现场管理_面向车间作业的生产调度管理系统的研究

天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕 业 论 文专 业： 机械制造工艺教育 班级学号： 机制0714班 - 25 学生姓名： 王 用 指导教师： 吴国祥 教授 二一二年 六 月天津职业技术师范大学本科生毕业论文面向车间作业的生产调度管理系统的研究 Research of production Scheduling management system for workshop专业班级：机制0714班学生姓名：王 用指导教师：吴国祥 教授系 别：机械工程学院2012年6月我们总羡慕别人的幸福，却常常忽略自己生活中的美好。其实，幸福很平凡也很简单，它就藏在看似琐碎的生活中。幸福的人，并非拿到了世界上最好的东西，而是珍惜了生命中的点点滴滴，用感恩的心态看待生活，用乐观的态度闯过磨难。摘 要目前，企业之间的竞争日益加据，而企业之间的竞争，归根到底为生产成本之间的竞争，所以每个企业都根据自己的实际情况从多方面入手去降低运作成本，提高生产效益。而生产调度作为生产计划与控制里面的重要一环，成为众多企业争相改进的重要一点。企业里专门的调度机构的产生，是由于现代工业企业，生产环节多，协作关系复杂，生产连续性强，情况变化快，某一局部发生故障，或某一措施没有按期实现，往往会波及整个生产系统的运行。因此，加强生产调度工作，对于及时了解、掌握生产进度，研究分析影响生产的各种因素，根据不同情况采取相应对策，使差距缩小或恢复正常是非常重要的。机械加工生产车间是企业加工生产产品的主要部门，车间执行由生产调度者传递过来的生产计划，车间将内部进行动态信息反馈给生产调度者，生产调度者依据反馈来的车间生产信息调节生产计划，再传递给车间执行。由于机械加工的车间加工工艺过程繁多，大量信息处于频繁的变动中。为了反映出车间的动态信息、根据车间的生产能力进行合理的作业编排，开发了面向车间作业的生产调度管理系统，此系统能及时反映出车间的生产进度，实现了车间自动作业编排使产能达到平衡，并且可以脱离集成制造系统独立使用，极大的提高了灵活性。关键字：车间；生产计划；产能平衡 ABSTRACTAt present, the competition between the enterprises is increasingly added to, and the competition between the enterprises, in the final analysis is the competition between the production cost, so each enterprise according to their actual situation from many aspects to reduce operating costs, improve production efficiency. Production scheduling for production planning and control which is important one annulus, become numerous enterprise to improve an important point. The enterprise specialized scheduling mechanism, is due to modern industrial enterprises, production processes, the complexity of the collaborative relationship, production continuity, the situation is changing fast, and a partial failure, or some measure of late to achieve, often spread to the entire production run. Therefore, to enhance the production scheduling work, master production schedule to keep abreast of research analyzing the impact of the production of a variety of factors to take appropriate countermeasures, under different circumstances, so that the gap back to normal is very important.Mechanical processing workshop of the main sectors of the processing products, shop performs passed over by the production scheduling, production planning, the workshop will be within the dynamic information feedback to the production scheduling, production scheduling according to the feedback to the workshop production information to adjust the production plan before being passed to the shop floor execution. Range of machining process due to the machining workshop, large amounts of information in the frequent changes. Aiming at the characteristic of complicated machining techniques and lots of variation information in the workshop, The workshop manufacturing execution system for CIMS is emboldened making use of the advanced IT and computer technology. This system can reflect production information in time balance the manufacture power and arrange preparatory program on work, also connect enterprise program with manufacturing process.Key Words：workshop; production scheduling ; MES目 录1 绪论1 1.1 车间调度的问题表述1 1.2传统生产调度系统的生产问题2 1.3 车间调度的发展过程及研究现实意义5 1.4 研究内容及章节安排62 车间作业生产调度管理系统总体设计7 2.1系统的总体结构7 2.2 系统的总体需求8 2.2.1 业务流程8 2.2.2 系统对管理方式的改变93 车间作业生产调度管理系统功能模块设计16 3.1基础数据模块16 3.2生产准备模块19 3.3库房管理模块21 3.4生产车间管理模块23 3.5生产资源管理模块26 3.6人事管理模块27 3.7系统设置模块284 系统的特点及应用效果33 4.1系统的特点33 4.1系统的应用效果33 4.2.1提高生产过程管理的协同化能力，确保产品订单交期34 4.2.2提高生产过程管理的精细化程度，确保生产过程可控34 4.2.3提高生产过程管理的信息一致性，提高综合工作效率34结论35参考文献36附录一：英文资料38附录二：中文翻译49致 谢.581 绪论在生产过程中，很多企业实际加工时间占总加工时间不到15% ，而有85%以上的时间用于等待搬运和排队。以机械加工为例，15%的加工时间里，切削时间仅占30% ，其余70%的时间用于零件装夹及定位、换刀具、测量、机床调整、消除屑末等。多数机器90%的时间处于闲置状态。因此，科学的生产调度系统模式就是要降低企业85%不增值的部分和优化生产过程，建立合理的生产调度模型，寻找有效的调度方法，改进生产调度方案，设计适宜的计划调度系统。传统的手段如降低库存、裁减雇员、精简机构、增加加工设备等已经达到了极限，不可能再有较多的进展，进一步的成本缩减可转向企业内外资源的合理配置和高效利用。生产管理通常分为三个阶段: 生产计划、生产调度和生产控制，其中生产调度是生产管理领域内的关键环节 。调度与很多其它经营管理活动有关，如生产计划的可行性分析、销售部门接受订单的前期生产线的人力调配、设备保养维修、物料采购供应计划等。而实际生产过程中，车间生产调度过程是一个多元化管理模式，需要敏捷响应和反馈，要求在宏观上规划生产，微观上调控生产。科学合理的生产调度在满足客户要求和生产任务的前提下，依据生产过程获得准确信息，充分合理的利用与配置加工过程的各种制造资源，高效低耗地使用生产资源、合理安排加工工件的顺序、均衡设备负荷和生产、提高设备利用率、缩短换工装和物料准备时间、降低生产和人工成本、优化生产过程 。生产调度围绕企业生产经营目标，对企业生产活动进行有效组织指挥控制和调节，根据生产目标和约束，为每个加工对象确定具体的加工路径、时间、机器和操作等。根据市场需求变化和产品订货，及时调整生产结构，及时应对和解决生产中的各种矛盾和问题，以保证整个生产经营活动的正常进行，保证在合适的时间，将合适数量和合格质量的物料输送到合适的地点，由已确定的人员进行加工，最后生产出满足客户需求的产品。因此，及时准确地生产调度对生产系统的高效运行有着重要地影响。1.1 车间调度的问题表述总的说来, 车间调度就是对一个可用的加工机床集在时间上进行加工任务集分配, 以满足一个性能指标集。从数学规划的角度看, 车间调度问题可表达为在等式或不等式约束下, 对目标函数的优化。典型的车间调度问题包括一个要完成的作业集, 每个作业由一个操作集所组成, 各操作的加工需要占用机床或其它资源, 并且必须按一些可行的工艺次序进行加工；每台机床可加工工件的若干操作, 并且在不同的机床上能加工的操作集可以不同。调度的目标是将作业合理地安排到各机床, 并合理安排作业的加工次序和加工开始时间, 使约束条件被满足, 同时优化一些性能指标。在实际的FMS（柔性制造系统）的车间调度中, 由于要考虑刀具、托盘和物料搬运系统的调度问题, 因此不但包括作业调度问题, 而且也应考虑资源分配问题。目前大部分研究仍集中在作业调度上, 没有考虑资源分配, 一般都直接将资源作为约束处理。 为了解决车间调度问题, 在数学建模分析中大多采用基于数学规划的模型。1.2 传统生产调度系统的生产问题实际的生产系统是一个动态生产环境，存在着大量不确定性因素，往往会导致计划、调度与控制脱节，不能有效协调和均衡的生产，造成企业成本增加和效益下降。传统生产调度系统作用下的车间实际生产加工现场，虽然每个待加工的工件都被分配到指定的加工设备，并按照开始时已经规划好的调度方案进行加工。但由于实际生产情况复杂多变，生产现场工件到达时间随机性和制造过程中随机发生的扰动使得实际生产出现了与原调度方案的偏离，加工现场作业流程混乱，导致生产系统不能再按照原有的生产计划正常运行。为了保证生产顺利进行，这就要调整某些零件的加工顺序，而改变任何一道工序的顺序都可能会影响后面所有工序的加工顺序，导致作业计划要重排。在这些问题还没得到解决的同时，还要求实现产品生产周期短、制造成本低和相应市场变化能力迅速等目标，这些都要求中小型制造企业的调度系统具有良好的动态性和实现能力。因此，现有的落后生产计划管理模式不仅难以满足生产要求，也严重影响着公司的成本管理，造成公司效益提高缓慢，竞争力不强。具体体现如下:（一） 当前制造业企业生产调度体系弊端在生产中的体现（1）主观与经验性。在组织生产时，经常出现工艺流程工时定额不完善等情况。生产计划与调度严重依赖管理者的经验、技巧，基础数据精确度低，缺乏科学的理论基础和现代管理理论的支撑，没有一个全面细致到位的科学调度安排。 计划的及时性、均衡性、应变性差，造成在实际生产过程中，调度频繁，生产效率低下等不良现象。（2）拖期严重。工序流程周转不畅、产品生产周期不能满足客户订单要求的交货期，零部件的制造周期不能满足装配要求的交付期，并且各零件的加工状态无法追踪，生产过程的进度不能动态反映，严重影响了公司的信誉和市场竞争力。（3）生产调度系统未能与库存管理系统进行有效集成、无法查看即时的生产现场信息或库存情况。生产发生变化时计划调整困难，响应速度慢，不能满足快速响应的要求。仓库摆放大量零部件和半成品，可装配现场仍频繁缺件，库存的零部件不是产品装配所需的零部件。（4）生产计划未能充分进行资源的平衡。一方面，部分设备能力不能满足生产需求，成为加工的瓶颈，而部分设备却有能力富余; 另一方面，计划调度人员仅仅根据所主管的型号安排计划，没有考虑到生产能力的平衡，使整个生产过程时紧时松，人员和机器不能达到很好的利用。（二） 现行调度在企业实际生产中的缺陷表现在（1）延迟性。生产车间的实时动态变化，统计数据不能够及时地反馈到调度部门，在时间上存在很大的滞后性。调度人员对数据手工分析，进而产生调度指令，时间上又有了一段延迟，信息处理和反馈速度慢。由于信息滞后，生产调度人员难以及时全面地掌握生产信息，增加了对生产异常情况的处理难度，严重制约了生产正常进行。对车间缺乏有效的生产监控机制(包括生产计划监控、零件进度监控与产品或订单进度监控等)，很难对生产进度实现有效管控，超差品常常得不到及时补救与处理。目前，调度管理基本上是采用反馈控制，该法是根据实际执行结果的反馈信息来调节和控制生产系统行为，具有时滞性，缺乏灵活性和适应性。（2）不准确性。在调度管理工作中，从数据的汇总、传递、分析到指令的下达等工作，基本采用手工处理，且难以达到优化的目的。由于人工采集的信息数据具有不可靠性和不完整性，一方面容易造成决策者错误决策，另一方面不能向客户反映生产进度情况，降低了生产的透明度。（3）调度低效率。由于系统本身的复杂和非线性行为随时间变化的行为信息集成的因素等原因，造成了车间信息客观上的不确定和复杂性，轻重缓急得不到合理安排，优先级的零件得不到及时安排，关键瓶颈设备得不到合理使用，造成资源浪费; 难加工周期长的零件不能按期完成，拖延产品齐套时间，影响交期。生产过程的脱期任务变为紧急任务，导致计划频频变更生产系统运作效率低下。不能用数字说话，达不到科学管理的要求。没有考虑到人力资源的重要性，没有引入人工激励机制，没有将人工的心理因素引入到生产调度，从而在一定程度上导致了企业的效率不高。(4)缺乏全局性和科学性。由于调度人员的智力经验和处理能力的限制导致调度缺乏全局性和科学有效性，造成生产计划和生产安排及生产工序之间不协调、物流不畅，生产缺料和车间在制品大的情况同时存在。（三） 生产计划和调度系统信息不完备（1）信息的缺乏。信息的不统一、不完整、不及时等诸多问题已经影响到企业生产经营，造成整个生产系统处于应急的状态，原材料不能按时到位，延长了交货期，有时货物不能按时送达;生产现场的管理混乱，原材料和半成品堆放随意，影响生产车间的对外形象 （2）信息的复杂性。这主要取决于人们处理大量信息的能力，如分类简约等来获取有用的信息。（3）生产调度软件的问题。由于目前的智能调度系统并不能真实反映实际生产中经常出现的不确定性，而现实生产中的不可预测扰动经常导致智能算法的最优解决方案并不能很好执行。如果按照这些算法进行生产计划的安排，会造成正反馈的累积效应，使得计划越来越脱离实际。（四） 生产调度系统中的失控实际生产过程中，会遇到各种各样的情况，有局部的，也有整体的; 有内部的，也有外部的;有工艺方面的，也有设备方面的; 有主观因素，也有客观因素。 这些问题一旦出现，小则造成生产被动，大则造成生产过程中断，计划难于完成。我国工业虽已形成较为完整的生产体系，但技术装备和管理水平仍然比较落后，尤为突出的是由于缺乏生产计划造成宏观生产失控，以及调度系统不完善导致实时监控紊乱等方面的问题。（五） 综合管理能力弱管理基础薄弱，生产管理基础数据相对较少，缺乏科学的管理方法和工具是大多数制造企业急待解决的问题。目前大多数制造企业仍然采用制度化管理，这种层次过多划分过细的组织结构造成信息的上传下达缓慢。部门间分割管理，造成调度计划协调困难甚至相互矛盾，难以实现企业的全局最优。不符合现在灵活 快速多变的生产制造特点，难以快速响应市场变化。同时各管理层各自编制的计划之间经常存在矛盾冲突，当产品到达现场时才进行解决，经常产生连锁不良反应。（六） 部门间缺乏有效沟通多个生产计划之间缺乏协商，在实施过程中经常互相冲突。各型号产品在定计划时，相关资源处于空闲状态，表面上看，产品交货节点可以保证，但是，由于各型号产品是同一时间内引用了相同的生产资源，在实际生产中，各产品会相互冲突，互相占用资源，生产节点无法保证。传统生产过程中，在工艺设计阶段人们关心的是加工方法的选择，加工顺序的确定，以及以手册和经验为依据的工艺参数的确定等纯技术设计，而不关心生产计划调度的内容和生产车间的实际状态。同理，在生产计划和调度过程中，人们把注意力放在生产进度和资源分配，而不考虑工艺过程和工序设计的细节问题。以卡莱橡胶制品有限公司为例，由于生产车间环境的变化，大约有30% 的工艺加工计划在实施时需更改，这些更改往往只由调度人员进行，没有专业工艺人员参加，势必造成加工质量与加工效率的下降。在实际的生产过程中，过长的计划冻结期也会带来较大的负面影响: 设备故障、人为操作失误、物料供应短缺、工艺流程过长等因素使得部分半成品被迫离线，而过长的计划冻结期会造成生产线旁半成品的大量累积，导致整个计划不能按时完成，延误了其它产品的生产。半成品的大量离线积压，会造成转运过程中不必要的质量损失和成本损失，也会造成部分产能的空闲累积。另外，在生产作业计划和实际作业之间存在偏差，还有需求变化、预测不准、库存控制指标不合理、外协计划未落实、生产作业计划衔接失误、设备维修计划失误等。（七） 企业中存在信息化孤岛企业在调度管理时，自动化设备的加工信息不能与电脑建立关联。由于缺乏准确及时的企业数据和状况分析，导致调度管理失职。在传统生产中，降低产品成本主要通过批量优势来实现，但随着用户对产品需求的快速变化，不是按照产能生产而是按照客户需求生产，用户要求制造企业提供质量高、成本低、交货准时和多样化的产品。因而自动化孤岛模式已经不再适应现代工业企业的生产要求。 目前制造业，特别是机械工业中生产调度和过程优化控制相互脱节，在过程控制和管理信息系统之间存在着信息鸿沟，割裂了流程企业经营管理与生产控制。显而易见，关键是如何选择实时关系数据库，使企业中大大小小的“自动化孤岛” 、“信息化孤岛”的信息能够流畅地进入数据库系统。生产调度方式已经不满足现代生产的需求，现行生产调度的优劣评估目前没有一个明确的评价系统。1.3 车间调度的发展过程及研究现实意义车间作业调度问题的研究于1950年展开，早在1954年, Johnson对三台机床的Flow Shop（流水车间）型调度问题进行了研究后, 便开始了对调度问题的广泛研究。但对于这类仅具有3台机床的问题,有的文献中给出其在不可中断条件下的NP-complete（NP完全问题）特性, 也有文献给出了其在可中断条件下的NP-complete特性。由于调度问题的复杂性, 导致不同的研究者从不同的角度研究某一方面的问题, 产生了许多的车间调度问题的类型和方法, 并随着对各类调度问题研究的深入及各种交叉学科的发展, 涌现出了许多新的车间调度理论与方法。国内外对于生产调度问题的诸多研究可以归结为两个方面: 生产调度问题的建模和生产调度问题算法设计与分析。虽然对车间调度领域的研究已有六十多年的历史，但至今尚未形成一套较为完备的系统理论和方法，加强生产调度系统理论和应用的深入研究非常必要。生产调度管理系统是根据企业信息化建设的需要以及实现制造业信息化这一目标而开发的。本系统严格按照模具行业的生产调度流程, 实现了从合同签订、图纸设计、工艺制定、生产作业计划编制、计划下达、材料采购、产品加工, 到产品完工等整个生产流程的动态管理, 使生产调度管理者从繁重人工信息采集中解脱出来, 极大地提高了劳动效率, 同时为决策者提供了快速、准确、全面的信息依据, 避免了决策的盲目性和片面性, 填补了模具制造业在调度信息化方面的空白。1.4 研究内容及章节安排 本文研究对象是面向车间作业的生产调度管理系统。是在调研河北某模具有限公司生产制造部、技术室、人力资源、车间、库房、物资采购、质检产品保证部、销售部等部门需求的基础上形成的技术方案。全文内容如下:（1）绪论。主要介绍车间调度的问题表述，传统生产调度管理系统产生的问题，以及发展过程和研究现实意义，进而提出了本文的研究内容和章节安排。（2）车间作业生产调度管理系统总体设计。在对车间进行充分地系统地调研的基础上，绘制出了车间内的业务流程图及系统功能结构图，并分析了系统的总体需求。（3）车间作业生产调度管理系统功能模块设计。系统功能模块包括：基础数据模块、生产准备模块、库房管理模块、生产车间管理模块、生产资源管理模块、人事管理和系统设置模块。（4）系统的特点及应用效果。分析了系统的特点，指出系统在生产计划与调度的协同能力、 管理的精细化程度和信息一致性三个方面提供了有效的平台、手段和工具，从而提高了管理水平，提高了管理效率。为企业进行全面信息化建设，开创了新思路。（5）结论。本系统优化了车间的管理模式，提高了企业的生产效率，降低了生产成本，增强了企业在市场中的竞争力。同时提出了我的建议。2 车间作业生产调度管理系统总体设计2.1系统的总体结构本系统是河北某模具制造企业的车间作业的生产调度管理系统，在对车间进行充分地系统地调研的基础上，绘制出了车间内的业务流程图及系统功能结构图。从全局分析由项目到生产的全过程。将所有的业务流程划分为四个层次，这四个层次由高到低，每层的数据都只与其上下两层相联。这四个层次分别是：项目管理层、计划准备层、生产调度层、车间层。业务流程层次图见图2-1。项目管理层计划准备层车间层图2-1 业务流程层次图本系统设计不要求大而全，重点解决车间的管理所面临的问题。但是，车间的问题，不能全靠车间管理来解决，还要总体来解决。强调以车间作业为核心，还要统筹考虑，形成以车间管理为核心的、包含多部门协作的生产调度管理系统。系统的功能结构图如下图2-2所示：车间生产管理系统基础数据生产准备库房管理生产车间管理资源管理人事管理系统设置零件信息管理零件工艺管理材料定额管理工作中心管理录入生产计划工艺材料定额检查制订作业计划生产能力平衡外协管理材料入库管理库房维护车间任务派工车间任务报工车间生产配料单工序质量检验刀具管理机床管理角色设置用户设置菜单角色设置材料出库管理人员管理工资管理图2-2 系统功能结构图注意事项2.2 系统的总体需求 2.2.1 业务流程河北某模具企业车间作业生产调度管理系统业务流程特点是一条主线（产品订单），四个层次（项目管理层、计划准备层、调度层、车间生产层、），通过一条主线与四个层次，形成以生产调度为核心的多部门协作的生产计划调度管理系统。一条主线，是指以产品订单（产品结构树）为主线进行计划流程编制、准备计划制定、生产计划制定与调度、产品入库、交付和流程监控；项目管理层：实现产品订单综合管理、产品结构管理、产品计划流程编制等；生产部在项目管理层，首先录入产品订单合同信息和产品订单信息（若未签订合同，则可以直接输入产品订单相关信息），依据产品订单信息从系统中导入产品结构树，并与系统保持同步；然后以产品结构树为参照，工艺主管制定产品技术流程（工艺技术路线），主管调度导入技术流程，添加计划时间信息后，生成生产计划流程（工艺计划路线），生产调度可以将需要外协的零件下达给外协调度，外协调度对外协件和需要工序外协的零件进行管理。（具体流程图见图2-3）计划准备层：实现技术准备计划、备料准备计划和工时准备计划；在计划准备层主要由生产调度完成技术准备计划、工时准备计划、备料准备计划的管理。技术准备计划下发到工艺室，工艺室完成后返回具体工艺和材料消耗单，其中一部分外协零件的技术信息会被传递到工序级外协管理模块。依据已有的工艺内容和材料消耗单信息，生产调度制定工时准备计划并下发到工时定额组，制定备料计划并下发到物资采购部门。工时、备料计划全部完成以后，可以进行生产计划的制定。（具体流程图见图2-4）调度层：实现产品订单作业计划、月生产计划大纲和生产调度管理等功能；在调度层主要由生产调度和总调度完成生产计划的制定、下发、调整和跟踪。生产调度依据技术准备的信息制定各产品订单的生产计划，并随时下发给车间；在计划执行的过程中可以进行调整，同时可以对计划的执行进度情况进行监控；各个产品订单的月计划自动合并为综合周/月生产计划大纲，由总调度进行管理。（具体流程图见图2-5）车间生产层：实现车间计划的接收与派发、生产进度反馈和入库管理等功能。在车间生产层，主要是车间生产任务的接收和分派管理、生产计划执行进度和检验结果的反馈。车间调度接受生产调度下发的生产计划并进行任务的分解和分派，对车间零件每道工序的执行情况进行反馈。质检部门检验车间生产的零件、工序的质量并将结果反馈到系统，供生产调度查看；质量总检反馈中包括对外协零件的检验反馈。检验完的零件进入半成品库，进行出入库管理；而检验完的部件则由产品保证部进行预验收，并最终由销售部给出交付反馈。（具体流程图2-6）2.2.2 系统对管理方式的改变（1）业务流程方面改变计划制定过程中的串行工作方式为并行工作方式。备料准备计划、工时准备计划和车间作业工作并行进行，可以缩短周期，提高效率。在收到技术准备计划反馈之后，生产调度可并行制定“备料准备计划”、“工时准备计划”和“生产计划”三种计划，并分别下发给“物资采购部门”、“工时定额组”和“车间”。这样车间可以在备料、工时完成之前查看到车间计划。当备料、工时定额完成之后，系统自动将备料完成情况和工时定额信息传递给车间。（2）计划制定方面建立以“零件”为基本单位的制定计划方式。以零件为基本单位制定计划，将被管理对象的粒度变得更细，从而提高了管理深度和监控力度。生产调度填写每个零件的“计划开始时间”和“计划完成时间”，系统可根据每道工序的定额工时按照权重系数生成每道工序的“计划开始时间”和“计划完成时间”，系统可根据工序类型自动填写承担车间供生产调度参考与修改；当零件工序存在转车间情况时，生产调度须填写转车间工序的承担车间和交接日期；当一个零件制定多次计划下发时（因工艺手册不同或多次投产），以“计划号”来区分，即每个计划有一个唯一的计划号。（3）在生产调度方面将计划制定内容、产品订单月生产计划大纲内容和综合月生产计划大纲内容以及周调度内容统一起来，形成一次输入多次使用，保证信息的统一性，生产调度可以随时、快速、多角度对生产进度进行查看、调整。系统可自动将“生产计划”内容汇总成“产品订单月生产计划大纲”，将多个“产品订单月计划大纲”汇总成“综合月生产计划大纲”供生产调度参考、修改；可汇总出任意时间段的“生产计划表”，若时间段为一周时即为“周调度”信息表；可根据产品订单、任务号、零件代号、承担部门、时间区间等信息综合查询、输出生产计划统计信息表；系统能将一个零件的多个计划自动关联起来，生产调度可以将有“工序嵌套”情况的计划关联起来。初步录入产品订单合同信息接收销售信息根据产品结构树，制定产品技术流程（工艺技术路线）根据技术流程，添加计划时间，生成生产计划流程（工艺计划路线）将明细表（外协零件）转给外协部门，要求制订外协计划。销售部生产部工艺部生产部生产部外协管理依据任务，安排设计设计部产品设计BOM接收设计明细生产部产品技术流程（工艺技术路线）生产计划流程（工艺计划路线）将明细表转给工艺部门，安排技术工艺路线生产部客户订单信息订单交货能力演算与评估销售部审核、校正产品订单合同信息销售部订单交货日期与定价预估报价演算销售部初步任务安排演算生产部客户产品订单信息任务进度信息审核、校正任务进度信息生产部进行设计，并输出设计明细表生产部库存、采购管理将明细表（外购零件）转给仓库与采购，要求制订库存与外购计划。生产部生产部设计部生产部工艺部生产部项目管理层销售部图2-3 项目管理层流程图 根据产品结构树、工艺技术路线，制订工艺和材料定额根据工艺规程，制订工时定额一部分外协零件的技术信息会被传递到工序级外协管理模块。工艺部生产部工艺部下发计划生产部工艺规程与材料定额工时定额下发技术准备计划，要求工艺部门，安排工艺、材料定额生产部生产部工艺部工时定额组计划准备层图2-4 计划准备层流程图接收工艺信息，下发计划生产部下发工时准备计划，将工艺内容转给工时定额组，要求制订工时定额。生产部下发备料准备计划，将材料定额转给仓库采购部门，要求制订库存与采购计划。生产部生产部根据材料定额，制订库存与采购计划，生产部备料情况仓库采购部门生产能力演算与评估生产部制订生产计划生产部能力计划依据任务安排，及准备计划，制订产品订单生产计划生产部生产部生产部生产部调度层图2-5 调度层流程图依据主计划，进行需求计划运算生产部生产部接收生产计划执行反馈信息，进行生产计划监控生产部主生产计划审核确定主生产计划生产部主生产计划零部件需求计划依据需求计划，制订零部件生产计划，计划的工作中心和生产线上生产部零部件生产计划生产部零部件生产调整计划主生产计划汇总生产部综合月生产计划车间生产进度反馈车间生产计划接收车间生产计划接收任务领料车间接收生产计划车间领料单任务分派，分派到设备和人员，生产线上车间部车间车间车间车间层图2-6 车间层流程图车间生产，并进行进度反馈。车间车间车间生产完工入库，进行信息反馈车间生产计划生产进度信息车间生产，进行生产质量反馈。车间生产质量信息车间生产入库信息生产部接收进度信息生产部接收质量信息生产部接收入库信息销售部交付客户，进行信息反馈销售部销售交付信息销售部直接材料费（4）在生产进度跟踪方面改变当前调度下车间查看生产进度方式为车间主动反馈进度、生产调度随时查看进度的方式。通过表格和流程图的方式对生产进度进行监控。生产调度可通过本系统随时查看部件、零件、工序级生产进度；可对备料、工时、加工、质检、入库、验收、交付情况进行跟踪查询；利用流程图，生产调度可以对零件生产进度进行可视化监控。（5）在车间计划接收与制定方面车间可以较早的获得将要承担的任务列表，从而进行充分准备；在制定车间作业计划时，本系统可自动显示工人已有工作量，从而使车间制定的作业计划更科学。车间可以与人力资源部门工时定额组同时接收到“预发布的生产计划”，可以提前做准备工作；对于“转车间”的零件，承担后续工序的车间可以提前知道生产任务；在车间调度分派任务时，车间调度可以查看加工者和加工设备的负荷（已有工作量）和能力（以工时来衡量）。（6）在与产品订单生产相关的各部门协同方面各部门改变“被查看”信息的方式为主动发布信息的方式。通过各部门的主动反馈，使与产品订单生产相关的各部门有效的协同工作，从而提高工作效率。系统以生产制造部的生产计划调度为核心，进行“技术准备计划”、“备料准备计划”、“工时准备计划”和“车间生产计划”的制定、发放与监控；其它部门需要主动反馈相关信息。这些部门及反馈信息包括：技术部门（工艺信息）、物资采购部门（物料信息）、人力资源部门工时定额组（工时定额）、车间（零件、工序生产进度）、库房（入库信息、库存状态、齐套状况）、质检部门（工序检验、总检验）、产品保证部（预验收）和销售部（交付反馈）；（7）在批生产管理方面系统根据批产数量，采用“单一零件代号，多个投产零件标识”的方式进行生产计划、调度与监控。投产零件标识：系统根据批次生成产品结构树，根据批产数量，自动生成投产零件标识，一个零件代号对应多个投产零件标识，一个投产零件标识对应一个具体的物理零件。制定生产计划和调度时，既可以根据“零件代号”进行管理，也可以根据“投产零件标识”进行管理；在车间分别针对每个投产的零件进行反馈；各投产零件共享同一工艺流程，在工艺内容变更时将对要投产的多个零件对应的工艺信息进行变更。（8）在综合信息查询方面可随时通过WEB环境对产品订单的生产状况进行查询。授权用户可以在WEB环境下，随时对生产状况进行查询，包括生产进度、完成情况、齐套情况等；授权用户可以按照产品订单、任务号、零件代号、零件名称、承担部门、任务类型等信息进行综合查询，并打印查询结果；3 车间作业生产调度管理系统功能模块设计3.1基础数据模块基础的数据信息的维护，包括零件信息，工艺信息和材料信息及工作中心信息，为车间生产管理准备最基本的数据信息，包括如下功能模块：（1）零件信息管理：管理企业反能生产所有零件的信息，如零件图号，名称，产品型号等。本系统可以将设计部门输出的零件设计信息（文本形式，office数据形式，如果是CAD形式，可以进行转化），导入到零件数据库，操作者可以利用该系统对零件信息进行查询，添加，修改，删除等操作。（2）零件工艺管理：维护零件加工的工艺信息，如工序步骤，工序工时等信息。还能检索出零件数据库中缺省加工工艺的零件列表，提示工艺人员添加其工艺信息。加工工艺即可以从企业 CAPP分系统里导入，也可以由车间工艺维护人员添加，修改，使之更适合本车间加工生产和临时工艺更改。（3）原材料管理：用于管理车间所需要的原材料，原材料的增加，支领都要通过这个功能模块来操作，经由系统的原材料管理，可以清晰的记录所有材料的储存和使用情况，对原材料的有效的管理，就避免了材料的丢失和浪费。（4）工作中心管理：通过工作中心管理可以对工作中心信息进行编辑，比如新增工作中心，修改，删除等操作。工作中心是按照加工工艺特征，把能执行相同或相似工序的设备、劳动力划分成为若干加工单元。将工作中心信息进行统一管理便于安排作业计划和平衡生产能力。数据管理：主要是设置企业原始的基础数据如何从excel表导入进本系统，并形成原始的工艺数据。数据导入操作 1、数据导入格式设置(1) 数据导入时，要设置好导入的模版，导入的excel文件要和导入模版对应。导入模版是关键：导入excel表中的列位置要与模板中规定的列位置一致；导入excel表中的行位置要与模版中规定的行的起始位置一致；.excel导入模板时从第三行开始导入。（第三行是内容，为产品号，它的层号为0，其余层号依次加“1”）(2) 数据的列位置设置：通过应用数据字典，单元格类型控制列的父项和子项；XLS单元左上角_x设置模版列在excel中的列。图3-1 数据编辑操作区(3) 数据的行位置设置：通过标准框架设置控制excel的起始行和结束行。图3-2 数据编辑区2、数据导入操作步骤导入数据要经过几个步骤：数据导入导入步骤：先上传数据，再开始导入。达到的效果：进入导入库。图3-3 产品工艺路线导入库数据检验达到的效果：检验导入库。图3-4 产品工艺路线导入库数据审核达到的效果：从导入库进入到正式库。图3-5 产品工艺路线导入库3.2 生产准备模块生产准备为车间的生产进行必要的技术准备。同时为防止混乱，进行作业计划和生产能力平衡。实现技术准备计划、备料准备计划和工时准备计划；在计划准备层主要由生产调度完成技术准备计划、工时准备计划、备料准备计划的管理。技术准备计划下发到工艺室，工艺室完成后返回具体工艺和材料消耗单，其中一部分外协零件的技术信息会被传递到工序级外协管理模块。依据已有的工艺内容和材料消耗单信息，生产调度制定工时准备计划并下发到工时定额组，制定备料计划并下发到物资采购部门。工时、备料计划全部完成以后，可以进行生产计划的制定。图3-6是车间生产准备的概念流程图。（1）录入生产计划：主要是从企业ERP系统里导入本车间的生产任务到车间生产计划库，对于少数临时下达的任务可以人工录入，以便于车间安排生产计划。如果车间零件数据库里没有录入的零件信息，则禁止录入此任务，提示先维护基本的零件信息。（2）工艺与材料定额检查：检查录入生产任务的工艺信息和材料定额信息，分别检索并打印出缺省工艺与材料定额的零件清单，提示工艺维护人员和材料定额人员在规定的时间内维护缺省的基本数据信息。录入车间生产计划工艺、材料定额检查技术员维护缺省零件信息提示缺省零件清单是将作业分配到各工作中心形成加工建议计划加工中心能力平衡作业分配调整（包括外协）形成详细加工计划反馈否可行缺省图3-6 车间生产准备的概念流程图（3）制定作业计划：制定计划分两步，首先形成建议加工计划，具体步骤是先将作业分配到各工作中心，确定作业时间，按一定算法进行排序；第2步，根据建议加工计划进行生产能力平衡，如果生产能力满足生产负荷，建议生产计划即是车间作业计划，如果生产能力不足，则有计划员调整建议生产计划，然后再进行生产能力平衡，如此循环，直到生产能力满足生产负荷，对车间作业计划进行有效控制。（4）生产能力平衡：主要是校验作业计划的生产能力与生产负荷，给计划员提供控制作业计划的反馈信息。生产能力的主要计算公式：设备能力设备数量设备有效工作时间设备利用率人员能力人员数量有效工作时间工时利用率生产负荷的计算公式为：计划任务需设备能力计划产量单位产品计划工时定额计划任务需人员能力计划产量单位产品计划人员定额（5）外协管理：本部分是当车间在一定时间内生产能力不能满足生产负荷时，进行生产任务的外部调整管理，避免因车间生产能力不足，延误了工程零件的成套日期。3.3 库房管理模块库房管理主要是完成记录材料的出入库，并提供库存情况的查询。为了方便车间管理库房，我设计了原材料入库和毛坯件入库，对于原材料我还根据库存情况和生产计划所需要的原材料的用量，提出原材料需求清单，方便从公司库房领料。为此我设计了材料入库，材料出库和库房维护（包括查询，修改和提示原材料信息），其主要目的是满足车间生产的顺利进行，并降低库存。仓库管理功能可以随时记录物料的出库和入库事务处理的结果，保持准确的库存记录，为生产计划的制定和财务分析提供依据。半成品入库：登记入库信息；打印入库单。半成品出库：登记出库信息；打印出库单。综合查询统计：可以查询库存状态，生成库存月统计报表。库房管理操作说明：材料入库（见图3-7）： 成品入库质检合格成品台账明细账结束开始入库制度审核审批组织执行物料入库采购物料质检合格物料台账明细账图3-7