鐵路貨車制造是典型的離散制造形式，其生產方式為按訂單生產制造為主，部分新產品為按設計制造。在企業的生產經營中，傳統的管理方式和相互孤立的信息管理系統難以掌控企業的生產供應鏈和復雜多變的生產信息，因此為了準確管控鐵路貨車生產制造所需的資源，合理安排生產計劃，動態掌握生產情況和資金運作情況，齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司(以下簡稱齊軌道裝備公司)通過實施ERP(企業資源計劃)系統提高貨車制造管理水平，改進生產管理業務流程，保證生產配套運行，降低生產制造成本。
之前鐵路貨車制造行業僅在物資、財務等部分管理中應用過ERP系統，這是首次將ERP系統應用于生產制造過程中。
1 現狀分析
齊軌道裝備公司是以訂單和新產品試制計劃安排指導生產的，在具體計劃編制中以整車和關鍵零部件為主安排生產計劃。
(1)由于生產計劃編制人員難以掌握產品零部件的加工工藝，因此，生產作業計劃編制難以細化到按零部件排產到機臺和班組，難以準確掌握生產數量和進度，導致出現產品短線或積壓的情況。
(2)由于不能動態掌握庫存和在制品的數量，編制計劃只能按需求考慮，忽略了已有資源的利用，造成產品的積壓。
(3)在物料供應方面，上下工序間的日需求量得不到及時的了解，過大的批量供貨造成現場物料積壓，影響生產，而不配套的供貨也會造成缺料現象的發生。
(4)加工完成的入庫零部件信息不能及時傳遞給計劃調度人員，調度人員需要到現場清查數量。
(5)在原材料供應上，缺少準確的生產訂單所需物料數量，不能實現定額發料。
(6)采購業務缺少供應商管理系統的支持，采購價格難以管控。
(7)庫存數量和在途物資難以作為統一的資源考慮。
(8)在成本核算上無法將消耗的成本費用計算到當期的產品上，成本歸集滯后影響了產品成本的準確性和真實性。
2 系統規劃
根據實施ERP的目標，規劃一個與貨車制造相適應的ERP實施范疇，按照系統規劃并結合生產流程的實際情況，分步實施并達到系統的目標。沖壓車間以板材下料和沖壓件生產為主，其完成的半成品件供給機加車間進行加工，與輪對、搖枕、側架等部件組裝成轉向架后，送到貨車分廠與底架、端墻、側墻等最終組裝完成下線。ERP系統按照工藝路線、工作中心和制造BOM(產品結構)等主數據信息計算編制生產計劃，并下達生產訂單和領料單，加工工序完成后要在系統中報完工，整車產品完工后進入庫存管理狀態以供銷售出廠。
ERP系統主要由物料、生產、質量、銷售、財務和成本管理等模塊組成，各模塊之間相輔相成，不可或缺。
(1)物料管理模塊涉及到生產所需的原材料和半成品的管理，與生產、銷售、財務、成本等模塊密切相關，包括物料需求計劃、物料主數據、采購、庫存管理、倉庫管理等。生產過程中的半成品零部件庫存納入物料管理中，與生產、成本管理模塊對接，庫存變化的信息被直接輸入該模塊，為各車間生產提供可用半成品數量的查詢。半成品零部件的出入庫以生產訂單為依據，提高了產品零部件的配套率，減少了庫存積壓和資金占用。
(2)生產管理模塊由MPS(主生產計劃)、MRP(物料需求計劃)、完工報工等功能組成，包括半成品的庫存管理。MPS是計算生產能力的計劃，重點考慮人員和設備能力2個因素。MRP是物料需求計劃，是指完成該產品所需的物料庫存夠不夠，什么時候去采購才能及時到貨。計劃人員運行MPS并調整達到滿意后，MRP將展開物料清單并計算各種零部件的相關需求。生產制造部用MPS制定產品每月生產數量計劃，包括產品的品種、型號。MPS根據客戶合同和市場預測把季度經營計劃的產品系列具體化，使之成為展開物料需求計劃的主要依據，并且完成產品計劃的粗能力平衡。MRP將經過MPS排產的產品分解成自制零部件生產計劃和采購件計劃，根據MPS對最終產品的需求數量和交貨期計算出構成產品的零部件及原材料的需求數量和需求日期，并計算出生產訂單下達日期和采購訂單日期，完成需求資源和可用能力之間的能力平衡。沖壓車間應用ERP后，將以往以整車為計量單位給班組下達生產計劃的方式全部改為以件數為計量單位下達，按制造BOM編制生產訂單下達到班組，計劃時間和數量描述清晰，杜絕了因計劃安排不當造成短線產品的發生。
(3)由于齊軌道裝備公司的工藝分工為2級工藝，工藝部門完成工藝路線設計后，生產車間工藝組要完成零部件加工工序設計和BOM的創建(BOM完全依據工藝路線的要求創建)。工藝路線和BOM的創建為貨車制造提供了規范和能夠共享的全新工藝制造信息管理模式。
(4)銷售管理模塊有客戶管理和銷售管理2個部分，主要完成對外貨車及零部件產品的銷售管理工作。該模塊包括銷售計劃、詢價報價、訂單、運輸發貨、發票等的管理。
(5)財務管理模塊主要由財務和成本等模塊組成。該模塊使財務的管理控制和前端的業務緊密地集成為一個系統。其中，財務模塊有總賬、應收、應付、固定資產、銀行會計、差旅管理等。成本模塊包括利潤及成本中心、產品成本、項目會計、內部訂單、ABC成本法、獲利分析等功能，它不僅可以控制成本，還可以控制公司經營的目標，給決策人員提供信息以作出決策或制定規劃。資金管理包括現金管理、現金預算管理、貸款管理、市場風險管理等。圖1為與生產相關的ERP系統功能結構示意圖。
▲圖1 ERP系統功能結構示意圖
3 業務流程設計
本文以生產計劃業務為例來說明業務流程設計。生產計劃編制流程是生產部門和車間生產計劃的編制、平衡和下達的工作流程(圖2)。在ERP系統中，可以通過生產部門與車間2級生產計劃的編制、平衡和下達，了解影響生產能力的瓶頸節點，調整并提供生產當月的物料需求數量和計劃時間。
生產部門編制月度生產計劃，將實施ERP的上線車間的月度生產計劃導入系統中，通過運行MPS校驗運算結果并調整確定計劃后，將生產計劃草案發到ERP上線車間。車間根據計劃草案編制生產訂單運行MRP，并進行結果評估。當需要生產部門調整時，生產部門組織召開協調會，確定解決方案并調整計劃，經審批后，下發月度生產計劃。
▲圖2 生產計劃編制業務流程圖
原有生產計劃編制分為2個層次，即生產部門按照年度、季度計劃編制的月度生產計劃和車間編制的日作業計劃。為了保持現有的組織結構不變和滿足車間生產變化調整的需要，系統設計中依然有2個層次的計射編制，但經過簡單調整后可以合并為1個計劃編制層次。系統中主要加入了MPS和MRP。
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4 ERP實施
4.1 項目實施計劃
系統實施分為5個階段，包括項目準備、業務藍圖設計、系統實現、上線準備和運行支持等階段。
(1)項目準備階段主要進行前期調研、總體方案設計和關鍵用戶培訓工作，其中培訓是該階段工作的重點。關鍵用戶是項目組與終端用戶之間溝通的橋梁，應全程參與ERP項目實施工作。
(2)業務藍圖設計階段進行生產部門和車間生產現狀調研及需求分析、業務流程設計和功能設計等工作，其中需求分析和業務流程設計是工作重點。
(3)系統實現階段要進行計劃編制、能力平衡和報完工等功能的系統配置工作，還要進行流程測試、客戶化開發和用戶培訓等工作。流程測試包括單元測試和集成測試，其中單元測試為各模塊關鍵用戶對本模塊業務流程進行測試，集成測試則對所有業務流程涉及的模塊共同進行測試。
(4)系統上線階段是對前期工作的最終檢驗，此時各項工作正式投入運行，加強指導、規范操作是成功運行的保證。
(5)運行支持階段是系統正式運行后對發生的問題及時進行處理并保證系統正常運行的階段。
▲圖3為項目實施各階段的步驟和關鍵任務
4.2 創建主數據
工作中心、BOM和工藝路線是生產計劃系統主數據的主要部分。
(1)工作中心按照生產中的直接生產人員和設備進行劃分，工作中心可以是1臺設備、幾臺功能相同的設備、1條生產線、1個班組。工作中心的數據主要包括：編號、類別、描述、機器工時、人工工時、效率、制造費用等，它是計劃排產、物料需求計劃、能力平衡、成本控制等的基礎數據。
(2)BOM既是“物料清單”，也是產品結構，不僅包含工藝流程和產品結構，同時也加入了設備、人工和資金信息。BOM的數據主要包括序號、單位用量、基數、損耗率、生效日期、發料工序號碼、狀態等，它是MRP的基礎，是生產訂單發料和成本計算的依據。
(3)工藝路線是生產過程執行的一個基本文件，即從原材料到成品生產中的每個工序的順序。它包含每個工序的工作中心的信息，以及生產所需要的工具和資源的信息，也包括每個工序執行的計劃時間。這個時間是制定前期計劃、生產成本和能力計劃的依據。工藝路線用于編制生產訂單、計劃調度、能力平衡、成本核算等。
4.3 生產系統功能應用
以貨車分廠為例，系統應用功能結構如圖4所示。ERP系統中制定了業務處理流程和數據處理邏輯，各用戶端通過公司的局域網登錄ERP系統進行操作。
▲圖4 車間應用功能結構圖
車間工藝設計是生產制造的源頭，工藝人員在系統中完成工藝路線和BOM創建的工作。車間計劃調度組是安排組織生產計劃的職能組，該組配置了生產訂單編制、領料單編制等功能，通過運行MRP準確地計算出各種零部件的生產計劃數量，編制生產訂單下發給生產班組執行生產任務，同時輸出依照材料定額計算出來的領料單，物資部門依照領料單限額發料。
加工完的零部件經過檢驗后入半成品庫，管庫人員接收確認。車間班組在現場或集中將完工工時輸入系統進行報工，至此，零部件加工所用的材料費用和人工費作為成本的一部分歸集到上一層，最終匯集形成整車的直接成本。
5 結束語
ERP在貨車制造流程的應用是整個ERP系統應用中最復雜的部分。由于貨車制造的流程較長，每月同時生產和試制的品種多達十幾種，因能力不足而引發生產工藝調整多變和生產前數據準備周期短等都是ERP應用的不利因素。但是，通過原材料下料車間、轉向架加工及組裝車間和貨車組裝車間的典型應用，在工藝路線和制造BOM的創建、生產訂單編制和限額發料、成本歸集等關鍵環節初步探索出了一些較好的應用模式。目前，應用ERP系統指導生產的車型已有C70型敞車等17種產品，隨著其應用的不斷深化，將形成一種科學、規范、精益的貨車制造模式。另外，在現有車型和數據的基礎上，可以模擬制造過程，為改進產品制造提供幫助。
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