科创致远轻MES工时采集系统帮助工厂快速构建工效节拍绩效考核

生产工时采集系统

企业现状：

在生产过程中有大量的零配件是需要技术工人使用加工设备进行机械加工的，工人的工资收入会根据工人的操作技能和加工工时进行计算，另外，对于加工工时的统计也会有助于生产的安排和加工工艺的改良。

在目前的情况下，工人加工工时的信息主要依靠手工记录，再由指定人员进行整理和录入到系统中，这样就存在以下的一些问题：

1) 记录不准确

由于是由工人自身去记录工时，因此存在信息的准确性差，并不能实际反映某人在某在产品上的加工工时；同时也存在工人忘记记录的情况，事后再根据自己的记忆填上；

2) 信息不实时

工人记录的工时信息至少需要等工人班次结束后才会上交到录入人员手工，录入人员需要花一定的时间去整理和录入这些信息，这就使得信息的实时性非常差；最好的情况是延时一天，极端情况下，可能好几天；管理层无法实时了解产品零件的加工情况；

3) 整理和录入信息的工作量大

手工记录的工时信息需要录入到公司的系统中才能有效地使用，由于信息量较大，而且是手工记录，录入人员需要花很多时间去整理和录入作业。

一、 用户需求

用户对新系统的期望是：使用条形码技术进行车间现场的工人加工工时的实时采集，以取代目前繁锁、落后的手工记录方式，对新系统要求操作简单、可靠，并把采集的信息反馈到erp统中，以方便公司使用这些信息。

根据用户的现状和希望达到效果，用户提出了对新系统的一些需求，总结如下：

1) 系统界面面支持中文和英文；

2) 采用条形码技术来辅助车间加工现场的工时信息采集，以简化工人登记工时的操作；

3) 系统需要生成两种条形码标签，一种是员工号标签，它包含员工号，以识别加工者身份；另一种是工单标签，它包含日期(Date)、周次(Week)、项目号(Com.No)、ID号(ID.No)、数量(Qty.)、工序代码(Process code)、预计工作时间()、完成情况％(Status％)、工时/分钟(Work time/min)、设备代码(Plant code)；

4) 由于现有的SAP Business One系统不包含车间管理这一模块，因此工单的制作需要包含在新系统中，工单信息由工作分配人员手工输入，保存在新系统中，并通过条形码打印机制作成工单标签；

5) 现场记录的工时信息，需由主管检查无误后才能进入主数据库中，作为员工的真实工时信息；

6) 工时记录的特殊情况有两种，需要特别处理：

工作临时中断，系统可记录已发生的工时数，并在以后可继续；

加工部件时间较短，如每个部件只需5~10分钟，可把相关部件放到一个工单中，在加工结束后进行每个部件的工时平均；

7) 系统需要有用户权限管理模块，并细化权限分配；

8) 系统可根据相关的工时数据生成Excel报表，并可导出；

9) 系统的查询功能可支持按工时信息的各字段进行索引查询；

10) 系统支持主管对员工每日的工作评价给予打分并附有相关评语；

11) 系统中相关字段要求可根据工作需求以后增加新的字段，也可更改现有的字段；

12) 在车间现场采集的工时信息需要实时或以批处理的方式，按指定的格式反馈到SAP Business One系统中，以方便企业对工时信息的统计、分析；

13) 在车间现场需部署4~5套条形码采集设备，包含条形码扫描器、工控电脑、采集软件；

14) 新系统与ERP的数据交换需要考虑接口问题。

注意：关于仓库物料的入库和出库与项目进行关联并追踪的问题，将在下一次的方案编写中加。

二、 系统方案

1、 需求分析

根据对用户需求的分析，可以得到系统的目标和需要实现的功能需求，把它们整理为如下几点：

系统目标：使用条形码信息采集技术代替目前的手工记录方式对客户车间加工工时进行记录，以使工时信息的记录更加准确、及时和方便；

车间工时的记录基于员工号和工单信息，其中工单信息应该包含的内容：工单号(Work Order No.)、日期(Date)、周次(Week)、项目号(Com.No)、ID号(ID.No)、数量(Qty.)、工序代码(Process code)、预计工作时间()、完成情况％(Status％)、工时/分钟(Work time/min)、设备代码(Plant code)；员工号和工单号均需打印成条形码，以便在工时登记时进行扫描；

工单标签的制作和打印需要通过系统，由手工输入相关信息来实现，并保存在系统的数据库中；

员工工时记录过程：在开始一个项目的工时记录操作时，先扫描员工号，再扫描项目号，系统自动判断员工和项目的有效性，若有效则工时计时开始；若无效则提示相关信息；当一个项目完成或中断时，则扫描员工号和完成或中断标签条形码，系统自动进行相应处理；

工时记录的特殊情况：

加工项目尚未完成需要中断进行另外项目另工时，系统可暂停前一工单的计时，并对新工单进行开始计时；当再次加工前一工单时可继续进行工时计时；

当一个工单包含多个项目号和多个产品，并且每个产品的加工工时较短时(2~10分钟)，系统可进行加工工时的自动平均分配；

系统应该包含用户权限管理模块，以方便对用户权限进行分配；

系统记录的工时信息应该由主管审核并评分后才进入到正式的工时信息数据库中，作为企业正式工时记录；

工时信息支持按各字段进行查询，并可导出成Excel表文件；

工时记录信息可根据需求进行扩展字段，或修改现有字段，即要求用户可在系统运行时根据企业的实际需要进行工时信息的添加和修改；

根据目前的需求，车间需要部署4~5套条形码工时采集设备；

需要与用户的ERP系统(SAP Business One )进行数据交换，需要用SAP顾问进行商谈。

2、 总体设计

系统的核心是通过扫描员工号和工单号来记录员工的加工工时信息，由于车间面积的现状，为了方便员工登记工时，整个车间需部署4~5套设备，这就需要网络来进行信息共享和传输。

另外，系统还需要数据库来保存一些基本的信息和工人的加工工时信息以方便报表的生成、工时数据的审核、分析、导出等作业。

因此，系统的构成如下图所示：

科创致远工时采集系统

根据用户的需求，系统还包含一些辅助的功能，主要包含如下模块：

员工号、工单标签打印模块

用于打印员工号条形码标签和工单信息条形码标签，由于SAP系统不包含工单制作，工单信息只能由手工录入，并保存在系统的数据库中和打印成条形码标签用于工时登记时进行扫描；

用户权限管理模块

用于对用户权限进行管理，包括创建用户、分配权限、删除用户等操作；

工时信息查询和导出模块

用于对系统记录的工时信息进行分类查询，并可导出为Excel报表；

车间现场工时记录模块

系统的核心模块，用于车间现场的工时实时记录；

工时信息，主管审核、评分模块

用于车间主管审核和评价员工的工时信息；

系统数据库维护模块

用于系统管理员增加、修改工时信息，包括增加字段、修改字段以适应企业的实际需求。

系统功能模块如图2所示：

科创致远工时采集系统

3、 详细设计

为了方便车间操作和信息采集的实时性，整个系统建议基于C/S的模式进行设计。系统的所有数据存储在作为服务器的SQL Server数据库中，车间PC和工单制作、报表查询等功能直接访问数据库来共享数据。数据库中至少需求存储如下的信息：

1)车间工时信息；

2)工单信息；

3)用户信息；

4)工时信息表定义信息。

以下为系统各模块的详细设计：

a)员工号、工单打印模块

员工号打印：打印员工号条形码标签，用于在工时时登记进行扫描；

工单标签打印

工单的制作，首先需要用户手工输入工单包含的所有信息，在用户确认无误后，工单信息存入到系统数据库中，并打印工单标签；工单信息一旦确认，用户将不能修改其内容，除非系统管理员授权进行修改。

一张工单可以包含多个项目号和多个产品，因此工单信息至少应包含：工单号、项目号(一个或多个)、部件号(一个或多个)、数量、工序代码、预计工时、设备代码、日期、周次；仅需工单号打印成条形码。

工单标签可以补打，以适应标签损坏的情况。

b)用户权限管理模块

系统用户可分为几类：车间员工、系统管理员、工单制作员、车间主管、工时信息查询；每类用户拥有不同的权限；因此需要对用户权限进行管理，整个系统的用户类型和拥有的权限如下表所示：

用户

类型拥有权限工时登记工单制作工时审核工时查询系统管理车间员工◆

工单制作员

车间主管

普通用户

管理员

用户信息应该包含：用户编码(员工号)、用户名、所属部门、操作技能、拥有权限等；

c)系统维护模块

系统维护的内容主要是工时信息字段定义和数据库连接配置信息，数据库连接配置在每一台电脑上均需执行，但这一功能只有管理员才可更改；

工时信息字段定义是为了适应未来客户工时信息的改变而预设的工时信息管理功能，使得客户可根据企业的管理变化而对工时信息需要记录的内容进行调整，但是工单号、项目号、部件号、工时是工单信息的主要信息，这些将不能修改，否则系统将无法运行。

实现方法：使用一个表来定义工时信息各字段的含义，用户可对表中除工单号、项目号、部件号、工时字段外的所有字段的含义进行修改、删除、增加，系统在处理工时信息时，除处理不能修改的四个字段外，还需要根据定义表中的设定进其它字段进行处理。

字段定义表结构(举例)：

表名字段名数据类型含义临时工时表ID.No_DescString部件描述临时工时表P.C_DescString工序说明

d)现场工时采集模块

现场工时采集为系统的核心功能，它主要是方便员工对要进行作业的工单进行开始和结束(或暂停)登记，系统根据登记的信息来进行相关工时的计算，查询和统计。

工时登记用到员工号和工单号，工时登记过程为：员工先扫描员工号，然后再扫描工单号，若此工单号在暂停状态，系统将继续此工单的工时记录，否则开始新工单的计时；若员工号或工单号在系统中不存在，系统将提示用户错误信息；

工单完成或暂停，员工完成一个工单时需进行工单完成登记，仅需扫描工单号，系统默认此前登记的工单完成；若在一个工单的作业过程中需要开始一个新的工单，则用户在进行新的工单开始登记时，系统自动暂停前一工单的作业。

现场工时登记的操作流程如下图所示：

科创致远工时采集系统

e)工时信息评分模块

工时评分模块用于车间主管对临时工时信息进行审核并评分，以初步检查工时信息的正确性和有效性，同时主管可以对每个员工的工时进行评分以丰富工时信息；审核和评分完成的工时信息将保存在系统的主工时信息数据表中，作为企业使用正式工时数据，主管将不能再修改它。

工时评分模块的操作流程如图4所示。

科创致远工时采集系统

f)工时查询导出模块

工时信息查询模块，用户可按工时信息表中的各字段或它们的组合对工时信息进行过滤查询和排序，并可把查询结果导出为Excel报表。

根据用户对系统的需求，系统将不包含对工时信息的分类统计功能，工时信息的分类统计和分析将由用户的ERP系统进行处理。

4、 数据库设计

根据系统对工时信息的处理需求，系统需求使用数据库系统来保存所需要的信息，建议采用Microsoft SQL Server 2000或以上，如果企业要求不高，也可以考滤采用免费的Microsoft SQL Server 2000 Desktop Engine (MSDE 2000)。

整个系统至少应该包含如下的数据信息表：

1) 用户信息表

定义用户编号、用户名、用户技能、所属部门、操作权限等信息，以支持系统的权限认证和加工工时识别。

2) 工序信息表

定义车间的所有工序代码和加工说明，主要为工单制作时作参考。

3) 工单信息表

根据用户需要记录的内容，工单信息表至少应包含有：工单号(Work Order No.)、日期(Date)、周次(Week)、项目号(Com.No)、部件号(ID.No)、数量(Qty.)、工序代码(Process code)、预计工作时间()、完成情况％(Status％)、设备代码(Plant code)，其中的项目号和部件号、数量可能在一个工单中包含多个。

因此需要两个表来实现一个工单对应多个项目号，一个是工单信息表，另一个为工单-项目对应表，它们通过工单号进行关联。

4) 临时工时信息表

记录员工未经审核的工时信息，此表的信息经过车间主管确认后将转移到正式的工时信息表中，作业企业的正式工时信息。

5) 工时信息

此表的信息由临时工时信息表而来，但加入了车间主管的评分、评语和其它一些附中信息。

6) 工时信息维护表

工时信息维护表是为了方便用户更改工时信息的一些附加内容，以适应企业的发展变化。

系统对用户添加的字段只做备注和供用户输入、查询使用，在系统的数据逻辑中不进行任何处理，因为系统在设计这初就已经定型了数据的逻辑处理流程，难以做到可以由用户任意定义逻辑处理流程。

5、 数据接口

主要是与公司现有的ERP系统进行数据交换，可以和金蝶、用友、鼎捷软件接口。