CN1746910A - 模具加工生产排配管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种模具加工生产排配管理系统及方法。该系统包括一标准参数数据库、一工作排配管理数据库、一存取服务器、至少一用户端计算机以及将上述存取服务器及用户端计算机相连接的网络。该系统依据零件明细表要求，计算零件加工计划完成日期，分析判断各生产单位及加工设备工作负荷，排配模具加工成产工序，并对排配结果进行模拟，生成排配计划表传送给相关生产单位，依据查询要求，查询模具加工生产工作状况并输出查询结果及反馈各工序工作完成状况。利用本发明，可对模具加工生产工序进行排配管理并生成输出如排配计划表、工作进度表、工作负荷表等各种文件。

Description

模具加工生产排配管理系统及方法

【技术领域】

本发明涉及一种生产排配管理系统及方法，特别是一种模具加工生产排配管理系统及方法。

【背景技术】

现代企业的竞争越来越激烈，为保证企业的市场竞争地位，如何提高生产效率已成为企业的一大关注焦点。随着计算机技术的发展与应用，项目管理系统(Project Management System)在制造业工程制造、工程设计中得到了广泛的应用。在最近的几十年中，项目管理系统和方法得到了极大的发展，它以缩短工期、提高效率、节约劳力、降低消耗为目标。在计划制定期间求得工期、资源、成本的优化，更重要的是在计划的执行过程中，通过信息反馈，进行有效的监督、控制和调整，能够保证项目预定目标的实现。现代制造业生产的自动化程度进一步提高，产品生命周期缩短，为了快速、准确、及时响应客户市场要求，从客户下单、样品设计、样品制作、样品修改到最后大批量生产中的对各种工作项目都需要进行有效的管理。

微软公司(Microsoft)的Project 98，Project 2000，Project XP等系列项目管理软件因其良好的系统兼容性、泛用性，目前在建筑业、制造业、政府行政、商业等行业的项目管理活动中得到了广泛的应用，以Project2000软件为例，Project 2000把一个工作项目分为若干个任务，把一个任务划分为以下四个阶段进行管理，即：比较基准计划(原始计划)、当前计划、实际计划和待执行计划(剩余计划或未完成计划)，它为每个阶段的计划都设置了数据域，用户随时都可以查看。使用Project软件进行项目管理的好处是用户把采集到的项目任务完成和变动情况输入到Project 2000后，系统就按项目实际发生的数据进行整个项目计划的计算，确定新的关键路径，预测整个项目前景。用户能在同一张表上或横道图上查看到一个任务“比较基准计划”、“已经完成的计划”及“待执行的计划”的各种数据，依据这些充分的数据进行精心安排调配，从而按期完成项目。

美国专利商标局1998年6月2日公告的专利号为5,761,063专利名称为Design and Engineering Project Management System(设计及工程项目管理系统)的专利揭露了一种可用于管理存在多个复杂零部件的设计及工程项目的电脑系统，例如汽车设计领域及航空设计领域。该系统包括一电脑处理芯片，内存，数据库，一个或多个显示装置，进行分析判断的逻辑处理模块，通过逻辑处理模块将一个复杂的设计及工程项目分解成若干个子系统和子部件，生成详细的作业步骤，并显示输出结果。

但是，上述先前技术为了满足管理系统软件的广泛的适用性，在使用中对各种限制资源的设定变化都必须手动进行设定，同时对管理的工作任务必须人工进行设定和分段，限制了项目管理的效率，且在排配管理过程中均以工作任务为对象，以专案为管理目标，而不是以工作部门为管理目标，上述管理系统软件不能满足于现代制造企业以工作部门为单位，需要对几十甚至数千个加工生产工作项目同时进行管理的需求。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种模具加工生产排配管理系统及方法，用于以模具加工各生产单位为对象，对模具加工生产工序进行排配管理并生成输出如排配计划表、工作进度表、工作负荷表等各种文件。

本发明揭露一种模具加工生产排配管理系统，其能依据零件明细表对模具的加工生产工序进行排配管理，并输出管理数据，本系统包括：一标准参数数据库，用于存储系统标准参数。一工作排配管理数据库，用于存储系统生成输出的管理数据。一存取服务器，包括一存取模块，用于存取上述标准参数数据库及工作排配管理数据库中的数据。至少一用户端计算机，提供一交互式用户界面，通过网络与上述存取服务器连接，包括有：一系统参数设置模块，用于设置系统标准参数；一工作任务排配模块，用于分析计算各生产单位及加工设备的工作负荷，排配模具加工生产工序，并对排配结果进行模拟判断，生成排配计划表存储于工作排配管理数据库，并将上述排配计划表传送给相关单位；一工作追踪反馈模块，用于追踪反馈各生产单位当前工作进度及工作负荷，生成工作进度表，动态更新上述工作排配管理数据库中的工作负荷表并存储于工作排配管理数据库，分析判断是否需要调整排配计划表；一查询模块，用于查询排配计划表、工作进度表、各生产单位及加工设备工作负荷表并可以输出查询结果。上述系统参数设置模块包括一用户权限设置子模块，用于设置用户名、用户密码、用户使用管理权限；一工序设置子模块，用于设置模具加工生产中涉及的多个工序参数；一加工产能设置子模块，用于设置最大加工产能参数与标准加工产能参数。上述工作任务排配模块包括如下子模块，一负荷分析子模块，用于分析生产单位及加工设备的工作负荷；一关键工序确定子模块，用于确定模具加工的关键零件、关键工序；一工序排配子模块，排配模具加工生产工序，对排配结果进行模拟判断，判断不能按时完成模具加工生产工作任务时发出警报；一排配计划表生成子模块，用于生成排配计划表；一排配计划表传送子模块，用于将生成排配计划表传送给相关生产单位。

本发明还揭露一种模具加工生产排配管理方法，能依据零件明细表，对模具加工生产工序进行排配管理，本方法包括如下步骤：(a)设置系统标准参数；(b)读取零件明细表；(c)计算零件加工计划完成日期；(d)确定零件加工对应的生产单位及生产设备；(e)核算各生产单位及加工设备工作负荷；(f)确定关键零件、关键工序；(g)排配模具加工生产工序，并对排配结果进行模拟判断；(h)生成排配计划表并传送给相关生产单位；(i)追踪反馈各生产单位及加工设备工作负荷，动态更新上述工作排配管理数据库中的工作负荷表；(j)判断是否需要调整排配计划表，需要时重新排配模具加工生产工序，生成新的排配计划表。

利用本发明，其能依据零件明细表对模具的加工生产工序进行管理，并输出管理数据，提高模具加工生产工作效率，减少怠工误工、依照客户要求完成模具加工生产任务。

【附图说明】

图1为本发明的系统硬件架构图。

图2为本发明存取服务器的功能模块图。

图3为本发明用户端计算机的功能模块图。

图4为本发明用户端计算机的系统参数设置模块的子功能模块图。

图5为本发明用户端计算机的工作任务排配模块的子功能模块图。

图6为本发明模具加工生产排配管理方法的作业流程图。

图7为本发明工作任务排配模块的作业流程图。

【具体实施方式】

如图1所示，是本发明的系统硬件架构图，其中用户端计算机1是一种个人计算机PC，配置有CPU、内存、硬盘、显示器及键盘、鼠标，安装有LAN网卡，包括如图3所示的多个功能模块并为用户提供一种操作界面。网络2是一种基于TCP/IP通讯协议的电子网络，通过网络2可以将用户端计算机1与一存取服务器3连接。存取服务器3通过连接4与标准参数数据库5和工作排配管理数据库6中相连接，用于存取标准参数数据库5和工作排配管理数据库6中的数据。连接4是一种SQL Server 2000数据库连接(SQL Database Connectivity，SDBC)，也可以是其他如开放式数据库连接(Open Database Connectivity，ODBC)，或者Java数据库连接(Java Database Connectivity，JDBC)。标准参数数据库5是一种SQLServer 2000数据库或其他类型数据库，用于存储用户权限、工序参数、加工产能参数。其中用户权限为用户名、用户密码及不同用户拥有不同的管理使用系统的权限配置；工序参数为模具加工生产中的各种加工工序如放电加工、线切割、数控铣等工序的具体参数，如各加工工序对应的生产单位及加工设备编号，各加工工序的加工排列顺序参数等；加工产能参数包括最大加工产能参数与标准加工产能参数，是预先设定的各生产单位各工序加工设备的最大加工产能参数及标准加工产能参数，反映各生产单位加工设备在正常状态下的单位时间内的加工工作量，例如设定某台线切割设备的一小时的加工产能为1，则每天的标准产能为8，假设每天最大可以加班生产时间为12小时，则该设备每天的最大加工产能为20，该生产单位有多台线切割设备，则产能为多台设备产能之和。除了使用时间来作为变量参数外，还可以用其他的变量参数如完成工段工序数量来表示。工作排配管理数据库6是一种SQL Server 2000数据库或者其他类型数据库，用于存储零件明细表、排配计划表、工作进度表、工作负荷表，零件明细表是已经按照预定格式进行转化整理的模具零件加工数据表，其内容包括该设计部门对模具加工进行拆分后的零部件名称及数量、加工工序名称、各零部件的加工完工日期、加工工作量、该零部件加工优先级参数及客户名称等；排配计划表记录各生产单位、各加工设备的每日、每周、每月加工任务排配计划；工作进度表记录各生产单位、加工设备的当前工作进度，可以依照案件名称、零件名称、客户、生产单位、加工设备等多个分类类别列表；工作负荷表记录各生产单位以及加工设备的当前工作量占其加工产能中的负荷比重。网络7是一种基于TCP/IP通讯协议的电子网络，通过网络7可以将本发明模具加工生产排配管理系统与外部系统8连接起来，实现数据资源共享。外部系统8可以是公司内部信息管理系统，也可以是互联网上的任何其他信息管理系统。

如图2所示，为本发明存取服务器的功能模块图。数据存取模块31用于存取标准参数数据库5和工作排配管理数据库6中的数据。

如图3所示，为本发明用户端计算机的功能模块图。系统参数设置模块11，用于设置系统标准参数，系统参数包括有用户权限、工序参数、标准工时参数、加工产能参数；工作任务排配模块12，用于分析计算各生产单位及加工设备的工作负荷，排配模具加工生产工序，并对排配结果进行模拟判断，生成排配计划表存储于工作排配管理数据库6，并将上述排配计划表传送给相关单位；工作追踪反馈模块13，用于追踪反馈各生产单位当前工作进度及工作负荷，生成工作进度表，动态更新上述工作排配管理数据库6中的工作负荷表并存储于工作排配管理数据库6，并分析判断是否需要调整排配计划表；查询模块14，用于依据零件名称、加工设备、加工单位等配合关键字查询排配计划表、工作进度表、工作负荷表并可以输出查询结果。

如图4所示，为本发明用户端计算机的系统参数设置模块的子功能模块图。用户权限设置子模块111，用于设置用户名、用户密码、用户使用管理权限；工序设置子模块112，用于设置工程设计中涉及的多个设计工段参数；加工产能设置子模块113，用于设置最大加工产能参数与标准加工产能参数。其中用户权限设置由系统管理员在系统初次使用时候进行设置，工序设置以及加工产能设置由相关单位人员进行设置在系统初次使用时候进行设置。上述所有参数在系统使用过程中都可以进行修改。

如图5所示，为本发明用户端计算机的工作任务排配模块的子功能模块图。零件明细表读取模块121用于读取待加工模具的零件明细表中的相关数据，如零部件名称及数量、加工工序名称、各零部件的加工完工日期、加工工作量、该零部件加工优先级参数等；依据零件明细表加工工序名称或者设定的类别编号，对应寻找配对的生产单位，如机工工序为：“线切割”，则读取标准参数数据库中的工序参数，寻找对应的生产单位为：“线切割课”，对应的加工设备为：“线切割机”，进行模具加工工序预排；依据零件加工完工日期计算该模具的计划完工日期，确定零件的最迟交期。负荷分析子模块122，用于依据各生产单位及加工设备上对应的预排加工任务以及已经排配的加工任务，读取标准参数数据库5中的该生产单位及加工设备的加工能力参数，核算各生产单位及加工设备的工作负荷生成工作负荷表存储于工作排配管理数据库6。关键工序确定子模块123用于确定关键零件、关键工序，凡负荷率大于或等于95％的设备就定义为该单元计划期中的关键设备，凡是在关键设备上加工的工序定义为关键工序，凡是含关键工序的零件定义为关键零件，在上述全部关键工序中选出工序交货期最晚的工序，并按交货期的要求规定它在关键设备上的开工日期，上述判断关键设备的负荷率可以依照设备具体情况自由设定在80％～100％范围内。工序排配子模块124用于对模具加工工序进行排配，以上述工序交货期的最晚的关键工序为基准，读取标准参数数据库5中的加工能力参数及该设备的工作负荷率，在关键设备上按各零件关键工序交货期的先后，例如采用有限能力计划法由后往前倒排，初步确定各零件关键工序的计划进度。当两个零件的关键工序交货期相同时，为了减少生产中的在制品，应将工序时间短的零件先排，即工序时间短的排在后，工序时间长的排在前。在同一零件含有两个以上关键工序时，应把两关键工序之间的非关键工序与两关键工序按标准参数数据库5中的工序顺序要求，在有关设备上一次排定，同时，排配必须依据零件明细表读取子模块121读取的零部件加工优先级参数，优先级别高的零件必须先与优先级别低的零件加工生产。排配算法原则不限于有限能力计划法，也可以是其他的算法原则如最早时间排配法，从最先可能开始加工时间往后进行排配。对于关键工序之前的一般工序，按拉动式计划原则，以关键工序为基准由后往前倒排；对于关键工序之后的一般工序，按推动式计划原则，以关键工序为基准由前往后排序。初步排配完毕后生成初步排配结果，工序排配子模块124对初步排配结果进行模拟判断，即在生产单位的标准加工能力范围内，将零件加工的排配完工日期与模具零件的计划完工日期即交期进行比较，判断是否能够满足交期。如果判断结果为否，则启动加班作业模式，读取标准参数数据库5中的最大加工能力参数，将生产单位及加工设备加工能力由标准加工能力转换为最大加工能力，工序排配子模块124重新进行加工生产工序排配，判断在加班作业模式下是否满足模具零件的交期，如果判断结果为否，则向相关生产单位发出警报，警报提醒相关生产单位申请将不能满足交期的模具零件加工进行工作分流作业并修改零件明细表。排配计划表生成子模块125用于将上述排配结果生成预定格式的排配计划表。排配计划表传送子模块126用于将上述生成的排配计划表传送给系统中的相关生产单位。

如图6所示，为本发明模具加工生产排配管理方法的作业流程图。首先，系统管理员设置用户权限、包括设置用户名、用户密码、用户使用管理权限，系统为不同类型级别的用户提供了不同的用户界面以及管理及使用权限，例如用户可以分为主管及工程师两大类，其中，主管又可以依据生产工序单位的不同分为有放电加工课长、线切割课长、数控铣课长等，对应的工程师有放电加工工程师、线切割工程师、数控铣工程师等，用户权限设置完毕后，相关用户可以进一步设定工序参数、生产产能参数等参数，各部门主管有权对以上设置进行审核调整(步骤S1)。进行模具加工生产工序排配模拟，生成并发送排配计划表至相关生产单位(详细见图7工作任务排配模块的作业流程图的介绍)(步骤S2)。在相关生产单位依照排配计划表完成模具加工各阶段设计任务、加工设备由于故障需检修维护或其他原因需要停机时，发出后续作业指令或者停机信号，工作追踪反馈模块13同步发出反馈信号，更新标准参数数据库5中的加工能力参数、工作排配管理数据库6中工作进度表、工作负荷表，依据以上反馈信息，判断是否需要调整工作排配计划表(步骤S3)，当工作进度表显示工作任务不能按排配计划表完成时判断结果为是，转入步骤S2，重新进行模具加工生产工序排配模拟。依据查询要求，查询模块14输出排配计划表、工作进度表、工作负荷表(步骤S4)。

如图7所示，为本发明工作任务排配模块的作业流程图。首先，零件明细表读取模块121读取待加工模具的零件明细表中的相关数据(步骤S20)。依据零件明细表中零件加工完工日期计算该模具的计划完工日期即交期(步骤S21)。依据零件明细表中数据如加工工序名称或者设定的类别编号，对应寻找配对的生产单位机加工设备，进行模具加工工序预排(步骤S22)。负荷分析子模块122依据各生产单位及加工设备上对应的预排加工任务以及已经排配的加工任务，读取标准参数数据库5中的该生产单位及加工设备的加工能力参数，核算各生产单位及加工设备的工作负荷并生成工作负荷表存储于工作排配管理数据库6(步骤S23)。关键工序确定子模块123确定关键零件、关键工序(步骤S24)。工序排配子模块124对以关键工序为基准对模具加工工序进行排配，排配计划表生成子模块125生成初步排配结果(步骤S25)。工序排配子模块124对初步排配结果进行模拟判断，判断是否满足模具零件的交期(步骤S26)。如果判断结果为是，则转步骤S29；如果判断结果为否，则启动加班作业模式，生产单位加工能力由标准加工能力转变为最大加工能力，重新排配加工工序，在加班作业模式下判断是否满足模具零件的交期(步骤S27)。如果判断结果为是，则转步骤S29；如果判断结果为否，则工序排配子模块124则向相关生产单位发出警报，警报提醒相关生产单位申请将不能满足交期的模具零件加工进行工作分流作业，如将模具加工生产任务委外加工或者提请系统外其他单位协助加工，修改零件明细表后转入步骤S20。排配计划表生成子模块125将上述最终排配结果生成预定格式的排配计划表，排配计划表传送子模块126将上述生成的排配计划表传送给系统中的相关生产单位(步骤S29)。

Claims (10)

1.一种模具加工生产排配管理系统，其能依据零件明细表对模具的加工生产工序进行排配管理，并输出管理数据，其特征在于包括：

一标准参数数据库，用于存储系统标准参数；

一工作排配管理数据库，用于存储系统生成输出的管理数据；

一存取服务器，包括一数据存取模块，用于存取上述标准参数数据库及工作排配管理数据库中的数据；

至少一用户端计算机，提供一交互式用户界面，通过网络与上述存取服务器连接，包括有：

一系统参数设置模块，用于设置系统标准参数；

一工作任务排配模块，用于分析计算各生产单位及加工设备的工作负荷，生成工作负荷表存储于工作排配管理数据库，排配模具加工生产工序，并对排配结果进行模拟判断，生成排配计划表存储于工作排配管理数据库，并将上述排配计划表传送给相关单位；

一工作追踪反馈模块，用于追踪反馈各生产单位当前工作进度及工作负荷，生成工作进度表，动态更新上述工作排配管理数据库中的工作负荷表并存储于工作排配管理数据库，分析判断是否需要调整排配计划表。

2.如权利要求1所述的模具加工生产排配管理系统，其特征在于，系统参数设置模块包括如下子模块，用于设置若干系统标准参数：

一用户权限设置子模块，用于设置用户名、用户密码、用户使用管理权限；

一工序设置子模块，用于设置模具加工生产中涉及的多个工序参数；

一加工产能设置子模块，用于设置最大加工产能参数与标准加工产能参数；

上述设定的标准参数存储于标准参数数据库中。

3.如权利要求1所述的模具加工生产排配管理系统，其特征在于，工作任务排配模块包括如下子模块：

一零件明细表读取子模块，用于读取分析待加工的模具零件明细表；

一负荷分析子模块，用于分析生产单位及加工设备的工作负荷；

一关键工序确定子模块，用于确定模具加工的关键零件、关键工序；

一工序排配子模块，用于排配模具加工生产工序，对排配结果进行模拟判断，判断不能按照交期完成模具加工生产工作任务时发出警报；

一排配计划表生成子模块，用于生成排配计划表；

一排配计划表传送子模块，用于将生成排配计划表传送给相关生产单位。

4.如权利要求1所述的模具加工生产排配管理系统，其特征在于，用户端计算机还包括一查询模块，用于查询排配计划表、工作进度表、工作负荷表并可以输出查询结果。

5.如权利要求1所述的模具加工生产排配管理系统，其特征在于，上述系统通过网络与外部系统连接，可以实现数据库数据信息共享。

6.一种模具加工生产排配管理方法，其能依据零件明细表对模具的加工生产工序进行排配管理，并输出管理数据，其特征在于包括如下步骤：

设置系统标准参数；

读取零件明细表；

计算零件加工计划完成日期；

确定零件加工对应的生产单位及生产设备；

核算各生产单位及加工设备工作负荷；

确定关键零件、关键工序；

排配模具加工生产工序，并对排配结果进行模拟判断；

生成排配计划表并传送给相关生产单位；

追踪反馈各生产单位及加工设备工作负荷，动态更新上述工作排配管理数据库中的工作负荷表；

分析判断是否需要调整排配计划表，需要时重新排配模具加工生产工序，生成新的排配计划表。

7.如权利要求6所述的一种模具加工生产排配管理方法，其特征在于，还包括依据查询要求，查询排配计划表、工作进度表、工作负荷表并可以输出查询结果的步骤。

8.如权利要求6所述的一种模具加工生产排配管理方法，其特征在于，设置系统标准参数的步骤包括如下子步骤：

设置用户名、用户密码、用户使用管理权限，置子模块；

设置模具加工生产中涉及的多个工序参数；

设置最大加工产能参数与标准加工产能参数。

9.如权利要求6所述的一种模具加工生产排配管理方法，其特征在于，排配模具加工生产工序，并对排配结果进行模拟判断的步骤包括如子下步骤：

以关键工序为基准，排配一般工序，生成初步排配结果；

对排配结果进行模拟，判断是否能满足交期，不能满足时启动加班作业模式，重新排配模具加工生产工序；

对加班作业模式下的排配结果进行模拟判断，判断是否能满足交期，不能满足时发出警报。

10.如权利要求6所述的一种模具加工生产排配管理方法，其特征在于，追踪反馈各生产单位及加工设备工作负荷，动态更新上述工作排配管理数据库中的工作负荷表的步骤还包括追踪反馈生产单位及加工设备当前工作进度并生成工作进度表的步骤。

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