基于信息化技術(shù)的機(jī)械加工車間派工管理系統(tǒng)

華 捷

上海市建筑科學(xué)研究院科技發(fā)展有限公司 上海 200032

1 設(shè)計(jì)背景

機(jī)械加工的產(chǎn)品是通過各零部件生產(chǎn)、組裝而實(shí)現(xiàn)的,車間層是整個(gè)加工過程的核心,也是最容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié),因此一直是企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。信息技術(shù)已經(jīng)在制造業(yè)中逐漸普及使用,為提高數(shù)據(jù)的可靠性與利用率,加快整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作的進(jìn)度提供了基礎(chǔ)保障[1-2]。然而,信息化技術(shù)在中小型機(jī)加工企業(yè)中應(yīng)用依然存在一些不足之處,如沒有結(jié)合實(shí)際情況將車間派工納入信息化管理系統(tǒng),而合理高效的派工管理系統(tǒng)可以使任務(wù)、機(jī)器、人有機(jī)協(xié)調(diào)與配合,是提高企業(yè)生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量,確保生產(chǎn)安全的關(guān)鍵[3-4]。對此,筆者設(shè)計(jì)了一套基于信息化技術(shù)的機(jī)械加工車間派工系統(tǒng),可以提高機(jī)械加工車間的生產(chǎn)管理水平和生產(chǎn)效率。

2 派工管理現(xiàn)狀分析

車間派工管理屬于車間執(zhí)行層的管理與控制,根據(jù)工藝流程和生產(chǎn)計(jì)劃所下達(dá)的額度,結(jié)合車間班組、人員、設(shè)備情況,制訂合理的派工方案,目標(biāo)是提高生產(chǎn)效率,充分發(fā)揮設(shè)備的使用功效[5],并優(yōu)化操作人員的配置。

在傳統(tǒng)手工派工模式下,企業(yè)只是單純憑借調(diào)度人員的經(jīng)驗(yàn)和簡單的計(jì)算來制訂生產(chǎn)車間的派工方案,導(dǎo)致車間作業(yè)計(jì)劃和派工信息不對稱,造成生產(chǎn)過程銜接不暢,生產(chǎn)部門缺少生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃執(zhí)行過程的監(jiān)控手段,無法準(zhǔn)確預(yù)測或及時(shí)發(fā)現(xiàn)延期的加工環(huán)節(jié),并采取補(bǔ)救措施,當(dāng)需要交貨的工件快到期時(shí),才會發(fā)現(xiàn)問題,這時(shí)只能進(jìn)行加班趕工。另一方面,由于缺乏相應(yīng)的派工管理系統(tǒng),不能準(zhǔn)確預(yù)測各個(gè)階段的生產(chǎn)和庫存情況,也就不能制訂精確的派工方案,不能對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,無法保證車間生產(chǎn)的有序進(jìn)行。由此可見,傳統(tǒng)手工派工模式造成零件庫存信息無法及時(shí)更新,管理決策者無法及時(shí)了解加工進(jìn)度,無法通過信息化手段統(tǒng)籌調(diào)度車間生產(chǎn),從而影響決策與生產(chǎn)效率。

針對以上問題,筆者結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況,對機(jī)械加工車間的派工情況進(jìn)行了需求分析,設(shè)計(jì)了適合于機(jī)械加工車間的派工管理系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)派工流程自動(dòng)化、人員考核程序化、分配工作智能化。

機(jī)械加工車間派工管理系統(tǒng)可以接收生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的派工任務(wù)和現(xiàn)場生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)的完成反饋情況,對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,以便在發(fā)生異常時(shí)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)度和調(diào)控,確保計(jì)劃實(shí)現(xiàn),進(jìn)而提高車間生產(chǎn)管理水平和生產(chǎn)效率。

3 信息化派工管理需求

在派工計(jì)劃執(zhí)行前,由系統(tǒng)自動(dòng)生成派工單。需要注意的是,不同生產(chǎn)部門要進(jìn)行不同的派工,每種產(chǎn)品不可能在一個(gè)車間內(nèi)完成所有的加工工藝,所以要對生產(chǎn)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)一套系統(tǒng)的管理編碼[6],并進(jìn)行不同的派工策劃。派工計(jì)劃是否可行,需要對派工計(jì)劃進(jìn)行可行性分析。對于不可行的派工計(jì)劃,需重新擬訂。對于具有可行性的派工計(jì)劃,投入實(shí)際生產(chǎn)加工過程中,實(shí)現(xiàn)派工的科學(xué)化、合理化、有序化。科學(xué)有效的派工計(jì)劃應(yīng)該滿足以下要求:

(1) 生產(chǎn)訂單審核后,才可以派工;

(2) 一張訂單可以多次或重復(fù)派工;

(3) 可以連續(xù)派工,批量生成派工單;

(4) 可以派工到班組或工作人員;

(5) 派工時(shí),可以指訂批次號或序列號;

(6) 可以對返修的派工單進(jìn)行派工;

(7) 一張派工單可以選擇多個(gè)工序,每個(gè)工序也可以多次派工;

(8) 派工單可以直接發(fā)送至接單人員手機(jī)上。

4 系統(tǒng)架構(gòu)與功能

基于以上需求分析,構(gòu)建機(jī)械加工車間派工管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),如圖1所示。

▲圖1 機(jī)械加工車間派工管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

應(yīng)用服務(wù)器,將新追加的任務(wù)分解為工序任務(wù),并追加至現(xiàn)有的任務(wù)中,形成各個(gè)工序的待派工任務(wù)。

根據(jù)物料、設(shè)備、操作者,對各加工工序進(jìn)行派工,形成對應(yīng)各操作者的待完成任務(wù)。

根據(jù)工藝線路的特性,工序間的順序可能為串行關(guān)系,也可能為并行關(guān)系。如果是并行關(guān)系,那么派工應(yīng)優(yōu)先考慮最早可用的產(chǎn)能設(shè)備對應(yīng)的工序任務(wù)。

根據(jù)工序、設(shè)備、操作者、物料中間狀態(tài)等信息之間的關(guān)系,建立基于工序任務(wù)的對應(yīng)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)操作者狀態(tài)輔助提示,作為科學(xué)派工的決策依據(jù)。

對于每個(gè)工序點(diǎn)的待加工任務(wù)、當(dāng)前有能力的加工任務(wù)、已派出但尚未完成的加工任務(wù)、已完工任務(wù)、待派工任務(wù)、毛坯數(shù)等信息,采用信息傳送方式,提示計(jì)劃人員對可派工而未派工的任務(wù)進(jìn)行科學(xué)處理。

5 派工單功能

根據(jù)以上功能,為機(jī)械加工車間設(shè)計(jì)車間派工管理系統(tǒng)。各項(xiàng)派工任務(wù)都應(yīng)結(jié)合具體零部件的加工工藝特點(diǎn)[7-10],并基于派工單來完成對工序、設(shè)備、班組、人員等相關(guān)資源的分配。整個(gè)派工過程由任務(wù)單、流轉(zhuǎn)單、施工單三類派工單組成。派工單流程與功能如圖2所示,由庫存計(jì)劃及銷售任務(wù)需求下達(dá)任務(wù)單,根據(jù)下達(dá)的任務(wù)單及生產(chǎn)能力產(chǎn)生流轉(zhuǎn)單,最后由流轉(zhuǎn)單上的加工工序及生產(chǎn)能力來產(chǎn)生施工單。

▲圖2 派工單流程與功能

任務(wù)單列表根據(jù)授權(quán)管理者的輸入建立計(jì)劃任務(wù),根據(jù)現(xiàn)有庫存、生產(chǎn)能力自動(dòng)產(chǎn)生計(jì)劃任務(wù)組成,并由服務(wù)器按一定算法自動(dòng)產(chǎn)生優(yōu)先級。管理者根據(jù)權(quán)限可以臨時(shí)修改任務(wù)單中各任務(wù)的優(yōu)先級,優(yōu)先級高的任務(wù)先下達(dá)。

根據(jù)任務(wù)單、加工優(yōu)先級、實(shí)際加工進(jìn)度,由服務(wù)器按一定算法自動(dòng)生成流轉(zhuǎn)單,并設(shè)置可由授權(quán)管理者人為修改的權(quán)限。流轉(zhuǎn)單采用電子形式,可以在網(wǎng)上流轉(zhuǎn)。

由服務(wù)器根據(jù)流轉(zhuǎn)單、加工能力分步自動(dòng)產(chǎn)生施工單,并設(shè)置可由授權(quán)管理者人為修改的權(quán)限。

施工單以電子形式下達(dá),通過短信等方式直接通知接單人員,下發(fā)到車間現(xiàn)場計(jì)算機(jī)。接單人員接單時(shí)可以在現(xiàn)場計(jì)算機(jī)上進(jìn)行打印。

接單人員使用智能卡在現(xiàn)場專用計(jì)算機(jī)上刷卡進(jìn)入任務(wù)界面后,系統(tǒng)自動(dòng)展示可加工的施工單、正在加工的施工單、已完成的施工單。

接單人員操作界面應(yīng)設(shè)置:① 可加工的施工單界面,包括領(lǐng)取、查詢功能;② 正在加工的施工單界面,包括查詢功能;③ 已完成的施工單界面,包括確認(rèn)、查詢功能。

派工單由任務(wù)單、流轉(zhuǎn)單、施工單組成,任務(wù)單產(chǎn)生與分發(fā)流程如圖3所示,流轉(zhuǎn)單、施工單產(chǎn)生與分發(fā)流程如圖4所示。

▲圖3 任務(wù)單產(chǎn)生與分發(fā)流程

▲圖4 流轉(zhuǎn)單、施工單產(chǎn)生與分發(fā)流程

根據(jù)圖5所示機(jī)械加工車間零部件制造流程框圖,設(shè)計(jì)三種派工單的基本信息表。任務(wù)單基本信息表見表1,流轉(zhuǎn)單基本信息表見表2,施工單基本信息表見表3。表中,加工類別分為零件、半成品、成品、其它,數(shù)量分為計(jì)劃生產(chǎn)數(shù)量、已下達(dá)任務(wù)數(shù)量、已完成數(shù)量。

▲圖5 機(jī)械加工車間零部件制造流程框圖

表1 任務(wù)單基本信息表

表2 流轉(zhuǎn)單基本信息表

表3 施工單基本信息表

6 應(yīng)用案例

筆者基于信息化技術(shù)設(shè)計(jì)了機(jī)械加工車間派工管理系統(tǒng),采用計(jì)算機(jī)編程語言、數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具編制了機(jī)械加工車間派工管理軟件。這一軟件主要應(yīng)用于六大類機(jī)械塔吊防墜安全器產(chǎn)品的派工管理,克服了原有單純憑借調(diào)度人員經(jīng)驗(yàn)和簡單計(jì)算來制訂生產(chǎn)車間人員派工方案的模式,推動(dòng)了機(jī)械加工車間向智能化調(diào)度與管理發(fā)展,提高了生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益。

7 結(jié)束語

筆者通過對目前機(jī)械加工車間手工派工情況的分析,基于信息化技術(shù)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工車間派工管理系統(tǒng),使每項(xiàng)業(yè)務(wù)所涉及的員工、產(chǎn)品、材料、設(shè)備、加工成本都有明確記錄,可以實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)、員工的管理,同時(shí)能夠縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,有效提高機(jī)械加工車間的生產(chǎn)能力。