機械制造車間生產管理系統軟件設計研究

朱知法 鄭獻輝

摘? 要：根據生產、生產流程特點，對生產管理體系的整體架構進行了設計，并對 CAD模型、生產質量管理、生產任務分配等技術進行了探討。通過實踐證明，本系統能夠實時地更新各種產品，并能使生產過程達到自動化。

關鍵詞：機械制造;車間生產管理系統

引言：車間生產信息化是實現企業信息化與工業化深度融合的重要標志。目前我國的車間信息化系統主要集中在 ERP、設備自動化等方面，缺乏信息化、實時的管理，在決策層面和設備控制層面上往往會發生信息的傳遞中斷。

1.車間生產業務分析

在進行這一系統的設計時，首先要對車間的生產操作和工藝特性進行分析。在中小型機械制造企業，車間人員由車間主任、班組長和職工構成，由三個層次的縱向管理構成。車間的作業具有三個主要特征：一是在制造過程中，必須同時進行多道工序，每道工序都是平行的或連續的;其次是全面檢驗產品的全流程;最后是要根據員工的熟練程度、生產時間等因素來安排工作。本文針對車間的生產運營特點，對生產管理系統進行了設計，以流程圖描述了產品的加工流程;設計多階段、自檢、他檢交互的品質檢查系統;針對員工所完成的產品質量，為每一項工作流程制定技術文檔，便于任務分配與優化。

2.機械制造車間生產管理系統設計及實現

隨著科學技術的發展，制造業信息化技術得到了廣泛的應用，在對離散制造企業的加工車間進行需求分析的基礎上，對其進行了全面的設計，并對其進行了研究。

2.1總體結構設計及實現

從整體結構設計的角度出發，指出了車間生產過程中最大、最復雜的信息系統，是對生產全流程進行整體設計的一個系統，涵蓋的領域非常廣，是多個環節、多個環節的結合。首先，要實現全過程的運作，必須對流程進行模塊化，從而提高整體的工作效率，提高企業的業務能力。其次，要保證各個工序之間緊密聯系，循序漸進，以避免出現不必要的問題。最后，一個企業的建立涉及到生產、財務、銷售、采購、技術管理等多個層面，ERP在保證生產、財務、銷售、采購、技術管理等各個環節中發揮重要作用，其影響是無法估計的?；举Y料管理是指相關主管對基本資料的搜集與整理，這是一個初步的工作。其次就是生產計劃，這個計劃的主要作用就是圍繞著生產，對于工廠的生產中出現的問題進行分析，并且提出相應的解決辦法。接下來就是最關鍵的一步了，也就是監控，可以讓工廠的生產更加高效。只有掌握了工廠的基本情況，政府才能更好地利用和管理信息系統。在最后的經營階段，要針對前面提出的問題，確定未來的發展方向，選擇更為合理的方案，以提升整體結構的設計水準。

2.2信息模型設計及實現

本文所要介紹的信息模型，包括兩個部分：概念部分和邏輯部分。簡單來說，概念設計是為了給邏輯設計打下堅實的基礎，將新的信息理念融入到新的發展中，而邏輯設計就是概念設計的一部分，將二者有機地結合起來，讓整個流程變得更加流暢。

3.機械制造車間生產管理系統的關鍵技術

3.1功能分析

首先是工藝分工及更改子系統，該子系統按總廠的飛機設計圖紙，按不同型號，生成零件配套表、工藝分工表、通用零件分工表、專用零件分工表，并可按機型查詢、打印各類表格;當工藝信息發生變化時，該系統可對批、散計劃進行適時的調整，對進、出、車間生產進行調整，并對有關變動的數據進行錄入。其次是生產計劃管理子系統，按照工藝分工和配合表格的信息，按照不同型號和數量，產生計劃匯總;其次，對存貨不足的零配件進行生產調度，并編制車間生產進度表;記錄進度和編制進度進度表，根據不同時期或其它需要的查詢，打印出相應的表格。在規劃和管理中，最重要的問題是存貨的均衡。同時是技術管理子系統，

根據產品的設計圖紙和材料定額計算參數，按型號編制材料定額參數表、材料定額和材料定額匯總;按圖紙編號添加、刪除、修改工件模具、工量具，并可隨時查看工量具及模具的詳細信息。此外是倉儲管理子系統，系統可劃分為六大職能，分別是：中心倉庫（成品庫）管理、自用庫（半成品庫）、調劑庫、工具庫、工量庫、設備庫管理六大類，管理入庫的零件、標準件的圖號、數量等基本信息。

最后是經營管理子系統，本系統由工時定額管理、工時統計管理、成本定價管理、內部銀行管理、獎金管理六大功能模塊組成;按工時、工時變動、市場情況調整員工時，按月進行工時統計，按機型、工種或其他要求生成、查詢、打印各類統計報表;根據工作時間，根據不同的機型生產出不同的產品，并根據市場狀況進行相應的調整。此外是系統維護子系統，該子系統利用代碼表格的形式，對節點進行添加、刪除、修改、查詢、打印等操作，大大減少了系統的冗余度，提高了系統的開發效率。

3.2工藝流程CAD模型

在加工機械產品時，往往要經歷大量的工藝信息，質量標準，加工要求等信息。本模型由兩個主要內容構成：工藝參數、質量檢驗標準、操作規范、工件計時標準和不良記錄。流程圖的設計是整個系統的核心，可以對現有的流程進行調用，對生產的各個環節進行復制，對產品進行復印，對生產流程進行復印，對流程進行鏈接，對流程進行維護。

3.3生產質量管理

只有把質量管理貫穿于整個生產流程，才能使企業的職工參與到生產中來。員工自檢、打樣、自檢、驗證后，系統會將首次檢驗的通知發送至質檢人員，由質檢人員對其進行首次檢驗，并將有關數據進行記錄。第一批產品通過后，由本公司的職工正式開始生產，質檢人員需要在整個生產過程中進行多次不定時的巡視。在制作完畢后，由質檢人員進行最后的檢驗。為進一步提高產品的品質，在車間的生產管理中應用了統計過程控制（SPC）技術。每一種產品都有自己獨特的工藝步驟和工藝步驟，質量檢驗員可以根據每天的工作情況，對影響最大的因素進行分析，編制工藝控制網絡，歸納出產品的主要工藝參數，并將其作為控制目標。在對受控目標進行統計時，可以使用計數取樣檢測等手段，將所收集到的數據作為 SPC的控制目標。SPC系統由質量信息采集、數據處理和 SPC報警三大模塊組成。由操作員完成 SPC的控制目標信息錄入系統，由系統進行數據的處理和分析，并監測工藝過程的運行狀況。如果生產過程出現異常，就會向 SPC發出警報，警報系統會將該信息反饋給相應的工藝流程，操作員在收到報警信號后，會對造成該工序失控的原因進行分析，從而防止上一道工序的質量偏差向下一道工序轉移，從而實現對產品質量的控制。

3.3生產任務分配

在生產任務分配中，如何將最優的工作任務分配到最適合車間班組和車間的工人，是一個典型的多目標組合優化問題。首先，針對目前車間人員、生產任務的現狀，構建了人員勝任矩陣、效率矩陣、成本矩陣、質量矩陣、任務質量權重矩陣、任務工作量矩陣。其次，考慮到時間、成本、質量等因素的影響，提出了一種以訂單為基礎的多目標優化方法。在此基礎上，基于螞蟻算法，嚴格地按照流程圖中各個工序之間的工作時間序列關系來進行作業分配。這種方法可以有效地改善車間作業的分配和作業分配的整體效益。

結束語

總之，雖然現在很多企業都采用了 MIS，但是很少有企業的基本組成單位-生產車間來實現 MIS。本文根據企業標準件車間的管理特點，從信息量大、時間要求高、調度復雜等角度，對企業的生產過程和信息流通模式進行了深入的分析，并提出了SEW-MIS的設計思想、體系結構和實現技術。

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