机械制造车间生产管理系统软件设计研究

朱知法 郑献辉

摘  要：根据生产、生产流程特点，对生产管理体系的整体架构进行了设计，并对 CAD模型、生产质量管理、生产任务分配等技术进行了探讨。通过实践证明，本系统能够实时地更新各种产品，并能使生产过程达到自动化。

关键词：机械制造;车间生产管理系统

引言：车间生产信息化是实现企业信息化与工业化深度融合的重要标志。目前我国的车间信息化系统主要集中在 ERP、设备自动化等方面，缺乏信息化、实时的管理，在决策层面和设备控制层面上往往会发生信息的传递中断。

1.车间生产业务分析

在进行这一系统的设计时，首先要对车间的生产操作和工艺特性进行分析。在中小型机械制造企业，车间人员由车间主任、班组长和职工构成，由三个层次的纵向管理构成。车间的作业具有三个主要特征：一是在制造过程中，必须同时进行多道工序，每道工序都是平行的或连续的;其次是全面检验产品的全流程;最后是要根据员工的熟练程度、生产时间等因素来安排工作。本文针对车间的生产运营特点，对生产管理系统进行了设计，以流程图描述了产品的加工流程;设计多阶段、自检、他检交互的品质检查系统;针对员工所完成的产品质量，为每一项工作流程制定技术文档，便于任务分配与优化。

2.机械制造车间生产管理系统设计及实现

随着科学技术的发展，制造业信息化技术得到了广泛的应用，在对离散制造企业的加工车间进行需求分析的基础上，对其进行了全面的设计，并对其进行了研究。

2.1总体结构设计及实现

从整体结构设计的角度出发，指出了车间生产过程中最大、最复杂的信息系统，是对生产全流程进行整体设计的一个系统，涵盖的领域非常广，是多个环节、多个环节的结合。首先，要实现全过程的运作，必须对流程进行模块化，从而提高整体的工作效率，提高企业的业务能力。其次，要保证各个工序之間紧密联系，循序渐进，以避免出现不必要的问题。最后，一个企业的建立涉及到生产、财务、销售、采购、技术管理等多个层面，ERP在保证生产、财务、销售、采购、技术管理等各个环节中发挥重要作用，其影响是无法估计的。基本资料管理是指相关主管对基本资料的搜集与整理，这是一个初步的工作。其次就是生产计划，这个计划的主要作用就是围绕着生产，对于工厂的生产中出现的问题进行分析，并且提出相应的解决办法。接下来就是最关键的一步了，也就是监控，可以让工厂的生产更加高效。只有掌握了工厂的基本情况，政府才能更好地利用和管理信息系统。在最后的经营阶段，要针对前面提出的问题，确定未来的发展方向，选择更为合理的方案，以提升整体结构的设计水准。

2.2信息模型设计及实现

本文所要介绍的信息模型，包括两个部分：概念部分和逻辑部分。简单来说，概念设计是为了给逻辑设计打下坚实的基础，将新的信息理念融入到新的发展中，而逻辑设计就是概念设计的一部分，将二者有机地结合起来，让整个流程变得更加流畅。

3.机械制造车间生产管理系统的关键技术

3.1功能分析

首先是工艺分工及更改子系统，该子系统按总厂的飞机设计图纸，按不同型号，生成零件配套表、工艺分工表、通用零件分工表、专用零件分工表，并可按机型查询、打印各类表格;当工艺信息发生变化时，该系统可对批、散计划进行适时的调整，对进、出、车间生产进行调整，并对有关变动的数据进行录入。其次是生产计划管理子系统，按照工艺分工和配合表格的信息，按照不同型号和数量，产生计划汇总;其次，对存货不足的零配件进行生产调度，并编制车间生产进度表;记录进度和编制进度进度表，根据不同时期或其它需要的查询，打印出相应的表格。在规划和管理中，最重要的问题是存货的均衡。同时是技术管理子系统，

根据产品的设计图纸和材料定额计算参数，按型号编制材料定额参数表、材料定额和材料定额汇总;按图纸编号添加、删除、修改工件模具、工量具，并可随时查看工量具及模具的详细信息。此外是仓储管理子系统，系统可划分为六大职能，分别是：中心仓库（成品库）管理、自用库（半成品库）、调剂库、工具库、工量库、设备库管理六大类，管理入库的零件、标准件的图号、数量等基本信息。

最后是经营管理子系统，本系统由工时定额管理、工时统计管理、成本定价管理、内部银行管理、奖金管理六大功能模块组成;按工时、工时变动、市场情况调整员工时，按月进行工时统计，按机型、工种或其他要求生成、查询、打印各类统计报表;根据工作时间，根据不同的机型生产出不同的产品，并根据市场状况进行相应的调整。此外是系统维护子系统，该子系统利用代码表格的形式，对节点进行添加、删除、修改、查询、打印等操作，大大减少了系统的冗余度，提高了系统的开发效率。

3.2工艺流程CAD模型

在加工机械产品时，往往要经历大量的工艺信息，质量标准，加工要求等信息。本模型由两个主要内容构成：工艺参数、质量检验标准、操作规范、工件计时标准和不良记录。流程图的设计是整个系统的核心，可以对现有的流程进行调用，对生产的各个环节进行复制，对产品进行复印，对生产流程进行复印，对流程进行链接，对流程进行维护。

3.3生产质量管理

只有把质量管理贯穿于整个生产流程，才能使企业的职工参与到生产中来。员工自检、打样、自检、验证后，系统会将首次检验的通知发送至质检人员，由质检人员对其进行首次检验，并将有关数据进行记录。第一批产品通过后，由本公司的职工正式开始生产，质检人员需要在整个生产过程中进行多次不定时的巡视。在制作完毕后，由质检人员进行最后的检验。为进一步提高产品的品质，在车间的生产管理中应用了统计过程控制（SPC）技术。每一种产品都有自己独特的工艺步骤和工艺步骤，质量检验员可以根据每天的工作情况，对影响最大的因素进行分析，编制工艺控制网络，归纳出产品的主要工艺参数，并将其作为控制目标。在对受控目标进行统计时，可以使用计数取样检测等手段，将所收集到的数据作为 SPC的控制目标。SPC系统由质量信息采集、数据处理和 SPC报警三大模块组成。由操作员完成 SPC的控制目标信息录入系统，由系统进行数据的处理和分析，并监测工艺过程的运行状况。如果生产过程出现异常，就会向 SPC发出警报，警报系统会将该信息反馈给相应的工艺流程，操作员在收到报警信号后，会对造成该工序失控的原因进行分析，从而防止上一道工序的质量偏差向下一道工序转移，从而实现对产品质量的控制。

3.3生产任务分配

在生产任务分配中，如何将最优的工作任务分配到最适合车间班组和车间的工人，是一个典型的多目标组合优化问题。首先，针对目前车间人员、生产任务的现状，构建了人员胜任矩阵、效率矩阵、成本矩阵、质量矩阵、任务质量权重矩阵、任务工作量矩阵。其次，考虑到时间、成本、质量等因素的影响，提出了一种以订单为基础的多目标优化方法。在此基础上，基于蚂蚁算法，严格地按照流程图中各个工序之间的工作时间序列关系来进行作业分配。这种方法可以有效地改善车间作业的分配和作业分配的整体效益。

结束语

总之，虽然现在很多企业都采用了 MIS，但是很少有企业的基本组成单位-生产车间来实现 MIS。本文根据企业标准件车间的管理特点，从信息量大、时间要求高、调度复杂等角度，对企业的生产过程和信息流通模式进行了深入的分析，并提出了SEW-MIS的设计思想、体系结构和实现技术。

参考文献：

[1]李丽，武照云，张毓兰，鱼鹏飞.机械制造车间生产管理系统研究[J].科技创新与生产力，2019（03）：67-70.

[2]李丽，卢利平，武照云。机械制造车间工艺流程CAD系统研究[J].机械设计与制造，2017（4）：266-268.

[3]安涛。基于移动互联的车间 管理系统的设计与 实现[D].沈阳：中国科学院沈阳计算技术研究所，2016.