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[摘 要]ERP已经成为现代企业管理的重要方式,但在纺织行业中的应用却不尽人意,尤其是棉纺企业。究其原因,纺织行业在管理要求、生产流程等方面具有显著的行业特点。本文首先深入剖析了纺织行业ERP与机械/电子等行业ERP软件的主要差异所在,然后从纺织行业ERP的实际需求特点和生产流程出发,针对其关键环节,应用动态数学建模技术提出了系统设计的具体思路和方法。
[关键词] ERP;纺织行业;数学模型
[中图分类号] F270.7
[文献标识码] A
[文章编号] 1673-0194(2006)09-0020-02
[收稿日期]2006-06-30
[作者简介]齐庆祝(1975-),黑龙江宁安人,博士学位。研究方向:企业管理,企业信息化,企业战略等。
1 引 言
纺织业在我国国民经济发展中一直占有重要地位,棉纱、棉布、呢绒、丝织品、化纤、服装等产量均居世界第一位。而作为现代化管理手段,ERP(企业资源计划,Enterprise Resource Planning)软件已经在国内许多行业广泛应用,但成功应用于纺织企业的却为数不多,尤其是在棉纺(包括毛纺)行业(由于棉纺/毛纺企业在纺织行业中占据重要地位,因此本文中的纺织企业泛指棉纺/毛纺企业)。即便是在那些已经实施ERP管理的棉纺企业中,应用较多的也只是进、销、存等企业经营管理的外围环节部分,而作为ERP核心部分的生产管理部分,或者空缺,或者只有简单的计划和统计功能;或者虽已定制开发,却难以推广到其他企业。究其原因,主要是软件开发人员缺乏对纺织行业的深入理解,软件通用性差;甚至某些企业将机械等成熟行业的ERP软件进行简单加工后直接用于纺织企业,致使其ERP产品不能适应纺织企业生产经营的实际特点。因此,开发适合纺织企业管理要求和生产流程的、具有行业特点的ERP产品对我国纺织企业信息化建设具有重大意义。
2 纺织行业ERP需求特点
ERP软件在机械、电子等传统制造业的应用已经十分普遍和成熟,由于它具有显著的行业特点,因此只有深入理解纺织行业ERP需求的实际特点,ERP先进的管理思想才能在纺织企业中发挥巨大作用。纺织工业属制造业,制造业离不开生产,生产是一个过程,它贯穿于企业管理的每一个环节,生产管理是企业管理的重要内容。像ERP这样面向制造企业、面向生产过程的软件应该形成自己行业特点的管理模式。同机械、电子行业ERP软件相比,纺织行业ERP软件在总账、工资、固定资产、库存、采购、销售、人力资源、应收、应付账款管理等子系统的构建模式上大同小异,其主要差异表现在以下几个方面:
(1)纺织企业ERP按配棉结构编制开纺计划,在编制计划前,按照棉花特性选择棉批,并进行配比,生成配棉方案。这种配棉方案是按照客户的需求变动的,一般重复性很小;而机械、电子行业ERP按物料清单(BOM)编制物料需求计划,并相对保持稳定。
(2)纺织行业ERP在做开纺计划时,一并考虑与其工艺相适应的改车计划、用棉计划、用纱计划、用浆计划、开纺能力计划等;而机械、电子行业ERP一般根据主生产计划生成物料需求计划、外协加工计划、能力计划和限额领料计划等。
(3)在纺织行业ERP的配方中要建立相应的能源子项,控制能源消耗成本;而机械、电子行业ERP能源消耗是在BOM中按比例分摊的。
(4)纺织行业ERP全过程中贯穿着批号跟踪管理,以便控制产品的升级和降级。而机械、电子行业ERP一般用批号来控制产品质量的回溯。
(5)纺织行业对质量的控制信息一般源于生产设备的信息,要进行实时而有效的产品质量控制,纺织行业ERP必须考虑与自动化生产设备的接口问题;而机械、电子行业一般靠采集生产过程中的质量信息,通过人为检验来控制产品质量。
通过以上对纺织行业ERP的需求特点分析可知,生产流程和生产工艺的特点是制约纺织行业ERP有效实施的关键所在,而其中的配棉管理更是此问题的突出表现。因此,有效解决配棉环节的系统设计对纺织企业ERP的整体实施将起到至关重要的作用。
3 纺织行业ERP关键环节设计
3.1系统设计
在机械等ERP实施成熟行业,物料清单(BOM)在离散型生产模型中称为产品结构(或装配结构),反映了父项与子项之间的装配关系,是一种严格的整数比例关系;而在纺织行业中,要按照各棉批不同的特性选择棉批,并进行配比来生成配棉方案,这里的BOM称为配棉方案,主要根据库存原棉的产地、等级参数等多项性能指标,进行排队分析,自动配棉,并修改配棉方案,具体设计过程如下:
(1)按配方建立BOM模块。离散型BOM的定义、维护、使用的是典型的“A”型结构,但在纺织行业ERP的物料清单的设计中,第一步则是建立适合纺织流程的“V”型结构的BOM。
(2)合理选择接替棉。根据系统中的配棉文件可知断批日期、棉批数、断批数等,可采用模糊数学综合评判等建模技术选择接替棉。
(3)预测成纱质量。根据历史各期混棉参数及对应的纱质测试数据,建立由混棉预测未来成纱质量的动态数学模型,作为自动配棉的科学依据。
对棉纺企业来说,原棉的成本占成纱成本的60%以上。因此,降低原棉成本是降低整个企业生产成本的重要途径。因此,配棉管理子系统的设计是企业保证成纱产品质量,有效控制成本的关键。
3.2解决方案
采用动态数学建模进行成纱质量预测。配棉关键之一在于建立一个经验数学模型,来反映原棉的物理指标、工艺参数和成纱之间的定量关系。有了这一模型,就可以对任一给定的棉批预测其成纱质量(在给定工艺条件下),预测值与实测值越接近,模型的实用价值越大。
3.2.1预报因子和实验数据的选取
利用多元回归分析技术建立预测模型。预报量是棉纱品质指标,预报因子的选取,要根据纺织学中的各种物理关系、各种实验以及大量的计算,进行逐步回归予以确定。首先将数年的成纱数据(即:品质指标、支不均、重偏、强力不匀、条干、结杂、断头等),混合棉物理指标的数据(即:品级、长度、主长、品长、基数、短绒、成熟度、单纤维强力、细度、结杂、甲乙杂和含水等)和工艺状态数据(即:粗纱黏度、细纱黏度、钢领直径、罗拉速度、牵伸倍数、落棉率等)进行收集整理,如果把这些变量不加统计检验和筛选地全部放入回归方程,往往会导致方程系数矩阵蜕化而无法求解,或精度不高失去实用价值,因此要经过多次实验、计算和分析,在此基础上选取其中贡献较大者作为预报因子,参加回归。如根据某企业实际生产特点建立如下多元回归模型:
y=b0 b1x1 b2x2 b3x3 b4x4 b5x5 b6x6 b7x7 b8x8
其中:y—成纱的品质指标
x1—主体长度
x2—基数
x3—短绒
x4—成熟度
x5—单纤维强力
x6—细度
x7—细纱黏度
x8—罗拉速度
预报因子x1~x6是原棉(或混合棉)的物理指标,x7、x8是重要的工艺参数。在程序设计中,预报因子的选取可以具有很大的灵活性,可以方便地增、减或更改,因而使程序适应于我国南北各地的棉纺厂,具有通用性。
数据包括混棉物理指标、成纱质量的数据及工艺参数的数据,在系统中可以很方便地存储若干年的原始数据。但由于我国棉纺厂原料变化较大,过早的数据对当前的预测已没有很大的价值。经多次实验,可选取近3年的数据(60~100组)进行回归,得到的回归方程经过进一步校正后,即可满足生产的需要。
4 结论
现代企业的先进管理模式体现在管理思想、管理方法、管理结构、管理手段等诸多方面,ERP作为实现该管理模式的重要工具,首先要体现当代先进的管理思想和理论。它是一个符合科学标准的成熟的软件产品,需要体现行业特色。像ERP这样面向制造业企业、面向生产过程的软件产品应该形成自己的行业特点。对于纺织行业,决不能将机械、电子等成熟行业ERP版本软件直接“移植”过来,而是首先针对处于瓶颈状态的关键业务环节进行详尽调研分析,软件开发人员要深入理解纺织行业的特殊需求,逐步进行行业经验的积累,要抽取出行业特征,将用户的特别需求映射到系统中。同时,未来的纺织行业ERP对内应与生产车间的自动监测、自动控制系统相连接,能在线采集数据;对外通过Internet组建更大范围的信息网络、营销网络和实施电子商务。近年来,供应链管理(Supply Chains Management,SCM)、客户关系管理(Customer Relationships Management,CRM)等逐渐走向成熟,纺织行业ERP的设计要结合纺织行业上下游衔接紧密的特点,形成广义的供应链管理系统和电子商务平台,真正实现以信息化推动纺织行业整体竞争力的提升。
主要参考文献
[1] 李嘉平,翁锦萍等.大型ERP实施全接触[M].北京:电子工业出版社,2004.
[2] 曾光辉,施荣华.模糊信息与ERP融合应用的关键技术[J].计算机应用研究,2005,(12):91-93.
[3] 张毅.制造资源计划MRPII及其应用[M].北京:清华大学出版社,1997.
[关键词] ERP;纺织行业;数学模型
[中图分类号] F270.7
[文献标识码] A
[文章编号] 1673-0194(2006)09-0020-02
[收稿日期]2006-06-30
[作者简介]齐庆祝(1975-),黑龙江宁安人,博士学位。研究方向:企业管理,企业信息化,企业战略等。
1 引 言
纺织业在我国国民经济发展中一直占有重要地位,棉纱、棉布、呢绒、丝织品、化纤、服装等产量均居世界第一位。而作为现代化管理手段,ERP(企业资源计划,Enterprise Resource Planning)软件已经在国内许多行业广泛应用,但成功应用于纺织企业的却为数不多,尤其是在棉纺(包括毛纺)行业(由于棉纺/毛纺企业在纺织行业中占据重要地位,因此本文中的纺织企业泛指棉纺/毛纺企业)。即便是在那些已经实施ERP管理的棉纺企业中,应用较多的也只是进、销、存等企业经营管理的外围环节部分,而作为ERP核心部分的生产管理部分,或者空缺,或者只有简单的计划和统计功能;或者虽已定制开发,却难以推广到其他企业。究其原因,主要是软件开发人员缺乏对纺织行业的深入理解,软件通用性差;甚至某些企业将机械等成熟行业的ERP软件进行简单加工后直接用于纺织企业,致使其ERP产品不能适应纺织企业生产经营的实际特点。因此,开发适合纺织企业管理要求和生产流程的、具有行业特点的ERP产品对我国纺织企业信息化建设具有重大意义。
2 纺织行业ERP需求特点
ERP软件在机械、电子等传统制造业的应用已经十分普遍和成熟,由于它具有显著的行业特点,因此只有深入理解纺织行业ERP需求的实际特点,ERP先进的管理思想才能在纺织企业中发挥巨大作用。纺织工业属制造业,制造业离不开生产,生产是一个过程,它贯穿于企业管理的每一个环节,生产管理是企业管理的重要内容。像ERP这样面向制造企业、面向生产过程的软件应该形成自己行业特点的管理模式。同机械、电子行业ERP软件相比,纺织行业ERP软件在总账、工资、固定资产、库存、采购、销售、人力资源、应收、应付账款管理等子系统的构建模式上大同小异,其主要差异表现在以下几个方面:
(1)纺织企业ERP按配棉结构编制开纺计划,在编制计划前,按照棉花特性选择棉批,并进行配比,生成配棉方案。这种配棉方案是按照客户的需求变动的,一般重复性很小;而机械、电子行业ERP按物料清单(BOM)编制物料需求计划,并相对保持稳定。
(2)纺织行业ERP在做开纺计划时,一并考虑与其工艺相适应的改车计划、用棉计划、用纱计划、用浆计划、开纺能力计划等;而机械、电子行业ERP一般根据主生产计划生成物料需求计划、外协加工计划、能力计划和限额领料计划等。
(3)在纺织行业ERP的配方中要建立相应的能源子项,控制能源消耗成本;而机械、电子行业ERP能源消耗是在BOM中按比例分摊的。
(4)纺织行业ERP全过程中贯穿着批号跟踪管理,以便控制产品的升级和降级。而机械、电子行业ERP一般用批号来控制产品质量的回溯。
(5)纺织行业对质量的控制信息一般源于生产设备的信息,要进行实时而有效的产品质量控制,纺织行业ERP必须考虑与自动化生产设备的接口问题;而机械、电子行业一般靠采集生产过程中的质量信息,通过人为检验来控制产品质量。
通过以上对纺织行业ERP的需求特点分析可知,生产流程和生产工艺的特点是制约纺织行业ERP有效实施的关键所在,而其中的配棉管理更是此问题的突出表现。因此,有效解决配棉环节的系统设计对纺织企业ERP的整体实施将起到至关重要的作用。
3 纺织行业ERP关键环节设计
3.1系统设计
在机械等ERP实施成熟行业,物料清单(BOM)在离散型生产模型中称为产品结构(或装配结构),反映了父项与子项之间的装配关系,是一种严格的整数比例关系;而在纺织行业中,要按照各棉批不同的特性选择棉批,并进行配比来生成配棉方案,这里的BOM称为配棉方案,主要根据库存原棉的产地、等级参数等多项性能指标,进行排队分析,自动配棉,并修改配棉方案,具体设计过程如下:
(1)按配方建立BOM模块。离散型BOM的定义、维护、使用的是典型的“A”型结构,但在纺织行业ERP的物料清单的设计中,第一步则是建立适合纺织流程的“V”型结构的BOM。
(2)合理选择接替棉。根据系统中的配棉文件可知断批日期、棉批数、断批数等,可采用模糊数学综合评判等建模技术选择接替棉。
(3)预测成纱质量。根据历史各期混棉参数及对应的纱质测试数据,建立由混棉预测未来成纱质量的动态数学模型,作为自动配棉的科学依据。
对棉纺企业来说,原棉的成本占成纱成本的60%以上。因此,降低原棉成本是降低整个企业生产成本的重要途径。因此,配棉管理子系统的设计是企业保证成纱产品质量,有效控制成本的关键。
3.2解决方案
采用动态数学建模进行成纱质量预测。配棉关键之一在于建立一个经验数学模型,来反映原棉的物理指标、工艺参数和成纱之间的定量关系。有了这一模型,就可以对任一给定的棉批预测其成纱质量(在给定工艺条件下),预测值与实测值越接近,模型的实用价值越大。
3.2.1预报因子和实验数据的选取
利用多元回归分析技术建立预测模型。预报量是棉纱品质指标,预报因子的选取,要根据纺织学中的各种物理关系、各种实验以及大量的计算,进行逐步回归予以确定。首先将数年的成纱数据(即:品质指标、支不均、重偏、强力不匀、条干、结杂、断头等),混合棉物理指标的数据(即:品级、长度、主长、品长、基数、短绒、成熟度、单纤维强力、细度、结杂、甲乙杂和含水等)和工艺状态数据(即:粗纱黏度、细纱黏度、钢领直径、罗拉速度、牵伸倍数、落棉率等)进行收集整理,如果把这些变量不加统计检验和筛选地全部放入回归方程,往往会导致方程系数矩阵蜕化而无法求解,或精度不高失去实用价值,因此要经过多次实验、计算和分析,在此基础上选取其中贡献较大者作为预报因子,参加回归。如根据某企业实际生产特点建立如下多元回归模型:
y=b0 b1x1 b2x2 b3x3 b4x4 b5x5 b6x6 b7x7 b8x8
其中:y—成纱的品质指标
x1—主体长度
x2—基数
x3—短绒
x4—成熟度
x5—单纤维强力
x6—细度
x7—细纱黏度
x8—罗拉速度
预报因子x1~x6是原棉(或混合棉)的物理指标,x7、x8是重要的工艺参数。在程序设计中,预报因子的选取可以具有很大的灵活性,可以方便地增、减或更改,因而使程序适应于我国南北各地的棉纺厂,具有通用性。
数据包括混棉物理指标、成纱质量的数据及工艺参数的数据,在系统中可以很方便地存储若干年的原始数据。但由于我国棉纺厂原料变化较大,过早的数据对当前的预测已没有很大的价值。经多次实验,可选取近3年的数据(60~100组)进行回归,得到的回归方程经过进一步校正后,即可满足生产的需要。
4 结论
现代企业的先进管理模式体现在管理思想、管理方法、管理结构、管理手段等诸多方面,ERP作为实现该管理模式的重要工具,首先要体现当代先进的管理思想和理论。它是一个符合科学标准的成熟的软件产品,需要体现行业特色。像ERP这样面向制造业企业、面向生产过程的软件产品应该形成自己的行业特点。对于纺织行业,决不能将机械、电子等成熟行业ERP版本软件直接“移植”过来,而是首先针对处于瓶颈状态的关键业务环节进行详尽调研分析,软件开发人员要深入理解纺织行业的特殊需求,逐步进行行业经验的积累,要抽取出行业特征,将用户的特别需求映射到系统中。同时,未来的纺织行业ERP对内应与生产车间的自动监测、自动控制系统相连接,能在线采集数据;对外通过Internet组建更大范围的信息网络、营销网络和实施电子商务。近年来,供应链管理(Supply Chains Management,SCM)、客户关系管理(Customer Relationships Management,CRM)等逐渐走向成熟,纺织行业ERP的设计要结合纺织行业上下游衔接紧密的特点,形成广义的供应链管理系统和电子商务平台,真正实现以信息化推动纺织行业整体竞争力的提升。
主要参考文献
[1] 李嘉平,翁锦萍等.大型ERP实施全接触[M].北京:电子工业出版社,2004.
[2] 曾光辉,施荣华.模糊信息与ERP融合应用的关键技术[J].计算机应用研究,2005,(12):91-93.
[3] 张毅.制造资源计划MRPII及其应用[M].北京:清华大学出版社,1997.