芻議機(jī)械制造自動(dòng)化的現(xiàn)代生產(chǎn)管理探析

郝文令

【摘 要】機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)的工科專業(yè)，任何一門專業(yè)都是在不斷進(jìn)步發(fā)展之中，機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)也在不斷的面臨一系列問題的基礎(chǔ)上也面臨著一系列嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。專業(yè)的改變需要培養(yǎng)造就了不同的人才，只有適應(yīng)了社會(huì)的需要，才能得到更充分的發(fā)展。提升每一名學(xué)習(xí)者的綜合素質(zhì)也成為了關(guān)鍵，毋庸置疑，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化在未來的里程碑上會(huì)不斷創(chuàng)新進(jìn)。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造；生產(chǎn)管理；自動(dòng)化立體倉庫

1.引言

機(jī)械自動(dòng)化，主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過程，加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動(dòng)速度。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)水準(zhǔn)，不僅影響整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，而且對國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。因此，一些機(jī)械制造廠家通過應(yīng)用自動(dòng)化水平高的加工設(shè)備和生產(chǎn)管理軟件紛紛建立了具有網(wǎng)絡(luò)化、智能化和自動(dòng)化水平很高的機(jī)械制造工廠。在這些制造自動(dòng)化水平高的工廠里，傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)已經(jīng)無法適應(yīng)需要，于是，面向機(jī)械制造自動(dòng)化的現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)就快速發(fā)展起來。

2.現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)的職能和運(yùn)行方式

傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理的基本職能是按照銷售訂單的交貨期要求，安排生產(chǎn)計(jì)劃，組織和協(xié)調(diào)各職能部門，總體上控制產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度，以保證按照交貨期要求準(zhǔn)時(shí)交貨 而現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)，由于使用了計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，使生產(chǎn)管理中心可以直接和各制造子系統(tǒng)的制造單元或生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換，并且利用計(jì)算機(jī)處理大量的數(shù)據(jù)信息 由此，與傳統(tǒng)生產(chǎn)管理相比，現(xiàn)代生產(chǎn)管理的運(yùn)行方式和職能都發(fā)生了很大變化。

以計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)為手段，現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)的運(yùn)行完全進(jìn)入了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化模式、從生產(chǎn)計(jì)劃到采購訂單，包括制造過程的各種信息，全部通過計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，各中間過程出現(xiàn)的次品信息、交貨推遲信息、生產(chǎn)進(jìn)度信息都可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)搜集和傳遞，利用數(shù)據(jù)庫自動(dòng)進(jìn)行處理和修正，使整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、智能化。同時(shí)，相比之下，以前生產(chǎn)管理部門根本無法實(shí)現(xiàn)的管理職能在現(xiàn)代生產(chǎn)管理體系中可以很容易地實(shí)現(xiàn)，使現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)的職能更加強(qiáng)大和集中，保證了對整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的控制和運(yùn)行更加有效。現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)的基本職能如圖1 所示。

3.生產(chǎn)計(jì)劃管理

編制生產(chǎn)計(jì)劃和控制整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)度以保證準(zhǔn)時(shí)將產(chǎn)品交到顧客手中仍是現(xiàn)代生產(chǎn)管理的基本職能，但由于在系統(tǒng)中應(yīng)用了計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，生產(chǎn)管理部門的計(jì)算機(jī)可以直接連接到正在生產(chǎn)的機(jī)床上，所以使生產(chǎn)計(jì)劃的編制、生產(chǎn)能力的平衡比以往更準(zhǔn)確，對生產(chǎn)進(jìn)度可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程控制，生產(chǎn)管理人員隨時(shí)可以在任何地方通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)絡(luò)檢查生產(chǎn)進(jìn)度、設(shè)備運(yùn)行情況和下達(dá)各種生產(chǎn)指令。例如目前正在寧夏小巨人機(jī)床有限公司使用的CPC系統(tǒng)最具有代表性。

CPC最主要的功能是利用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)對各制造單元進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。一般有多臺(tái)加工中心、制造單元或FMS單元通過局域網(wǎng)組成一個(gè)制造中心，利用CPC系統(tǒng)進(jìn)行集中控制?？刂浦行脑谑盏街圃煊唵魏罂梢宰詣?dòng)將其安排在相應(yīng)的機(jī)床或制造單元上，并根據(jù)加工程序要求，自動(dòng)列出刀具準(zhǔn)備清單和夾具準(zhǔn)備清單。通過CPC系統(tǒng)，生產(chǎn)管理人員可以隨時(shí)檢查零件加工的進(jìn)度和制造中心內(nèi)任何一臺(tái)機(jī)床的運(yùn)行情況并可以對制造中心內(nèi)的加工設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制利用CPC系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，打印出各加工設(shè)備的負(fù)荷、開動(dòng)、停機(jī)等數(shù)據(jù)報(bào)表，依此作為生產(chǎn)管理人員下達(dá)各種生產(chǎn)指令的依據(jù)。

4.生產(chǎn)準(zhǔn)備

一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)是否可以高效、有節(jié)奏地運(yùn)行，充分發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的能力，生產(chǎn)準(zhǔn)備的好壞起著關(guān)鍵作用。同時(shí)，生產(chǎn)準(zhǔn)備和生產(chǎn)進(jìn)度控制又是相互交織進(jìn)行的， 在生產(chǎn)系統(tǒng)中，上工序的工作就是為下工序做生產(chǎn)準(zhǔn)備，如果上工序的進(jìn)度沒有控制好，就可能造成下工序和所有的后工序出現(xiàn)停工待料的局面，生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行的秩序?qū)⒈淮騺y，出現(xiàn)停產(chǎn)或半停產(chǎn)情況。所以，每一個(gè)工序的進(jìn)度控制都必須做到準(zhǔn)確無誤，但是，由于受到外部（外購品交貨是否準(zhǔn)時(shí)，基礎(chǔ)設(shè)施的保證是否完好）、內(nèi)部<次品的出現(xiàn)、設(shè)備故障的發(fā)生等>因素的影響，各種零件加工的每道工序都能按照計(jì)劃時(shí)間100%準(zhǔn)時(shí)地完成也是不可能的，所以，適當(dāng)?shù)陌氤善反尕浭墙鉀Q這類問題的主要措施。在生產(chǎn)準(zhǔn)備中，半成品的存貨多少為合適，要根據(jù)具體的生產(chǎn)條件（如產(chǎn)品的復(fù)雜程度工序的復(fù)雜程度、外購件的交貨期長短等）來確定，如果半成品的存貨太多，會(huì)給公司的資金運(yùn)營、物流系統(tǒng)造成很大壓力；存貨太少，又無法保證生產(chǎn)系統(tǒng)正常運(yùn)行的要求。通常情況下，使用以下的庫存系數(shù)來衡量半成品的存貨水平：

庫存總數(shù)=

一般情況下，制造周期為3 個(gè)月的產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)，庫存系數(shù)保持在1 .5 ～2 之間比較合適，即表示所有原材料和在制半成品的庫存量是當(dāng)月生產(chǎn)需要量的1 .5 ～2倍。這樣，即使發(fā)生部分零件交貨期推遲50%，仍然可以保證生產(chǎn)順利運(yùn)行。

在傳統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，特別是一些多品種、大批量的生產(chǎn)系統(tǒng)中，要處理好上述問題，需要大量人工來處理很多的信息和數(shù)據(jù)，而且仍然可能出現(xiàn)疏漏或錯(cuò)誤 但在現(xiàn)代生產(chǎn)管理體系中，通過使用先進(jìn)的生產(chǎn)管理軟件，就可以很好地處理好以上問題如MRP軟件，該軟件最主要的作用就是以最少的庫存來運(yùn)營生產(chǎn)系統(tǒng)其運(yùn)行的基本原理是將一個(gè)最終產(chǎn)品所需要的各種零件按照數(shù)量、交貨期展開計(jì)算 同時(shí)根據(jù)半成品庫存信息，計(jì)算各種零件的訂貨數(shù)量和要求的交貨期，經(jīng)過確認(rèn)后自動(dòng)發(fā)行訂單并管理各訂單的交貨。發(fā)現(xiàn)交貨推遲時(shí)，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)向生產(chǎn)管理人員報(bào)警。如果銷售訂單中途發(fā)生變更時(shí)（規(guī)格、數(shù)量交貨期等），計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)地調(diào)整各種零件的訂單，取消不用的訂單并增發(fā)新的訂單。例如某最終產(chǎn)品由不同的300種零件組成，其中100種零件交貨期為3個(gè)月，100種零件交貨期為2 個(gè)月，另外100種零件交貨期為1個(gè)月，那么，MRP系統(tǒng)會(huì)在產(chǎn)品最終交貨期的前3個(gè)月、2個(gè)月、1個(gè)月分別發(fā)行交貨期不同的100種零件。如果客戶的訂單在最終交貨期的前2個(gè)月發(fā)生變化，MRP系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)取消交貨期為2個(gè)月和1個(gè)月的200 種零件訂單，并將已經(jīng)發(fā)行的100種零件自動(dòng)轉(zhuǎn)入下一個(gè)訂單的庫存量中，避免了人工計(jì)算和訂貨時(shí)出現(xiàn)大量多余庫存。使庫存量始終保持在最少的狀態(tài)，以降低庫存資金積壓給企業(yè)運(yùn)營帶來的資金壓力。

5.物流管理

目前，為了提高制造自動(dòng)化水平，自動(dòng)化立體倉庫、自動(dòng)物流輸送小車等物流設(shè)備開始應(yīng)用于制造業(yè)之中。由于這些物流設(shè)備的自動(dòng)化水平高。使現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)對物流的管理實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、無人化。以自動(dòng)化倉庫為中心的物流系統(tǒng)，通過局域網(wǎng)和物流輸送設(shè)備、各制造單元相連接，共同組成了智能化的物流系統(tǒng)。該物流系統(tǒng)又通過局域網(wǎng)和MRP系統(tǒng)相連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，隨時(shí)為MRP系統(tǒng)提供半成品庫存、物流數(shù)據(jù)，作為MRP系統(tǒng)計(jì)算零件采購數(shù)量的依據(jù)。同時(shí)，物流系統(tǒng)又可以根據(jù)MRP系統(tǒng)發(fā)行的制造訂單將需要的原材料和半成品根據(jù)交貨期要求自動(dòng)輸送到相應(yīng)的制造現(xiàn)場，再將完成品輸送回自動(dòng)倉庫。通過物流系統(tǒng)，生產(chǎn)管理人員可以對物流的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢和管理，隨時(shí)了解產(chǎn)品目前在哪一個(gè)工序，以此可以準(zhǔn)確做好生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。

6.生產(chǎn)成本控制職能

任何一個(gè)企業(yè)經(jīng)營的目的都是為了創(chuàng)造利潤而控制生產(chǎn)成本是創(chuàng)造利潤的基本手段之一。在現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，由于應(yīng)用了計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，對生產(chǎn)成本的控制將更高效、更準(zhǔn)確，在傳統(tǒng)的生產(chǎn)系統(tǒng)中，一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本是由各制造子系統(tǒng)分別計(jì)算后由專門的部門匯總后得出，使得對產(chǎn)品的生產(chǎn)成本控制不準(zhǔn)確、并且控制滯后。而在現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)中，生產(chǎn)管理部門增加了采購、外包的職能，生產(chǎn)過程中發(fā)生的費(fèi)用基本全部要通過生產(chǎn)管理部門，而且通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，生產(chǎn)管理部門隨時(shí)可以檢查生產(chǎn)過程中各工序的成本發(fā)生情況（實(shí)際的生產(chǎn)時(shí)間、次品發(fā)生的數(shù)量等），所以，由生產(chǎn)管理部門來控制生產(chǎn)成本會(huì)更準(zhǔn)確、更高效。在產(chǎn)品生產(chǎn)完成后，通過計(jì)算機(jī)，生產(chǎn)管理部門可以快速而且準(zhǔn)確無誤地計(jì)算出產(chǎn)品制造的實(shí)際成本，將其和標(biāo)準(zhǔn)成本進(jìn)行對比分析，找出成本控制的主要環(huán)節(jié)，并立即安排在采購 、外包或制造環(huán)節(jié)上進(jìn)行改善，避免跨部門管理造成的拖延。

7.結(jié)論

隨著制造技術(shù)和IT技術(shù)結(jié)合的不斷深入，機(jī)械制造自動(dòng)化的水平將逐步提高，對面向機(jī)械制造自動(dòng)化的現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)也將提出更高的要求同時(shí)，隨著更多面向現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和應(yīng)用，現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)的各項(xiàng)職能將得到補(bǔ)充和完善，更大地發(fā)揮機(jī)械制造自動(dòng)化系統(tǒng)的能力，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期 減少庫存，降低成本，從而提升企業(yè)在市場競爭中的優(yōu)勢。