通用化計算機輔助工時系統的研究和開發(上)
1引言 傳統的工時定......
1 引言
傳統的工時定額制定方式有經驗估計法、統計分析法、類推比較法、技術測定法等。采用計算機輔助工時定額制定和管理可以克服這些方法中定額準確性和平衡性差、勞動強度大、工作效率低等缺點。它不僅能提高企業定額管理的現代化水平,同時也是企業實現設計(CAD/CAPP)、制造(CAM)和管理信息(MIS/PRE/MRP)集成的重要環節之一。
目前雖然有許多企業有計劃地將計算機引入到工時定額中,但由于這些定額管理軟件專用性太強、覆蓋面太窄,不能在不同企業中推廣使用。因此開發一種滿足不同工藝環境、不同生產對象的通用化工時制定系統,其意義是十分重大的。
圖1 工時系統總體系統結構圖
2 系統原理和結構
計算機輔助工時系統是基于數據庫的工時定額制定方法,根據原理的不同,可分為查表法、數學模型法和混合法。查表法要求事先將各種典型的、具體的生產組織技術條件下的工時定額數據存放在數據庫中,CAPP系統以工藝設計結果為依據,按預先設計的邏輯訪問數據庫,并進行必要的統計計算,以確定各工步或工序所需的工時:數學模型法不依賴于大量的原始數據,而是用以經驗公式所創建的工時定額數學模型來直接計算工時定額:混合法是查表法和數學模型法的結合,它先通過查表法找出數據庫中滿足查詢條件的基礎切削數據,然后根據相應的工時定額數學模型進行計算,得到單工序或工步的工時。本系統應用的是混合法,其系統功能結構見圖1。
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采用混合法制定工時定額,關鍵在于工時定額數學模型的建立。其一般步驟為:
確定典型的、具體的生產組織技術條件,如機床型號、加工方法、零件材料、加工批量、零件技術要求等數據,這是建立工時模型的前提依據。
按照上述已選定的典型條件搜索有關工時定額的資料,分析工時定額與主要影響因素(如切削深度、切削速度、加工余量、進給量、走刀次數等)之間的關系,總結出典型的計算公式,建立相應的數學模型。
根據生產實際中出現的各種技術組織條件以及一些基本規律之外的影響因素,分別制定出機床系數、材料系數、批量系數等。
通用化工時定額系統是指該系統適合于不同的企業、不同的生產對象。這就必須具備以下一些功能:
系統重構功能當出現一個新的生產對象時,用戶只需要輸入該生產對象的工時數據、數學模型公式等一些基礎數據,而不需修改或添加任何上層程序,就可以進行該生產對象相關工時定額的計算和使用:
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各種報表輸出功能不同的企業對報表的格式要求不同,通用化工時系統應滿足各種格式的要求。
3 系統軟件的開發
通用化是本系統開發的一個技術難點和重點,其程度決定了本系統的應用范圍。從系統結構圖中我們可以看到,本系統的功能模塊主要有以下幾部分。
數據庫創建模塊
生產對象的工時定額主要受各種參數的影響,如對于立車切削,影響其工時定額的參數有設備型號、刀具材料、加工對象、加工方法和加工方式等。不同的生產對象有其不同的影響參數,如對于普通銑床切削,其工時影響參數有機床類型、刀具材料、加工深度和銑刀寬度等,這就不同于立車切削的工時影響參數,所以不同的生產對象有不同的數據結構。
傳統數據庫設計的方法采用多表的方法,就是根據基礎數據的不同結構,分別在數據庫中建立每一張表。如上面提到的立車切削和普通銑床切削就需要建成兩張不同的表。這樣必然造成:①數據庫維護繁瑣。由于每一張表存放著不同的數據,用戶要想對數據進行維護,必須先維護好每一張數據表:②擴展性差。當出現一個新的生產對象時,用戶必須重新設計其表結構,在數據庫中創建一張新表:③數據庫冗余大。雖然每個生產對象工時定額數據結構有其不同之處,但也有其相似之處,采用不同實體創建不同的數據表,完全沒有利用其相似點,勢必造成數據庫的冗余。如上面的立車切削工時表和普通銑床切削工時表就有冗余字段刀具材料。
針對多表數據庫設計存在的缺點和系統通用化的要求,我們采用了單表設計的方法。基本思路是先進行各生產對象的分類編碼,確定各類的數據結構,然后提取各類的共性,最后確定和設計數據表。本系統總共使用了兩張表:具體數據表ITEM_DATA和參數對應含義表ITEM_MEANS。通過對各種加工工時形式的總結,一般只有兩種情況:一種是直接能夠給出最后時間數據的,如各種輔助時間(上活、找正、卸活)、準終時間(準備、結束),另一種是只能給出一些決定最后工時定額的切削參數,如各種切削標準,給出的是切削速度、切削深度、走刀次數等。我們將其他查詢的與工時計算無關的屬性(如寬度、長度等)以通用參數的形式表示,一般這種無關的屬性不超過, 個,這樣我們就設計了一張數據表,表的基本形式見表1。 表1 具體數據表:ITEM_DATA
序號字段名稱字段類型字段含義說明
1TYPE_CODEVARCHAR2(4)工時類型編號NOT NULL
2PARA_1VARCHAR2(50)查詢參數1
3PARA_2VARCHAR2(50)查詢參數2
4PARA_3VARCHAR2(50)查詢參數3
5PARA_4VARCHAR2(50)查詢參數4
6PARA_5VARCHAR2(50)查詢參數5
7PARA_6VARCHAR2(50)查詢參數6
8VNUMBER(8,3)切削速度
9TNUMBER(8,3)切削深度
10SNUMBER(8,3)進給量
11INUMBER(8,3)走刀次數
12TIMENUMBER(8,3)時間標準
表中包含一個TYPE_CODE主碼,用來表示不同生產對象,采用四位編碼形式××××,前兩位代表設備類型,如普通銑床用MX表示,立式車床用LC表示:第三位代表工時類型,如輔助時間用A表示,切削標準用C表示:第四位表示加工類型,如加工平面用P表示,加工圓角用R表示。這樣對于立式車床車削平面這類生產對象,我們就可以用編碼LCCP來表示。參數對應含義表指的是具體數據表中不同工時類型對應的各查詢參數所表示的具體含義。