摘 要

通過(guò)分析模具企業(yè)生產(chǎn)物流信息的特點(diǎn)，運(yùn)用 Visual Basic 6．0 和 Access 數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，包括系統(tǒng)的注塑模具 BOM 表、明細(xì)表的查詢模塊；零件加工工藝過(guò)程表的添加、修改、刪除管理模塊；各零件物流量計(jì)算模塊；零件工藝過(guò)程圖的調(diào)用模塊及選擇決策等各功能模塊的實(shí)現(xiàn)。 然后把選擇決策模塊中的 F－D 圖反應(yīng)出的車間物流狀況的優(yōu)劣作為平面布置調(diào)整的依據(jù)，并制定出改善方案，從而使得車間設(shè)備布局及組合方式更為合理，以更好地支持生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：VB，生產(chǎn)物流系統(tǒng)，F(xiàn)－D 圖，設(shè)備布局
 

在生產(chǎn)性企業(yè)中，生產(chǎn)物流是企業(yè)物流系統(tǒng)的一部分，也是最重要的一部分^［1］。 而生產(chǎn)物流信息系統(tǒng)是生產(chǎn)物流運(yùn)作的核心^［2］，有關(guān)生產(chǎn)物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究，國(guó)外對(duì)物料搬運(yùn)設(shè)備的選擇、 作業(yè)排程以及物料搬運(yùn)設(shè)計(jì)與設(shè)施布局之間的相互影響等方面研究比較多。 國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)生產(chǎn)物流的研究主要集中在四個(gè)方面：生產(chǎn)物流計(jì)劃模式、廠內(nèi)物料配送、供應(yīng)鏈環(huán)境下的生產(chǎn)物流以及物流技術(shù)裝備與信息系統(tǒng)的運(yùn)用。無(wú)論國(guó)內(nèi)外，很少有運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)輔助設(shè)計(jì)生產(chǎn)物流系統(tǒng)的研究。 而在目前,企業(yè)對(duì)于生產(chǎn)物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求非常急迫， 希望能運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)將企業(yè)生產(chǎn)物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為一個(gè)高效率、高效益的系統(tǒng)，從而達(dá)到增加企業(yè)效益的目的^［3］。 本文基于這種觀點(diǎn)來(lái)展開(kāi)。
就模具企業(yè)生產(chǎn)物流系統(tǒng)的意義而言， 其可以幫助模具企業(yè)降低管理成本和原料成本，并使資金運(yùn)轉(zhuǎn)的周期縮短，為企業(yè)創(chuàng)造更多的利潤(rùn)。 本系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)注塑模具 BOM 表、明細(xì)表的查詢模塊、零件加工工藝過(guò)程表的添加、修改、刪除管理模塊、各零件物流量的計(jì)算模塊、 零件工藝過(guò)程圖的調(diào)用模塊及選擇決策模塊等功能，最終把其 F－D 圖反應(yīng)出的車間物流狀況的優(yōu)劣作為平面布置調(diào)整的依據(jù)，并制定出改善方案，從而使得車間設(shè)備擺放位置及組合方式更為合理，以更好地支持生產(chǎn)。

1 模具企業(yè)生產(chǎn)物流信息系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1．1 模具企業(yè)生產(chǎn)物流信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)思想
模具企業(yè)生產(chǎn)物流信息系統(tǒng)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法， 將面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)用在模具企業(yè)生產(chǎn)物流領(lǐng)域中，建立高效的生產(chǎn)物流系統(tǒng)，降低生產(chǎn)物流系統(tǒng)的物料搬運(yùn)量，從而降低生產(chǎn)物流的總成本^［4］。
在模具企業(yè)生產(chǎn)物流信息系統(tǒng)中，根據(jù)企業(yè)對(duì)原料的采購(gòu)、供應(yīng)、管理和調(diào)配幾方面將系統(tǒng)劃分為注塑模具 BOM 表、明細(xì)表的查詢模塊、零件加工工藝過(guò)程表的添加、修改、刪除管理模塊、各零件物流量的計(jì)算模塊、零件工藝過(guò)程圖的調(diào)用模塊及選擇決策模塊等主要的功能模塊。
1．2 系統(tǒng)主要目標(biāo)
1）     通過(guò)對(duì) BOM 表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行條件查詢、增加、刪除、編輯等操作，反映任務(wù)計(jì)劃下達(dá)到各生產(chǎn)部門后，該模具生產(chǎn)的所有信息，銜接好生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，確保生產(chǎn)順利進(jìn)行。
2）     軟件提供的功能豐富，操作方式和手段更加人性化，實(shí)時(shí)響應(yīng)時(shí)間和等待時(shí)間縮短，查詢統(tǒng)計(jì)分析功能強(qiáng)大等。
3）     通過(guò)對(duì)零件工藝過(guò)程圖的調(diào)用，可以清楚地看到產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中各工序之間的關(guān)系， 為進(jìn)一步進(jìn)行深入的物流分析奠定的基礎(chǔ)。
4）     把系統(tǒng)選擇決策模塊中 F－D 圖反應(yīng)出的車間物流狀況的優(yōu)劣作為平面布置調(diào)整的依據(jù)，并制定出改善方案，從而使得車間設(shè)備擺放位置及組合方式更為合理，以更好的支持生產(chǎn)。
1．3 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具
采用 Visual Basic， 它是一種可視化面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言
和 Microsoft Access 數(shù)據(jù)庫(kù)。

2 模具生產(chǎn)物流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能

根據(jù)生產(chǎn)物流系統(tǒng)的特點(diǎn)， 主界面的設(shè)計(jì)為下拉菜單，包括：注塑模具 BOM 表、注塑模具明細(xì)表、零件加工工藝過(guò)程、物流量、物流量匯總、零件工藝過(guò)程圖、F－D 圖選擇、決策功能。 由登陸窗口可進(jìn)入主頁(yè)面并選擇菜單項(xiàng)，進(jìn)入各模塊的界面。
2．1 注塑模具 BOM 表查詢模塊BOM 表中的數(shù)據(jù)是進(jìn)行生產(chǎn)排程的基礎(chǔ)，包括層次、零件編號(hào)、零件名稱、圖號(hào)、數(shù)量 ／ 產(chǎn)品、自制 ／ 外購(gòu)、零件備注。 BOM 表中的信息是任務(wù)計(jì)劃下達(dá)到各生產(chǎn)部門后， 根據(jù)模具的生產(chǎn)設(shè)計(jì)錄入的反映了該模具生產(chǎn)的所有信息^［5］。 在此模塊中，能夠?qū)?BOM 表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行條件查詢、增加、刪除、編輯及對(duì)數(shù)據(jù)的查詢結(jié)果在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn) Excel 導(dǎo)出等操作。 如圖 1 所示輸入查詢條件：層次為 3 的 BOM 表查詢結(jié)果界面。

圖1 BOM表中層次為3的零件
2．2 明細(xì)表的查詢模塊
此模塊用于查詢注塑模具的基本結(jié)構(gòu)，其主要由 30 個(gè)零部件組成，每個(gè)零部件名稱、所用材料、熱處理要求、單件重量及需求量、自制或外購(gòu)等均可顯示，也可進(jìn)行增加、刪除、編輯及對(duì)數(shù)據(jù)的查詢結(jié)果在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn) Excel 導(dǎo)出等操作。 如圖 2 所示明細(xì)表查詢界面。

圖2 零件明細(xì)表查詢結(jié)果界面
2．3 零件加工工藝過(guò)程表的查詢、添加、修改、刪除管理模塊
通用的模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單， 但對(duì)于有些復(fù)雜型面的模具加工來(lái)說(shuō)，工藝過(guò)程要復(fù)雜的多，因而，模具上的標(biāo)準(zhǔn)件、異型件如彈簧、鎖緊螺釘、澆口套、水管嘴等都采用外購(gòu)、外協(xié)而取得，采購(gòu)后儲(chǔ)存在標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，而此模塊中，運(yùn)用 DataGrid、Adodc 等控件鏈接到 Access 數(shù)據(jù)中，讓 DataGrid 控件中用于實(shí)現(xiàn)其他需自制零件的產(chǎn)品名稱、件號(hào)、材料、作業(yè)單位名稱、工序內(nèi)容、工

圖3 零件加工工藝過(guò)程序利用率、設(shè)備等生產(chǎn)加工工藝過(guò)程的查詢、添加、修改、刪除及對(duì)數(shù)據(jù)的查詢結(jié)果在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn) Excel 導(dǎo)出等操作。 如圖 3 所示為零件加工工藝過(guò)程。
2．4 各零件物流量的計(jì)算模塊
為了分析模具加工、裝配、性能測(cè)試、注塑成型等各階段的加工特點(diǎn)及零部件的工藝過(guò)程， 需要計(jì)算出每個(gè)工藝過(guò)程的單件重量和由此工藝產(chǎn)生的廢料重量， 此模塊用于實(shí)現(xiàn)各零件物流量的計(jì)算。 如圖 4 所示為零件的物流量計(jì)算界面。
圖4 零件物流量計(jì)算界面
2．5 零件工藝過(guò)程圖的調(diào)用模塊工藝過(guò)程圖可以用來(lái)詳細(xì)描述產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中個(gè)工序之間的關(guān)系， 也可以用來(lái)描述全廠各部門之間的工藝流程。 此模塊用于實(shí)現(xiàn)調(diào)用 CAD 中完成的零件工藝過(guò)程圖， 為進(jìn)一步進(jìn)行深入的物流分析奠定了基礎(chǔ)。 如圖 5 所示零件工藝過(guò)程圖。
2．6 選擇決策模塊（F－D 圖）當(dāng)忽略不同物料、不同路線上的物料搬運(yùn)成本的差異，
圖5 零件工藝過(guò)程圖各條路線上物料搬運(yùn)費(fèi)用與
f_ij、d_ij 成正比，則可以將總的物料搬運(yùn)費(fèi)用 C 記為：C＝∑∑f_ijd_ij，假設(shè)不同作業(yè)單位之間的物料搬運(yùn)量相互獨(dú)立。為了使總的搬運(yùn)費(fèi)用 C 最小，則當(dāng) f_ij 大時(shí)，d_ij 應(yīng)盡可能小，當(dāng) f_ij 小時(shí)，d_ij 可以大一些，即 f_ij 與 d_ij 應(yīng)遵循反比規(guī)律。 這就是說(shuō)，f_ij 大的作業(yè)單位之間應(yīng)該靠近布置，且道路短捷，f_ij 小的作業(yè)單位之間可以遠(yuǎn)離、道路可以長(zhǎng)一些^［6］。根據(jù)分析的需要，將每?jī)牲c(diǎn)之間的物流按其大小和距離大小繪制在一直角坐標(biāo)圖上， 可將流量距離圖劃分為若干部分，劃分的目的是為了發(fā)現(xiàn)不合理的物流。此模塊通過(guò)調(diào)用 Excel 軟件生成的 F－D 圖表，可以明確的看出其中不合理的物流，以此作為平面布置調(diào)整的依據(jù)，制定出改善方案，從而使得車間設(shè)備擺放位置及組合方式更為合理，以更好的支持生產(chǎn)。

3 實(shí)例分析

新疆磐基實(shí)業(yè)公司是集模具設(shè)計(jì)及制造、 復(fù)合土工材料生產(chǎn)、設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備設(shè)計(jì)加工制造為一體的企業(yè)，旗下?lián)碛行陆畞嗭w模具制造中心、新疆亞飛工程塑料廠和土工合成材料廠，具有廣泛的市場(chǎng)空間和熟練的技術(shù)工人， 但缺乏模具設(shè)計(jì) CAD ／ CAM 編程方面的專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍， 缺乏加工異形零件的精密、敏捷加工設(shè)備，生產(chǎn)效率低，公司的技術(shù)創(chuàng)新力量不足，車間設(shè)備利用率低，存在嚴(yán)重的設(shè)備閑置問(wèn)題，車間物流流動(dòng)出現(xiàn)嚴(yán)重的倒流、迂回和交叉，物流搬運(yùn)不必要的路線太長(zhǎng)，造成產(chǎn)品成本高居不下。 本文主要通過(guò)選擇決策模塊中的 F－D 圖，并根據(jù) F－ D 圖建立數(shù)學(xué)模型：物流量距積＝∑物流量*距離，由物流量距積大小可以判斷方案的好壞，物流量距積大不好，進(jìn)而重新調(diào)整各個(gè)設(shè)備間的相對(duì)位置，從而快速合理地為車間布局提供依據(jù)。

3．1 改進(jìn)前的 F－D 圖

由改進(jìn)前的 F－D 圖（如圖 6 所示）可以明確的看出其中不合理的物流：圖中處于Ⅱ、Ⅲ區(qū)域搬運(yùn)時(shí)不合理，因?yàn)槲锪髁看笄揖嚯x長(zhǎng)， 這樣的搬運(yùn)為：2－3、4－6， 相應(yīng)的物流量距積為
4028652、2492560。
圖 6 改進(jìn)前的 F－D 圖

3．2 改進(jìn)后的 F－D 圖

對(duì)上述位置不合理的作業(yè)單位進(jìn)行布局調(diào)整，使物流量大的作業(yè)單位盡量靠得近些，得到改進(jìn)后的 F－D 圖，如圖 7 所示，從圖中可以看出：改進(jìn)后沒(méi)有搬運(yùn)作用處于Ⅱ、Ⅲ區(qū)域內(nèi)，這樣的物流系統(tǒng)是合理的。并且物流量大且距離長(zhǎng)的搬運(yùn) 2－3、4－6 相應(yīng)的物流量距積為 2014326、1780400，較改進(jìn)前 4028652、2492560 明
圖 7 改進(jìn)后的 F－D 圖
顯減少了，即車間的總物流工作量減少了，從而使總的物料搬運(yùn)費(fèi)用降低，進(jìn)而最終實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)物流系統(tǒng)優(yōu)化的目的。
該實(shí)例通過(guò)對(duì)設(shè)施設(shè)備之間物流量的分析， 通過(guò)選擇決策模塊中的 F－D 圖， 快速合理地為車間布局提供依據(jù)，使得車間設(shè)備布局及組合方式更為合理， 以更好地支持生產(chǎn)。改進(jìn)后的車間布局如圖 8 所示， 此方案不一定為最優(yōu)方案，由于設(shè)施間的相互關(guān)系影
響以及其他因素的影響，有一 圖 8 改進(jìn)后的車間布局些在理論上還可以縮短的距離沒(méi)有被縮短。

4 結(jié)束語(yǔ)

系統(tǒng)經(jīng)過(guò)測(cè)試后， 能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的目標(biāo)任務(wù)和各項(xiàng)功能。本系統(tǒng)針對(duì)目前模具企業(yè)生產(chǎn)物流中存在的問(wèn)題，進(jìn)行了創(chuàng)新和改進(jìn)，尤其是對(duì)于物流量的計(jì)算實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化，擺脫了人工手動(dòng)的計(jì)算量，一定程度上避免了人為的差錯(cuò)，并且通過(guò)選擇決策模塊中的 F－D 圖， 快速合理地為車間布局提供依據(jù)，進(jìn)而得出改進(jìn)方案，適當(dāng)?shù)靥岣吡藙趧?dòng)效率。此生產(chǎn)物流系統(tǒng)可以在模具企業(yè)中獨(dú)立應(yīng)用， 也可以成為模具企業(yè)生產(chǎn)車間信息管理系統(tǒng)的一個(gè)分系統(tǒng)。

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