數(shù)控車間生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化研究

呂家麒

摘 要：隨著機(jī)械化生產(chǎn)的普及，數(shù)控機(jī)床的量化生產(chǎn)效果越來(lái)越突出，為更好地提高生產(chǎn)力和優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)調(diào)度的作用就顯得尤為重要，本文將結(jié)合實(shí)際情況對(duì)數(shù)控車間生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化解決方案進(jìn)行簡(jiǎn)析。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車間；生產(chǎn)調(diào)度；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.047

1 生產(chǎn)調(diào)度工作內(nèi)容及性質(zhì)

生產(chǎn)管理通常分為三個(gè)階段：生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度和生產(chǎn)控制，其中生產(chǎn)調(diào)度是生產(chǎn)管理領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，調(diào)度與很多其他經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)有關(guān)。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，車間生產(chǎn)調(diào)度過(guò)程是一個(gè)多元化管理模式，需要敏捷響應(yīng)和反饋，要求在宏觀上規(guī)劃生產(chǎn)，微觀上調(diào)控生產(chǎn)。科學(xué)合理的生產(chǎn)調(diào)度在滿足客戶要求和生產(chǎn)任務(wù)的前提下，依據(jù)生產(chǎn)過(guò)程獲得準(zhǔn)確信息，充分合理地利用與配置加工過(guò)程的各種制造資源、高效低耗地使用生產(chǎn)資源、合理安排加工工件的順序、均衡設(shè)備負(fù)荷和生產(chǎn)、提高設(shè)備利用率、縮短換工裝和物料準(zhǔn)備時(shí)間、降低生產(chǎn)和人工成本、優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程。調(diào)度是決策的一種形式，它在制造業(yè)和服務(wù)業(yè)中扮演著關(guān)鍵角色。生產(chǎn)調(diào)度是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)運(yùn)籌、管理與優(yōu)化技術(shù)的核心，它是在時(shí)間上對(duì)一組可用的制造資源進(jìn)行加工任務(wù)的安排，將工件分配至相應(yīng)的設(shè)備上，確定各設(shè)備上操作的加工次序和開(kāi)工時(shí)間，使得某一性能指標(biāo)最優(yōu)。

2 合理優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度工作的作用

當(dāng)生產(chǎn)關(guān)系不能適應(yīng)生產(chǎn)力發(fā)展的時(shí)候，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)就必須做出相應(yīng)的調(diào)整，而這種調(diào)整往往是通過(guò)合理優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度工作來(lái)完成的。合理優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度工作，一方面是為了通過(guò)對(duì)原材料和成品材料的管控，來(lái)達(dá)到提高企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和提升社會(huì)效益的目的；另一方面是為了提高生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中人作為生產(chǎn)力的作用價(jià)值，提升人在執(zhí)行和落實(shí)生產(chǎn)調(diào)度指令過(guò)程中的執(zhí)行力；最主要的一方面是通過(guò)對(duì)生產(chǎn)調(diào)度的有型評(píng)價(jià)來(lái)合理測(cè)算原材料的使用配比是否得當(dāng)，精確測(cè)算其是否還具備通過(guò)改良調(diào)度方法進(jìn)一步降低成本支出的可能性。

3 數(shù)控車間生產(chǎn)調(diào)度工作中調(diào)度管理誤區(qū)

數(shù)控車間作為生產(chǎn)制造型企業(yè)的核心部門，其實(shí)際生產(chǎn)力和生產(chǎn)量不僅比一般的生產(chǎn)車間要高，而且由于是全機(jī)械化生產(chǎn)，因此其成品的精密度也要比普通機(jī)械加工出來(lái)的更為精細(xì)。以此原則來(lái)說(shuō)，數(shù)控車間生產(chǎn)調(diào)度工作相較其它車間也必須更為嚴(yán)謹(jǐn)。但筆者在結(jié)合工作實(shí)踐以及參照其它單位的一些管理模式來(lái)看，數(shù)控車間的生產(chǎn)調(diào)度工作依然存在一些調(diào)度管理誤區(qū)。

其一，離散式生產(chǎn)仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。離散式生產(chǎn)也就是車間任務(wù)型生產(chǎn)，此類生產(chǎn)需對(duì)原材料直至加工完成這一全過(guò)程進(jìn)行有效的跟蹤，以此計(jì)算出每個(gè)單件的完工所需的實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間，然后再通過(guò)一定測(cè)算來(lái)分析出同批次生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)周期。從表象上來(lái)看這種方法很科學(xué)，但其中忽視了一個(gè)問(wèn)題，所有的數(shù)據(jù)測(cè)算都是按先假設(shè)為定量因素來(lái)計(jì)算，然而不確定性因素對(duì)離散式生產(chǎn)的影響卻完全沒(méi)有考慮，一旦有變量因素對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程造成影響的話，勢(shì)必會(huì)直接影響到成品出庫(kù)，如此一來(lái)就讓生產(chǎn)調(diào)度完全發(fā)揮不出應(yīng)有的作用。

其二，生產(chǎn)調(diào)度對(duì)流程式生產(chǎn)監(jiān)督不到位。在發(fā)現(xiàn)離散式生產(chǎn)中變量因素的影響之后，有些負(fù)責(zé)生產(chǎn)調(diào)度的人員對(duì)其進(jìn)行了適度的調(diào)整，采用流程式生產(chǎn)的方式來(lái)執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃。所有的生產(chǎn)工序都以流水線作業(yè)的方式來(lái)進(jìn)行全面管控。這種模式在傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的調(diào)度中作用明顯，能夠有效地通過(guò)調(diào)度來(lái)完成流水線上各工序的生產(chǎn)任務(wù)，對(duì)可能存在的變量因素也能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并加以解決。但這種模式卻并不適用于數(shù)控車間，在數(shù)控車間中，所有的生產(chǎn)設(shè)備完全是以獨(dú)立狀態(tài)形式存在，數(shù)控機(jī)床根據(jù)預(yù)先輸入的程序，在原材料完成投料之后便自動(dòng)進(jìn)行加工，各工序都是自動(dòng)生成的，其調(diào)度的作用根本沒(méi)法體現(xiàn)。

其三，按產(chǎn)品品種與生產(chǎn)批量大小調(diào)整進(jìn)度。前兩種生產(chǎn)調(diào)度的方式都存在明顯的缺陷，有些調(diào)度員結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理按產(chǎn)品品種與生產(chǎn)量大小調(diào)整進(jìn)度的方式來(lái)規(guī)劃數(shù)控車間的生產(chǎn)調(diào)度工作。此種方法靈活性強(qiáng)，且較為直觀，因此目前在數(shù)控車間中這種調(diào)度方法被廣泛的應(yīng)用?？陀^來(lái)說(shuō)，這種方法的確能夠在一定程度上提升生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，但筆者結(jié)合長(zhǎng)期的數(shù)控車間生產(chǎn)調(diào)度實(shí)踐來(lái)看，其中雖然對(duì)數(shù)控設(shè)備的管控相對(duì)到位，但對(duì)于操作人員的優(yōu)化安排仍欠缺考慮，假設(shè)操作人員不能有效執(zhí)行生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃時(shí)，那么生產(chǎn)調(diào)度工作便又會(huì)陷入僵局。

4 數(shù)控車間生產(chǎn)調(diào)度糾偏及優(yōu)化措施

對(duì)于數(shù)控車間調(diào)度工作而言其間存在的缺失問(wèn)題，必須客觀的一分為二來(lái)分析，采取糾偏措施進(jìn)行調(diào)整，往往只能治標(biāo)不能治本。因此在下階段工作中，必須采取優(yōu)化調(diào)度模式的方式循序漸進(jìn)地提高生產(chǎn)調(diào)度的效率。

系統(tǒng)的分析科學(xué)化生產(chǎn)調(diào)度工作在數(shù)控車間中的應(yīng)用，主要考慮的是人為因素和變量因素對(duì)其產(chǎn)生的干擾，基于此，相關(guān)的調(diào)整工作也主要側(cè)重這個(gè)方向來(lái)開(kāi)展。

首先，將數(shù)控車間的生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃從“按需生成”到“按勞生成”轉(zhuǎn)型。數(shù)控車間的加工設(shè)備生產(chǎn)動(dòng)作雖基本相似，皆是按加工要求編寫好的加工程序進(jìn)行加工，但由于操作人員在編寫程序時(shí)有可能存在偏差，因此其實(shí)際生產(chǎn)力也可能存在著差距。比如有些經(jīng)驗(yàn)豐富的技師工作進(jìn)度要比新進(jìn)車間的初級(jí)工快30%以上。這就需要生產(chǎn)調(diào)度人員打破固定模式的按需生成生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃的模式，將產(chǎn)品的數(shù)量集中公布，讓操作人員根據(jù)自己經(jīng)驗(yàn)結(jié)合自身實(shí)際情況為自己制定生產(chǎn)預(yù)期值，生產(chǎn)調(diào)度人員再通過(guò)這些生產(chǎn)預(yù)期值與生產(chǎn)目標(biāo)進(jìn)行結(jié)合之后，此時(shí)生產(chǎn)進(jìn)度安排也基本一目了然。同時(shí)這種非主觀意愿上的良性競(jìng)爭(zhēng)，也能夠刺激操作人員的工作積極性，從而進(jìn)一步減少不確定性因素對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度的影響。

其次，將數(shù)控車間的生產(chǎn)調(diào)度從“崗位調(diào)度”向“人員調(diào)度”轉(zhuǎn)型。數(shù)控車間的加工設(shè)備是固定的，相應(yīng)的加工設(shè)備作業(yè)工序都是按既定程序來(lái)執(zhí)行的，在整個(gè)過(guò)程中過(guò)度強(qiáng)調(diào)崗位的作用并不利于數(shù)控加工設(shè)備生產(chǎn)力的發(fā)揮。數(shù)控加工設(shè)備的核心在于“編程”，而能夠完成編程且讓程序有效執(zhí)行的是“人員”且絕非“崗位”?；诖耍趫?zhí)行數(shù)控車間的生產(chǎn)調(diào)度任務(wù)過(guò)程中，生產(chǎn)調(diào)度人員的著眼點(diǎn)應(yīng)該在操作人員身上，而并不是把關(guān)注的焦點(diǎn)放在對(duì)哪幾部數(shù)控加工設(shè)備下達(dá)指令的層面上。在這其中也存在一些比較特殊的情況，比如有些外協(xié)加工件，經(jīng)數(shù)控設(shè)備完成加工后，必須要進(jìn)行組裝才能達(dá)到外協(xié)客戶的基本要求，這個(gè)過(guò)程中，便需要生產(chǎn)調(diào)度人員將組裝人員、包裝人員和質(zhì)檢人員提前介入到相關(guān)工序，力求每一道工序完成的機(jī)械設(shè)備都完全符合設(shè)計(jì)圖紙要求，以達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)過(guò)程中就必須適度的考慮人員調(diào)度的統(tǒng)籌問(wèn)題。

最后，將數(shù)控車間的生產(chǎn)調(diào)度從“指定”到“定制”轉(zhuǎn)型。數(shù)控加工設(shè)備的存在，極大的提高了生產(chǎn)能力，在一些固定程序和固定產(chǎn)品的批量生產(chǎn)過(guò)程中，無(wú)論是產(chǎn)量還是產(chǎn)品質(zhì)量都相對(duì)較為穩(wěn)定。但這種相對(duì)的穩(wěn)定并不能帶來(lái)最大化的經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)生一定的社會(huì)效應(yīng)。事實(shí)上往往是生產(chǎn)一些特制件或者是高精度的產(chǎn)品件才能為企業(yè)帶來(lái)可觀的效益。據(jù)調(diào)查數(shù)控車間的操作人員也都更愿意從事這些產(chǎn)品的加工工作，然而這些產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)又極為嚴(yán)苛。為了確保生產(chǎn)質(zhì)量和進(jìn)度，傳統(tǒng)的調(diào)度模式便不再適用，必須對(duì)原有的指定加工模式向定制加工模式轉(zhuǎn)型，讓通過(guò)技術(shù)考核的高級(jí)別技能人員完成相應(yīng)的加工工作，這樣一方面刺激了操作人員之間的競(jìng)爭(zhēng)，使其花更多的時(shí)間來(lái)鉆研相關(guān)業(yè)務(wù)能力；另一方面提高了高級(jí)別技能人員的福利和薪酬待遇也是按勞分配的一種公允表現(xiàn)形式；最主要的一方面是通過(guò)這種有針對(duì)性的生產(chǎn)調(diào)度任務(wù)下達(dá)，進(jìn)一步地優(yōu)化了生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系之間的協(xié)調(diào)，更有助于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和穩(wěn)定。

5 數(shù)控車間生產(chǎn)調(diào)度工作展望

通過(guò)借助計(jì)算機(jī)多媒體設(shè)備和云存儲(chǔ)功能，便能對(duì)生產(chǎn)調(diào)度任務(wù)的下達(dá)和調(diào)整實(shí)現(xiàn)無(wú)縫式鏈接，通過(guò)對(duì)終端數(shù)控加工設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，也能及時(shí)了解和掌握產(chǎn)品的相關(guān)生產(chǎn)進(jìn)度情況。數(shù)控車間調(diào)整和優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度工作中下一步工作的重點(diǎn)和重心，將是通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的相應(yīng)控制，讓數(shù)控車間與生產(chǎn)調(diào)度室之間形成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)雙向互傳，這樣有助于調(diào)度室及時(shí)指揮和安排其它崗位從業(yè)人員按照數(shù)控車間的生產(chǎn)任務(wù)完成情況來(lái)調(diào)整相關(guān)工作。而數(shù)控車間的操作人員也可以根據(jù)相關(guān)的下行數(shù)據(jù)信號(hào)指令傳輸情況，及時(shí)了解同批次生產(chǎn)任務(wù)的發(fā)放和執(zhí)行情況，有助于按照自身的實(shí)際能力來(lái)調(diào)整相應(yīng)的生產(chǎn)進(jìn)度，進(jìn)一步做到了能者多勞的同時(shí)也合理安排了作息時(shí)間。

參考文獻(xiàn)：

[1]程子安，童鷹，申麗娟，于帥帥，李明.雙種群混合遺傳算法求解柔性作業(yè)車間調(diào)度問(wèn)題[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2016（06）.

[2]盛衛(wèi)鋒.數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)的研究與應(yīng)用[J].電子設(shè)計(jì)工程，2016（04）.

[3]吳厚文.數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng)與程序管理[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015 （19）.endprint