1、 姓 名：许 宁专 业：机械制造及其自动化研 究 方 向：CAD/CAM及其先进制造技术 导 师：袁逸萍 教授 项目管理研究背景研究的目的意义 系统的架构与功能生产计划管理工作流管理系统的实施总结与展望（1 1）新疆维吾尔自治区自然科学基金）新疆维吾尔自治区自然科学基金“制造网格制造网格环境下复杂过程建模及其微观特性分析环境下复杂过程建模及其微观特性分析”。（2 2）国家自然科学基金）国家自然科学基金“基于复杂加权网络的产基于复杂加权网络的产品开发过程演化模型及网络性能分析品开发过程演化模型及网络性能分析”。一、变压器企业生存环境背景 竞争力竞争力主要参与者主要参与者特点特点第一阵营ABB、西
2、门子、东芝具有技术和资本优势跨国集团第二阵营天威保变、中国西电、特变电工超高压产品传统优势，龙头企业第三阵营江苏华鹏、顺特电气、青岛变压器稳定的市场和品牌优势，有独特经营方式和细分产品市场第四阵营置信电气等其他公司有一定规模和创新能力 1.行业市场化程度和竞争格局 变压器市场占有份额图变压器市场占有份额图 我国变压器行业竞争格局我国变压器行业竞争格局 2.行业生产、经营特点 客户订单不确定性产品复杂性生产计划与生产不协调生产过程不确定性零部件多样性 工艺 复杂性 动态管理二.过程管理背景企业过程管理复杂性 项目管理方面，产品设计信息的统一和共享存在困难，各个部门协调困难，项目计划无法按进度实现
3、。生产计划管理方面,经常出现插单，生产计划时常变更，管理人员制订生产计划主观性强，车间计划执行有资源冲突现象。信息管理平台 解决了企业过程管理中项目管理和生产计划脱节、生产计划调度受资源不确定因素导致计划执行冲突问题，为相同企业的信息化的发展提供了一种可操作的方式。1.运用项目管理理论及方法，通过一定的方式合理地组织有关人员，并有效地管理项目中的所有资源(包括人员、设备、资金等)以及与项目有关的数据，控制项目进度。2.运用车间生产计划和调度理论和技术，不仅可以推动相关算法的研究，如数学归纳法，遗传算法，神经网络，和可以混合不同的算法产生新的更有效的算法。目的3.应用工作流技术提高系统重用率，有
4、助于与其它软件更好的集成，并不改变原有程序的数据结构等。意义研究内容及研究方法研究内容及研究方法整个系统采用B/S三层结构模式，便于用户访问。应用层，即用户界面层。功能层，即应用层，该层是三层结构的核心层，包括了动态过程管理系统全部的业务逻辑处理功能。数据层，主要用于存储项目数据模型及其管理过程中所产生的静态和动态数据。系统的架构系统的架构系统的功能系统的功能系统模块动态交互过程 系统信息交互是矩阵型的结构。如生产计划不仅有纵向的信息交互，又有横向的信息传递与反馈，各车间信息资源共享各个层面组合构成了动态过程管理的立体信息结构。项目管理组织结构形式项目管理组织结构形式 项目组织结构可以分为职能
5、型、项目型和矩阵型。矩阵型结构的优点是资源可以共享、分工比较明确，将企业各部门横向与纵向结合起来，便与协调工作，组织生产。项目管理项目管理项目管理 产品研发的项目化管理项目描述项目分解工作描述工作任务分配进度安排项目管理 变压器企业的生产由订单拉动，一般客户的合同订单转化为企业的生产计划需要经历以下三个步骤。生产计划管理 技术资料齐套程度：是指具有相同目的(即完成同一项活动)的一组物料或其它技术条件，从而达成齐套状态的过程。订单关键工序负荷程度：是指对订单产品品质特征影响较大或者影响订单产品关键特征的形成、品质不稳定、客户最关心的工序的加工能力承载的大小。生产计划管理 评价因素评价因素等级一等
6、级一 3 3分分等级二等级二 2 2分分等级三等级三 1 1分分因素权重因素权重订单交货期（紧急）程度非常紧急（评判标准）一般（评判标准：如按正常排产可以完成）不紧急（评判标准：如可以推后排产）0.3订单客户重要等级非常重要（评判标准：如属于订单量大，信誉度好，长期合作客户）重要（评判标准：如属于可长期合作客户）一般（评判标准：如零散合作）0.4技术资料齐套程度完备（评判标准：如可直接排产）趋于完备（评判标准：如资料部分欠缺，但不影响排产）欠缺（评判标准：如存在隐患，不可排产）0.1订单可生产周期（天）60天以上45天-60天45天以下0.1订单关键工序负荷程度（对瓶颈设备占用程度）低（评判标
7、准）中（评判标准）高（评判标准）0.1订单经济优势（订单利润）高（评判标准）中（评判标准）低（评判标准）0.1 综合评价标准表 生产计划管理 订单优先级排程实现订单优先级排程实现 因为有很多不确定因素存在，而且每个企业所要求的评定标准又不一样。这种方式只能作为企业的参考。上述是在最佳条件下的排程结果（不考虑外界情况）。生产计划管理管理车间静态算法相关数学定义：车间静态算法相关数学定义：本文采用的优化指标为工件的加工时间最短，使工件尽量不超期，则静态生产车间调度问题可描述。1定义p为n个待加工的工件集合，则有 ;1,2,ippin2假设工件 有 道工序，定义q为其第 道工序pij;1,2,iij
8、ipQjr3定义 M为m台设备的集合，则有;1,2,iMMkm4对应的工时定额为工序在机器上的工时定额为：ijt;1,2,tijittjr生产计划管理车间静态算法相关数学定义车间静态算法相关数学定义 tis(1,2,)tis in5定义 为每个工件的交货时间。6目标函数如下：1niiMINf x 0;iiif xxst;iiiiif xxst xstixn其中 为每个工件的实际完成时间 为工件的个数。生产计划管理管理实例仿真实例仿真 变压器厂绝缘车间要加工导线夹、垫脚垫块、绝缘端圈、油隙垫块、锁条、围板、静电板类、调压垫圈、压板、夹件绝缘、压板绝缘、铁轭绝缘12个工件，每个零件的工序不同，共有
9、23台机器加工，每台机床加工的工件不同、能力不同，如表绝缘车间的工艺、机器数据信息。绝缘车间绝缘车间内容描述内容描述 工工件件号号工件名称工件名称工序号工序号工序名称工序名称机器号机器号机器名称机器名称加工加工时间时间1导线夹1234567下料粘接热压锯切（1）锯切（2）开槽倒边122132416电子开料锯普通热压机中型热压机电子开料锯精密裁板锯立式钻铣床导线倒角机0.5120.51612垫脚垫块1234下料锯切开槽锯槽口1232419电子开料锯万能平台锯立式钻铣床带锯1463车间信息数据车间信息数据生产计划管理管理 车间数据转换加工数据矩阵车间数据转换加工数据矩阵 零件号零件号 加工工序号、
10、加工机器号及加工时间加工工序号、加工机器号及加工时间 1 1,1,0.5 2,2,1 3,2,2 4,1,0.5 5,3,1 6,24,6 7,16,1 2 1,1,1 2,23,4 3,24,6 4,19,3 根据遗传算法的原理来对车间生产进行静态仿真调度。生产计划管理管理12PNumber23NumberJm50NIND50MAXGEN6.0GGAP5.0cP3.0mP仿真使用各参数为：对这批零件的加工过程重复运算7次，得到的最优解为47.5个时间单位，而通过人工调度根本不可能达到这个数据。仿真结果表明该遗传算法对解决资源调度问题的有效。工作流管理管理工作流建模过程工作流建模过程工作流管理
11、提供了业务流程自动化的执行功能，这为项目管理、生产计划管理集成提供了基础。将工作流技术引用到动态过程管理系统中，可以达到优化项目资源，加强项目协作目的。工作流管理系统数据库关系系统数据库关系 通过采用数据共享的方式，基于数据库的信息集成为各个管理层提供、方便快捷高效的数据共享，并保证数据的一致性部分的数据库共享关系表。工作流管理关键表的字段说明关键表的字段说明 表名：表名：任务表任务表 数据库名：数据库名：TaskTask序号序号字段名字段名中文名中文名数据类型数据类型长度长度备注备注1Task_ID任务编号Char202User_ID用户编号Int43RequireDate预交货日期Date
12、time84FinishDate实际交货日期Datetime85TaskName任务名Char506FinishedPercent完成百分比Float87Finished_Flag任务完成情况标记Int4系统的实现项目管理模块界面实现项目管理模块界面实现 1.项目主管制定项目计划。系统的实现项目管理模块界面实现项目管理模块界面实现 2.项目计划信息列表。系统的实现项目管理模块界面实现项目管理模块界面实现 3.项目主管把任务分配给员工。系统的实现项目管理模块界面实现项目管理模块界面实现 4.系统管理员分配系统权限。提出了系统的总体框架及功能。应用计算机技术通过Java实现了基于变压器动态过程管理
13、系统。应用遗传算法理论对车间资源进行了描述、建模和仿真。最后结合变压器企业的绝缘车间具体情况做了实例优化。测试了系统的运行，完成了部分系统的功能。用Matlab软件做了仿真，没用Java编程实现和系统的无缝结合，在以后的进一步研究中会考虑用Matlab和Java混合编程完成遗传算法的优化功能，这样能会提高编程的难度，但是更贴近实际应用。系统有待于与其它管理平台的集成，并进一步完善功能。研究生期间发表论文研究生期间发表论文许宁，袁逸萍.基于变压器产品的动态过程管理系统开发与应用J.机械设计与制造，2011.9 感谢我的指导老师袁逸萍教授三年来对我的培养和教导！感谢机械学院的各位老师对我的教育！感谢机械制造及其自动化09级的各位同学！感谢参加论文答辩的各位专家和评委！感谢所有关心支持我的家人、老师、朋友、同学！预祝新疆大学机械工程学院明天更美好！感谢各位专家、教授的评审与指导！感谢各位专家、教授的评审与指导！
