基于Web的离散型制造业设备能力管理系统研究

摘要：该文针对大连某设备制造企业离散型车间的现有设备情况，分析了整体车间在实际生产中的业务模型和功能模型，建立了B/S模式的系统框架，开发了基于Web的设备能力管理系统（ECMS），实现了对设备管理的自动化、数字化和规范化，提高了离散型企业车间的生产效率，降低了生产成本，还与其他管理系统实现了有效集成。该系统已经在大连某设备制造有限公司试运行，系统运行良好，有效解决了离散型企业车间的设备能力管理问题，并得到用户的一致好评。

关键词：离散型车间；管理系统；设备能力管理

中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）04-0769-04

The Research of Web-based Discrete Manufacturing Equipment Management System

GU Xue，WANG De-quan，WANG Ya-jun

（School of Mechanical Engineering & Automation， Dalian Polytechnic University， Dalian 116034， China）

Abstract： According to the existing equipment of a manufacturing enterprises’ a discrete workshop in Dalian. this paper analyzes the whole workshop model of the business and function in the actual production， establishes the system framework which is based on B/ S， develops a Web-based equipment capability management system（ECMS）， achieves the Automation and digitization and standardization of equipment management， improve the efficiency of discrete enterprise workshop’s production， reduce the cost of production and achieves effectively integrating with other management systems. The system has been trial operation in Dalian Equipment Manufacturing Co.， Ltd. It is running well， and has effectively solved the problem of discrete enterprise workshop’s equipment capacity management， and gets the users' praise.

Key words： discrete workshop； management system； equipment capacity management

对于制造业来说，生产车间是企业生产组织的基本单位，是具有自治能力的逻辑或物理制造机构。生产车间是企业物料流、资金流、信息流的汇集点，是企业效益源头，因而成为企业管理与控制的重点[1-2]。然而，“工欲善其事，必先利其器”，设备是生产、提高企业经济效益的重要物资技术基础，设备能力管理工作是增强企业综合竞争力的重要物质保证。随着工业生产发展，设备在现代化生产中作用和影响日益扩大，设备能力管理在企业管理中也显得越来越重要[3-4]。

1 车间总体流程

离散型车间生产是一种离散性的生产过程，加工物料离散地按一定的工艺顺序运动，在运动中不断的改变形态和性能，最终大量的离散的零部件在装配车间组装成产品。在车间生产过程中，由于零部件众多，既要保证及时供料、保证产品的加工质量，同时又要有效的控制零部件的生产进度，保证装配车间产品装配的成套性，离散型车间管理的工作既繁重又复杂[5-6]。图1为某设备制造企业车间总体流程图。基本件科担任着车间管理的重任，其中重要的管理部分为设备能力管理。调度员不仅要根据自身经验以及图纸量，估算自家设备能力的使用情况与剩余情况，还要再根据加工件的难易程度，进行组织生产。这样的生产没有任何的数据依据，单凭调度员的自身经验进行组织生产，无法满足生产需求。毫无依据的生产组织模式，导致生产拖期，生产效率降低。

2 设备能力管理系统的设计原则

影响企业生产能力的因素有很多种，如产品的结构、品种、工艺加工方法，设备的数量和性能，工人的技术水平等等，虽然因素很多，然而从企业运营角度来说，设备方面的因素占重要比率，因此设备能力管理变得尤为重要[7]。为了进一步加强设备能力管理的水平，有力保障设备企业有效、方便的运作，该文针对某企业的业务与生产模式研究了设备能力管理信息系统。其设计原则如下：1） 实时性：车间管理者可实时查询设备的使用情况，包括车间整体设备使用率、每天设备使用率等，实现以设备动态特性为基础的实时的、在线的设备能力管理信息系统，充分发挥设备的综合效能及资源的优化配置；2） 适用性：系统针对企业的业务进行逻辑设计，按设备能力管理的工作模式进行结构设计，能够适应企业的实际生产方式，为企业提供一个合适的设备能力管理信息系统；3） 独立性：系统有很多模块组成，任何模块可以根据需要连接或分离而不影响其他模块，性能扩充方便、易行，以充分满足企业内部变动和计算机发展的需要；4） 方便性：系统功能齐全，人机界面友好，全中文的操作菜单，实现操作的简单性、方便性、实用性；5） 完整性：保证资料信息的完整性、准确性与集成性[8]。

3 设备能力管理系统的体系结构

采用B/S模式网络体系，即以Web为中心，采用TCP/IP技术，以HTTP为传输协议，客户端通过浏览器访问Web以及与Web相连的后台数据源，如图2所示。

基于B/S的设备管理信息系统，采用目前流行的三层架构式，即将整个业务应用划分为：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL）。区分层次的目的即为了“高内聚，低耦合”的思想[9-10]。

表现层（UI）：通俗讲就是展现给用户的界面，即用户在使用一个系统的时候的所见所得；

业务逻辑层（BLL）：针对具体问题的操作，也可以说是对数据层的操作，对数据业务逻辑处理；

数据访问层（DAL）：该层所做事务直接操作数据库，针对数据的增加、删除、修改、查询。

4 设备能力管理系统的功能模块

设备能力管理系统由几个功能模块组成，将设备能力管理的各个方面集成为一个规范化的体系，使设备能力管理工作得到高效能的组织和实施。各主要模块的功能和内容如下。

4.1 设备维护模块

设备维护模块主要是对企业现有设备的基础数据进行管理，如设备型号、设备性能指标、设备加工能力、设备所属班次等，对以上信息进行增加、修改、删除，并能导出报表，如图3所示。此模块的功能即保证企业现有设备数据的完整性与准确性。

4.2 设备加工任务模块

该企业的车间是离散型且非标准生产的，因此由于各种原因，很可能每天的设备加工任务不能按时完成，所以当天的每台设备先生产前一天未完成的零件工序，在这基础上，按照设备每天的加工能力与剩余加工能力再安排当天设备的加工任务。设备加工任务模块主要是可查询每台设备每天哪一时刻加工哪个零件的哪道工序的加工计划，而该排产计划的数据源就是来自零件工序的定额、设备的加工能力、设备能力的使用情况与剩余情况，如图4所示。这样就能保证车间每天每台设备的使用率都是饱和的，大大提升的设备利用率，进而提高了企业的生产效率。

4.3 设备能力统计与查询模块

该模块包括统计与查询设备加工能力的使用率等功能，既可实时统计每天车间现有的所有设备的使用率，又能查询出每天每

台设备的设备加工能力的使用率，并形成直观的柱状图，导出报表，如图5所示。这些数据不仅能指导生产，更能为计划室的投产计划奠定坚实的数据基础。

4.4 用户角色与权限设置模块

用户角色设置模块包括修改现有用户的角色，增加新用户角色等功能。不同的角色应用不同的功能模块，即用户的权限不同。因此用户权限设置模块主要是分配功能模块，还有可能根据需要进行调整模块。通过这样的权限设置，有效的保护了数据库的完整性与安全性，同时保证了用户的方便性与实用性。

5 结束语

本文介绍的设备能力管理系统已应用于某企业的实际生产中，通过运行表明，本系统速度快、实用、安全有效，很大程度上提高了该企业的设备管理工作的水平，初步显示了设备能力管理系统对企业生产的巨大促进作用；此外，该系统实时性很强，能及时有效的指导企业进行生产。

参考文献：

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[2] 李海清.离散型制造企业设备管理系统研究与开发[D].南昌：南昌大学，2011.

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[6] 沈永刚.现代设备管理[M].北京：机械工业出版社，2003.

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[9] Mitch Turlock.IIS 6管理指南[M].天宏工作室，译.北京：清华大学出版社，2004：50-80

[10] 吕海涛，尹超，刘飞，等.ASP模式的中小企业网络化外协加工支持系统[J].现代制造工程， 2008（9）.