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摘要:為解決企業傳統生產計劃管理方式不能適應當前小批量、多品種的生產特點，在企業生產管理現狀的基礎上，分析了以作業任務為驅動的計劃管控模式，建立了機載電子產品生產計劃管理系統的體系結構，構建了生產計劃管理系統的業務模型，對生產計劃的管理流程進行了梳理，實現了從交付需求到主生產計劃、所級生產計劃、部門作業任務下發及反饋確認等業務的生產計劃管理系統，實現了一種作業任務反饋的遍歷算法。該系統的實施使企業實現了生產計劃管理信息化，提高了企業的生產執行效率。
關鍵詞:生產管理；生產計劃；數據集成；迭代算法
0引言
航空機載電子產品包括電源模塊、通信模塊、處理模塊及存儲模塊等電子模塊，以及機箱、接口、電子顯示器、數據電纜及其相關的應用軟件。隨著我國航空工業技術的迅速發展，機載電子產品在飛機整體設計中的成本逐步提升，其產品的性能及質量直接影響了飛機整體的性能發揮，在航空產品中占據了越來越重要的位置[1]。在國家戰略背景下，國防建設及支出長期穩定投入，軍工企業科研項目及軍工產品生產訂單大幅增加。而航空機載電子產品研制技術難度大、質量要求高、研制周期長等特點，導致其產品生產呈現出小批量、多品種的發展趨勢。軍工產品的生產過程不同于民用產品生產，不僅受到資源統籌、計劃平衡、計劃變更管控的影響，更容易受到國家政策及國際形勢的影響。傳統的生產計劃管理方式已經不能適應目前的航空機載電子產品生產的特點，在傳統生產計劃管理模式下，生產計劃與生產現場協同不足、計劃變更頻繁、產品生產周期不斷延長，嚴重影響著產品的計劃安排，從而限制了產品交付[2]。因此，需要進行生產計劃體系梳理，形成以作業任務為驅動的計劃管控體系，實現以月度計劃為載體的計劃考核評價體系以應對生產計劃體系的改變。
1業務模型
1.1計劃類。（1）主生產計劃：某一型號產品在具體時間段的生產計劃，來源于產品訂單需求或交付需求，對相同產品型號的交付需求可合批生成主生產計劃，對交付需求數量高于生產通過量的交付需求可拆批生成主生產計劃。（2）預投產計劃：對產品交付需求數量預估生成的主生產計劃，在交付需求下發前進入投產狀態，待交付需求下發后對預投產數量進行核減。（3）所級生產計劃：是對產品生產節點管控、產品結構管理的執行計劃，確定產品生產節點構成及各節點計劃完成時間，可由產品BOM結構生成部件計劃。（4）計劃基類：主生產計劃、預投產計劃、所級生產計劃繼承于計劃基類，計劃基類將各計劃中的共性數據及方法進行抽象。
1.2任務類。（1）部門作業任務：依照所級生產計劃中各生產節點的要求生成，下發至各科研生產單位的執行計劃，生產環節完成后對該節點的部門作業任務進行匯報。（2）任務調整記錄：生產執行部門可發起任務拆分及時間調整流程，經生產管理部門審批后可生成該部門作業任務調整記錄。（3）任務基類：部門作業任務、任務調整記錄繼承于任務基類，任務基類將共性數據及方法進行抽象。
1.3生產節點。（1）生產節點：依照產品生產節點控制表生成有序且可部分并行的生產節點序列，向上關聯所級生產計劃，向下關聯部門作業任務，指導部門作業任務按節點序列依次完成。（2）生產節點控制表：依照產品工藝要求，對某一型號的產品各生產節點進行控制，可調整生產節點有無、序列及進行節點并行設置。生產節點包含配套文件節點、元器件齊套節點、機加件完成節點、印制板完成節點、外協完成節點、外包完成節點、配送完成節點、電裝完成節點、調試完成節點、驗收完成節點、定試節點共十一個節點。
1.4產品周期期量表。期量表是根據企業目前生產資源條件及歷史生產周期數據估算的某一型號產品在各生產節點上所需的時間周期，隨著生產數據的積累，不斷更新自身期量數據，使估算數據更貼合實際生產情況。在主計劃下發生成所級生產計劃時，確定投產時間或要求交付時間，通過產品周期期量表計算，可對各生產節點計劃完成時間進行估算。
1.5產品信息庫。機載電子產品型號眾多，產品信息庫中除了產品的型號、基線標識、研制階段、圖紙代號、課題代號等關鍵數據外，還包含產品的用戶單位、任務描述等附屬信息，對產品信息建庫管理，與計劃基類實現外鍵關聯，既保證了產品信息數據一致，也減少了計劃類中產品信息數據的冗余?；诿嫦驅ο蟮脑O計方法對系統對象模型進行分析，構建了系統的業務模型如圖1所示。主生產計劃、所級生產計劃繼承于設計基類；部門作業任務、任務調整記錄繼承于任務基類；依賴于生產節點控制表，對所級生產計劃關聯生成生產節點，對每一個生產節點關聯生成部門作業任務。
2生產計劃下發及反饋流程
生產計劃的下發及反饋流程如圖2所示，主生產計劃下發生成所級作業計劃，所級作業計劃下發生成部門作業任務，任務接收部門按生產節點次序執行生產任務，任務完成后向上匯報完成部門作業任務，所級生產計劃下的所有部門作業任務完成時匯報完成當前所級生產計劃，當所級生產計劃完成時，匯報完成主生產計劃。
2.1主計劃下發。生產計劃員根據訂單或交付需求下發主生產計劃，同型號產品可以合并下發一條主生產計劃，單個訂單或交付需求可拆分批次下發為多個主生產計劃，交付需求可向下查找主生產計劃，主生產計劃可向上溯源交付需求。主生產計劃生成后為未狀態，可進行參數調整，制定需求交付日期，后計劃狀態變更為已狀態，不可進行參數調整。主生產計劃時，根據產品BOM結構生成相應的所級產品生產計劃并關聯生成相應的所級部件生產計劃。同時在產品周期期量表中查詢產品及部件各生產節點的周期數據，可依照投產日期為起點正向排列各生產節點時間，也可依照交付需求日期為終點逆向排列各生產節點時間。部門作業任務后，該主計劃的生產狀態由未啟動變更為生產中。
2.2所級生產計劃下發。所級生產計劃是生產計劃管理系統的核心，與生產相關的生產準備管理、缺件管理、器材管理、電裝配送管理等數據，均與所級生產計劃關聯，由所級生產計劃提供產品型號、研制階段、圖紙代號、版本等信息，是其他生產數據的基礎。所級部件生產計劃根據產品BOM結構自動生成并關聯至相應的所級產品生產計劃下，由于實際生產中會對部件的結構進行調整，因此生產計劃員可對部件進行增刪操作。所級計劃生成后其計劃狀態為未啟動狀態，可對產品和部件的生產節點時間進行變更，對部件結構進行調整，后計劃狀態為已狀態，在該狀態下不可對所級生產計劃的數據進行變更。所級生產計劃時，產品和部件對應發各節點的部門作業任務，同時所級生產計劃的生產狀態由未啟動變更為生產中。
2.3部門作業任務下發。部門作業任務是各生產作業部門在整個生產計劃中具體的執行任務。配套文件節點、調試完成節點、驗收完成節點、定試節點下發至產品主管部門，元器件齊套節點下發至物資管理部，機加件完成節點、印制板完成節點、配送完成節點、電裝完成節點下發至車間，外協完成節點、外包完成節點下發至生產管理部。
2.4生產計劃反饋。部門作業任務匯報完成時，按照生產節點序列依次匯報完成。某部件的所有部門作業任務匯報完成時，向上反饋完成該部件的所級生產計劃，某產品的全部所級部件生產計劃完成時，向上反饋完成該產品的所級生產計劃。所級生產計劃匯報完成時，向上反饋完成關聯的主生產計劃，填入完成的主計劃數量，當該主計劃的完成數量達到計劃數量時，向上反饋完成該主計劃關聯的交付需求，至此完成整個生產過程。
3系統實現
3.1開發平臺及系統架構。系統功能架構如圖3所示，采用B/S模式，實現了表示層、業務邏輯層、數據層三層架構模式，采用J2EE開發平臺和技術體系，遵循MVC的設計模式；整合SSH框架，即使用Struts2、Spring3.0、Hibernate3.3的集成框架。
3.2數據集成接口。生產計劃管理系統須從TCP任務管理系統中獲取交付需求信息，從PDM產品數據管理系統中獲取產品BOM結構，因此通過數據接口與TCP系統、PDM系統做數據集成。當訪問實時數據時，使用Java中的JDBC接口訪問關系型數據庫，按照數據庫類型加載數據庫驅動，輸入數據庫地址及密鑰獲得數據庫連接，創建會話對象，實現對數據庫的實時訪問，其訪問結果存儲于ResultSet中。當集成的數據庫不同時，可通過ODBC即開放數據庫互連技術實現異構數據庫通訊，例如Oracle的TransparentGateway透明網關技術及SQLServer的LINKEDSERVER鏈接服務器。
3.3計劃反饋中的迭代算法。根據上文中所構建的系統模型，由交付需求到部門作業任務自上而下建立了n叉樹模型如圖4所示，計劃反饋流程實現的即是n叉樹自底而上進行后序遍歷迭代算法的過程。當某一作業任務反饋完成狀態時，由E1節點開始進入后序遍歷算法，當E1節點為完成狀態時，向右訪問作業任務E2，當E2節點為完成狀態時，向上訪問節點D1，將D1置為完成狀態，再訪問D3節點，依照葉子節點到根節點的后序遍歷順序，直至訪問到根節點0，完成該交付需求的生產過程。當訪問到某一作業任務是未完成狀態時，則跳出反饋流程。該遞歸算法的代碼如下所示。通過調用n叉樹的后序遍歷迭代算法實現了生產計劃反饋流程中完成狀態的確認和變更，在系統的實際應用中，葉子節點的數量根據產品結構及任務拆分呈指數增長，采用迭代算法改善了系統狀態確認的效率，提高了狀態反饋的準確性。
4結束語
本文研究的生產計劃管理系統，滿足了當前企業生產運行現狀及生產計劃管理需求，同時為企業梳理了生產管理流程，針對企業小批量、多品種的生產模式設計實現了生產計劃模型，形成了以所級生產計劃為核心的三級計劃管理，優化了生產計劃編制中的缺陷，提高了生產計劃的數據準確性和計劃執行效率，同時為生產任務完成情況的多維度統計提供基礎，為生產考核提供了數據來源。
參考文獻：
[1]吳毅民，戴蘇榕.航空機載電子產品生產計劃編制方法與思考[J].航空電子技術，2017,48(4):49-53.
[2]吳媛媛，龔偉.大型軍工研究院科研項目生產計劃管理探析[J].科技經濟導刊，2018,26(24):204-205.
作者:李源 曾雨萱 張軍 單位:航空工業西安航空計算技術研究所 西北農林科技大學信息工程學院