面向“精细化管理”的ZMJ工具管理方案的设计

河北工业大学硕士学位论文面向“精细化管理”的ZMJ工具管理方案的设计姓名：张卫红申请学位级别：硕士专业：工业工程指导教师：高迎平;马利20070901中航技有限公司员工行为控制与激励研究ZHANGJIAKOUCOALMINEMACHINERYCO.LTDCORPORATIONTOOLMANAGEMENTINFORMATIONSYSTEMSDESIGNABSTRACTInthemachineprocessingenterprises，variouskindsoftoolsareveryimportantresourcesforthenormaloperationofthemanufacturingsystem.Andwhetherthemanagementoftheseassistancetoolsisscientificdeterminesthereliabilityofthemanufactureexecutionsystemandthelevelofproductionefficiency.ZhangjiakouCoalMineMachineryCo.,Ltd.isacorporationthatmainlyproducelarge-scalecoalminingmachineryandmultipletypesofsmallbatchproduction-oriented(Single-itemorders).Productsvariantdesigntriggeredbythisproductiontypesdirectlyledtofrequentadjustmentsofthecorrespondingtools,forexample,tool,fixtureandgaugeEtc.Currently,thefixedconsumptionoftoolsisnotaccurate.Theplanscannotmeettheactualdemands.Allofthesearethekeyissuesrestrictingproductiontaskscanbecompletedonschedule.So,IchosethissubjecttoestablishatoolmanagementinformationsystemwhichissuitableforZMJ.Basedonthein-depthinvestigationintoolsdepartmentsandrelateddepartments,completedanalysisanddesignfortoolmanagementinformationsystem.Toaddresstheseproblems,theweightsoftoolsintheclassificationrulearerealizedthroughABCclassificationfirstly,andthentheABCclassificationforthetoolsaccordingtothecombinedweights,whicharecalculatedwithanalytichierarchyprocess,willbedonetoachievetheclassifiedmanagementforthetools.Inthispaper,wewillbuildaforecastingmodelfortoolwearthroughregressionforecastinganalysisbasedonfittingidea,providedthatthetoolsareclassifiedreasonably.Afterresearchingtherelationshipbetweentheproductiontaskandthetoolwear,wewilldeterminehowclosetheyrelatewitheachother.Accordingtothenumberoftheprocessingcomponentswhichrepresentstheproductiontask,andthehistoricaldatacorrespondingtothenumberofconsumingtools,atoolwearmodelwillbecreated,forecastedandcontrolled.ThefeatureofthissystemisitcompletedanalysisanddesignfortoolmanagementinformationsystemindetailforZMJwithstructuredmethods.BasedonERPprinciple,thisII河北工业大学工程硕士学位论文systemscientificallycalculatedtooldemands.So,itavoidedalotofwastingtriggeredbyexperiencedemandsfromworkshop.Inaddition,italsoincludedprocurementandcontractmanagement,whichwillpromotetheday-to-daytoolmanagement.KEYWORDS：ToolManagement;toolwear;InformationSystems;ABCclassification;regressionanalysisforecastingmethodIII河北工业大学工程硕士学位论文第一章绪论§1-1研究背景和意义1-1-1选题背景张家口煤矿机械有限公司(ZMJ)是中国中煤能源集团公司的全资子公司，是中国昀大的煤矿专用设备制造企业，拥有七十多年的制造历史和五十多年煤矿服务经验。企业的重点产业是煤矿综采工作面运输机及顺槽设备，多元化产业有工业链条、洗选环保设备、地面传输设备和电器控制产品。此外，企业已全面涉入煤矿机械维修服务领域。主导产品综采刮板输送机成套设备在国内拥有60%以上的市场占有率，并出口到世界十多个国家和地区。企业坚持实施行业领先战略，经过长期发展，已经具备了一支深精煤矿刮板输送机成套产品研发、制造、营销与服务各个环节的专业团队，在2003年全国煤炭工业100强企业排名中，本企业位列国内煤机行业首位。张家口煤矿机械有限公司是以生产大型煤矿机械为主的制造型企业。由于产品为多品种小批量类型，产品变型设计多，生产任务频繁调整，导致相应的刀具、工装、量检具准备调整工作量增加，而当前ZMJ企业的工具管理十分粗放，工具消耗定额不准，计划编制与实际需求不符。工具不能保证日常供应，尤其是关键工具不能按量准时供应，不能保障生产的正常进行，使生产任务不能按期完成。这在很大程度上影响了企业的生产效率，降低了企业的应变能力，已严重影响了精细化管理与控制的顺利实施。因此，企业迫切需要建立一套完整的工具管理信息系统，以解决以上问题。1-1-2研究意义本选题是河北省科技厅06年指导性计划项目《大型专备制造企业精细化计划控制研究》中的子题，为将工具管理顺利纳入企业ERP系统，研究工具消耗预测方法问题，为工具供应计划提供科学合理的依据。通过课题的研究：（1）理论意义在面向“精细化管理”的工具管理中，重点研究制订工具消耗定额的科学方法，为其他企业工具消耗定额的制订提供参考，也为其他领域类似问题的解决提供思路。（2）实践意义为ZMJ精细化管理与控制顺利实施提供支持，使工具资源得到合理利用，满足生产需要，提高生产效率，降低生产成本，保证生产系统的正常进行，使生产任务按期完成，同时也为其他同类型企业工具管理模式提供借鉴。1中航技有限公司员工行为控制与激励研究§1-2研究目标和思路本选题针对ZMJ企业工具管理现状，制定准确的工具消耗定额、编制精确的工具计划，使工具资源得到合理利用，以保证及时地以优质、高效、成套的工具供应工作地，满足生产需要，提高生产效率，降低生产成本，保证生产系统的正常进行，使生产任务按期完成，确保精细化管理的顺利实施。基于此，本课题拟在依托ZMJ企业已有的MRPⅡ环境分析设计工具管理信息系统，通过分析系统的体系结构、功能模型、过程模型、信息模型、系统接口等关键问题，建立比较完善的工具管理相关模块，以提高企业的工具管理效率，完善现有制造资源管理系统，使得整个生产管理过程更加平滑、高效。并分析搜集到的生产任务与对应工具消耗近几年的历史数据。拟应用所学的生产管理及预测的相关理论方法与企业实际相联系，完成ZMJ企业工具消耗随机规律分析，选择系统工程中的拟合法预测模型，以实现为工具管理系统动态提供工具消耗定额依据的目标。本课题将采用结构化的系统开发方法，进行以下工作：（1）首先收集用户需求，对现有系统进行详细的调查。（2）认真分析其业务流程，找出不合理之处。（3）在系统设计阶段，绘制新系统的业务流程图、数据流程图。（4）建立数据字典、画功能树，然后进行概念结构设计（绘制E-R图）、关系模型设计、输入输出设计、处理流程设计，昀后建立起一个比较完善的工具管理信息系统。§1-3研究内容具体来说，本文主要研究以下两方面的内容：a）针对现行工具分类模糊的问题，选择科学的分类方法，对工具进行合理地分类，作为进行工具消耗预测的前提，做到科学管理。b）运用科学的预测方法和相关性分析，研究生产任务与对应工具消耗量之间的关系，从工具历史消耗数据入手对数据进行处理，从而确定一些典型工具的消耗定额，为今后企业生产的工具供应提供科学依据，作为一个功能模块，构成完整的工具管理ERP系统。2河北工业大学工程硕士学位论文第二章相关理论综述§2-1工具管理基本理论2-1-1问题的提出企业在生产过程中使用的各种工具，也同机器设备一样，是工人进行生产不可缺少的手段。企业在生产经营活动中，经常使用着成千上万件工具，它们的品种繁多，规格复杂，体积较小、数量很大，容易混淆，丢失和积压。以机械工业企业来讲，机床上使用的工具等装备的费用，经常占到机床设备价值的25%—30%；产品成本中，工具费用一般要占5—10%。因此，合理组织工具的供应和节约使用，对保证企业的均衡生产，提高劳动生产率，改善产品质量，降低生产成本，加速流动资金周转，都有着十分重要的意义。工具管理是企业实施精细化管理与控制的重要组成部分，各类工具是制造系统正常运转的重要资源，对这些辅助工具的管理是否科学，决定了制造执行系统的可靠性与生产效率的高低。张家口煤矿机械有限公司（简称ZMJ）自97年推行CIMS以来，信息化管理效果显著。企业在整体上已基本实现信息化，其实施的重点在于主要的生产环节。但一些辅助生产环节，特别是在工具管理方面还有待进一步完善。目前，工具科只实现了局部的工具库存MIS系统，工具管理及供应环节明显地成为企业实施ERP的缺口，建立信息系统的需求越来越迫切。而工具消耗量的预测和消耗定额的制定是制约工具管理信息系统的一个瓶颈。由于ZMJ的产品为多品种小批量类型，产品变型设计多，生产任务频繁调整，导致相应的刀具、工装、量检具准备、调整工作量增加，而当前ZMJ企业的工具管理并不规范，工具消耗定额不准，计划编制与实际需求不符。工具不能保证日常供应，尤其是关键工具不能按量准时供应，不能保障生产的正常进行，使得生产任务不能按期完成。这在很大程度上影响了企业的生产效率，降低了企业的应变能力。现在的市场是一个买方市场，对于制造型企业的产品，不仅要求保证质量，还要做到快速响应。如何提高工具的管理水平，合理地预测工具消耗，成为解决这一问题的关键之一。2-1-2工具消耗和工具定额综述（1）概念工具的消耗量是指一个企业为完成生产任务所要消耗的工具的总量，可根据企业的生产计划和需要各种工具的消耗定额来求得[1]。工具的消耗定额就是工厂（企业）生产一定数量的产品所需要消耗工具的标准量。所谓标准量是指生产1台件、100台件、1000台件所需要工具数量[2]。在生产企业中，由