生产运作水平和能力如何，都可以在这条生产线上得到全面而充分的体现，因此，总装生产线的信息化建设对于航天业的生产能力和管理水平的整体提高，具有很强的拉动作用。
2、航天器总装管理的现状
通过对航天器总装管理过程的分析，目前总装生产线上影响生产效率的问题主要有以下几方面：
(1) 工作进度情况无法快速有效地反映到相关管理部门；
(2) 现场出现问题后，更改文件的流转全部通过人为通知并传递的方式，因此现场状态动态响应速度慢；
(3) 现场技术问题的处理无法得到有效地汇总和总结；
(4) 现场操作人员发现问题后与设计人员或工艺编制人员只有口头交流，没有实时记录；
(5) 采用手工编制生产计划，严重占用了编制人员的精力和时间，且效率低；
(6) 现场反馈的数据和信息缺乏数据库管理方式，大量的支撑数据没有得到有效地管理和利用；
(7) 对操作人员的工作量不能有效快速地统计和记录；
(8) 生产工序繁杂，工作周期长，管理工作量大。
3、 看板生产管理系统 的技术方案
3.1 看板生产管理系统的概念
为了构建星船产品数字生产线的组织模式，将与生产制造有关的信息化系统进行初步的系统集成，形成一个完整的星船总装制造过程信息化系统，实现技术流程与计划流程有机结合，实现计划、技术、生产和管理信息的有机结合，为此我们提出了建立航天器总装看板生产管理系统。
首先要着重说明的是：该看板生产管理系统与以往使用符号设备管理JIT物流的看板控制系统有着本质的区别。
在总装装配安装操作之前，首先要制定一个生产计划。生产计划是介于宏观计划和微观计划之间的过渡阶段（宏观计划指的是调度下达的计划流程，而微观计划可认为是班组每天的工作计划），要想得到一个能够迅速制订、适应各方面要求、真正可行的生产计划，仅仅依靠手工作业的方式进行是很难达到要求的，因此需要借助计算机系统来帮助制订生产计划。现阶段能够做到这一点的只有MRP系统，所以，该看板生产管理系统也是属于MRP管理方式。
另一方面，操作人员在生产现场可以依据看板上显示的装配工艺数据指导操作，这也是我们命名为“看板生产管理系统”的原因。看板实际上是“何时应按照何种工艺指令进行装配”的指令性卡片加上“某工序何时需要何数量的某种物料”的物料卡片的结合。看板生产管理系统指导生产现场操作人员工作的示意图如图1所示。
3.2 看板生产管理系统建设目标
本系统的建立，预期实现总装形式以及总装工作流程的优化（总装形式由集成点式转变为AIT生产单元形式；协同工作人员和物料获取由原来的“推动”式转变为“拉动”式等），解决总装过程中面临的信息问题（如技术流程和生产作业流程不统一，各种技术信息、计划信息和型号实际工作状态无法及时地传递到需要的人员和部门手中等），推进星船产品数字化生产线的建设。具体目标是：
(1) 实现电子工艺数据到现场（包括工艺规程、图纸、技术文件）；
(2) 实现工艺规程按权限电子签署；
(3) 实现现场工作状态动态显示（包括工位停工、完工、正在技术问题处理等）；
(4) 实现排产管理；同时可生成派工单到现场；
(5) 实现总装库房物料配送到现场；
(6) 实现多媒体示教视频的现场演示。
3.3 看板生产管理系统技术途径
软件的开发环境满足统一规范要求。系统的设计采用B/S模式和C/S模式相结合，便于分布式部署和用户快捷使用。系统采用标准J2EE结构，利用Java语言开发，具有较强的可移植性和可扩充性。后台数据库采用功能较为强大的Oracle 9i数据库平台，在安全性和可靠性方面都集成了较为强大的功能。
3.4 看板生产管理系统总体技术方案
制定适应各方面要求、可行的生产计划；建立工艺数据库，工艺数据库以工序为表结构，以工步或子工步操作内容为基本记录单位，通过开发数据库接口程序，以单条指令或指令集的形式呈现在每个工位的计算机屏幕上，这样操作人员就可以明白应该执行的操作步骤，并在每个工步完成以后，给予相应的人机交互信息，从而进入下一工步操作，待一个工序的全部操作完成以后进入下一工序；建立与物资部门、设计部门、工艺室的接口，实现数据共享和数据反馈。
总体看板生产管理系统建设方案是建立覆盖以下4个层面的总装管理平台：
第1层面：与总体设计、工艺设计紧密结合，实现工艺数据的信息共享；
第2层面：计划流程与技术流程紧密结合，实现两个流程的最佳匹配；
第3层面：严密的总装操作过程完成后的签字确认过程，实现生产反馈数据的网络化；
第4层面：实现总装物料信息的透明化管理。
我国航天事业在构筑航天产品主线、培育核心竞争能力的同时，另一方面还要以信息化带动工业化，用信息化的思想推动技术创新、管理创新和制度创新。作为一个以星船等宇航产品制造为主业的企业，产品的系统集成（总装）生产线是它的核心。这个企业的生产运作水平和能力如何，都可以在这条生产线上得到全面而充分的体现，因此，总装生产线的信息化建设对于航天业的生产能力和管理水平的整体提高，具有很强的拉动作用。
2、航天器总装管理的现状
通过对航天器总装管理过程的分析，目前总装生产线上影响生产效率的问题主要有以下几方面：
(1) 工作进度情况无法快速有效地反映到相关管理部门；
(2) 现场出现问题后，更改文件的流转全部通过人为通知并传递的方式，因此现场状态动态响应速度慢；
(3) 现场技术问题的处理无法得到有效地汇总和总结；
(4) 现场操作人员发现问题后与设计人员或工艺编制人员只有口头交流，没有实时记录；
(5) 采用手工编制生产计划，严重占用了编制人员的精力和时间，且效率低；
(6) 现场反馈的数据和信息缺乏数据库管理方式，大量的支撑数据没有得到有效地管理和利用；
(7) 对操作人员的工作量不能有效快速地统计和记录；
(8) 生产工序繁杂，工作周期长，管理工作量大。
3、 看板生产管理系统 的技术方案
3.1 看板生产管理系统的概念
为了构建星船产品数字生产线的组织模式，将与生产制造有关的信息化系统进行初步的系统集成，形成一个完整的星船总装制造过程信息化系统，实现技术流程与计划流程有机结合，实现计划、技术、生产和管理信息的有机结合，为此我们提出了建立航天器总装看板生产管理系统。
首先要着重说明的是：该看板生产管理系统与以往使用符号设备管理JIT物流的看板控制系统有着本质的区别。
在总装装配安装操作之前，首先要制定一个生产计划。生产计划是介于宏观计划和微观计划之间的过渡阶段（宏观计划指的是调度下达的计划流程，而微观计划可认为是班组每天的工作计划），要想得到一个能够迅速制订、适应各方面要求、真正可行的生产计划，仅仅依靠手工作业的方式进行是很难达到要求的，因此需要借助计算机系统来帮助制订生产计划。现阶段能够做到这一点的只有MRP系统，所以，该看板生产管理系统也是属于MRP管理方式。
另一方面，操作人员在生产现场可以依据看板上显示的装配工艺数据指导操作，这也是我们命名为“看板生产管理系统”的原因。看板实际上是“何时应按照何种工艺指令进行装配”的指令性卡片加上“某工序何时需要何数量的某种物料”的物料卡片的结合。看板生产管理系统指导生产现场操作人员工作的示意图如图1所示。
3.2 看板生产管理系统建设目标
本系统的建立，预期实现总装形式以及总装工作流程的优化（总装形式由集成点式转变为AIT生产单元形式；协同工作人员和物料获取由原来的“推动”式转变为“拉动”式等），解决总装过程中面临的信息问题（如技术流程和生产作业流程不统一，各种技术信息、计划信息和型号实际工作状态无法及时地传递到需要的人员和部门手中等），推进星船产品数字化生产线的建设。具体目标是：
(1) 实现电子工艺数据到现场（包括工艺规程、图纸、技术文件）；
(2) 实现工艺规程按权限电子签署；
(3) 实现现场工作状态动态显示（包括工位停工、完工、正在技术问题处理等）；
(4) 实现排产管理；同时可生成派工单到现场；
(5) 实现总装库房物料配送到现场；
(6) 实现多媒体示教视频的现场演示。
3.3 看板生产管理系统技术途径
软件的开发环境满足统一规范要求。系统的设计采用B/S模式和C/S模式相结合，便于分布式部署和用户快捷使用。系统采用标准J2EE结构，利用Java语言开发，具有较强的可移植性和可扩充性。后台数据库采用功能较为强大的Oracle 9i数据库平台，在安全性和可靠性方面都集成了较为强大的功能。
3.4 看板生产管理系统总体技术方案
制定适应各方面要求、可行的生产计划；建立工艺数据库，工艺数据库以工序为表结构，以工步或子工步操作内容为基本记录单位，通过开发数据库接口程序，以单条指令或指令集的形式呈现在每个工位的计算机屏幕上，这样操作人员就可以明白应该执行的操作步骤，并在每个工步完成以后，给予相应的人机交互信息，从而进入下一工步操作，待一个工序的全部操作完成以后进入下一工序；建立与物资部门、设计部门、工艺室的接口，实现数据共享和数据反馈。
总体看板生产管理系统建设方案是建立覆盖以下4个层面的总装管理平台：
第1层面：与总体设计、工艺设计紧密结合，实现工艺数据的信息共享；
第2层面：计划流程与技术流程紧密结合，实现两个流程的最佳匹配；
第3层面：严密的总装操作过程完成后的签字确认过程，实现生产反馈数据的网络化；
第4层面：实现总装物料信息的透明化管理。
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