數控車間生產調度優化研究

呂家麒

摘 要：隨著機械化生產的普及，數控機床的量化生產效果越來越突出，為更好地提高生產力和優化生產結構，生產調度的作用就顯得尤為重要，本文將結合實際情況對數控車間生產調度優化解決方案進行簡析。

關鍵詞：數控車間；生產調度；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.047

1 生產調度工作內容及性質

生產管理通常分為三個階段：生產計劃、生產調度和生產控制，其中生產調度是生產管理領域內的關鍵環節，調度與很多其他經營管理活動有關。實際生產過程中，車間生產調度過程是一個多元化管理模式，需要敏捷響應和反饋，要求在宏觀上規劃生產，微觀上調控生產。科學合理的生產調度在滿足客戶要求和生產任務的前提下，依據生產過程獲得準確信息，充分合理地利用與配置加工過程的各種制造資源、高效低耗地使用生產資源、合理安排加工工件的順序、均衡設備負荷和生產、提高設備利用率、縮短換工裝和物料準備時間、降低生產和人工成本、優化生產過程。調度是決策的一種形式，它在制造業和服務業中扮演著關鍵角色。生產調度是實現制造業運籌、管理與優化技術的核心，它是在時間上對一組可用的制造資源進行加工任務的安排，將工件分配至相應的設備上，確定各設備上操作的加工次序和開工時間，使得某一性能指標最優。

2 合理優化生產調度工作的作用

當生產關系不能適應生產力發展的時候，生產結構就必須做出相應的調整，而這種調整往往是通過合理優化生產調度工作來完成的。合理優化生產調度工作，一方面是為了通過對原材料和成品材料的管控，來達到提高企業實現經濟效益和提升社會效益的目的；另一方面是為了提高生產結構中人作為生產力的作用價值，提升人在執行和落實生產調度指令過程中的執行力；最主要的一方面是通過對生產調度的有型評價來合理測算原材料的使用配比是否得當，精確測算其是否還具備通過改良調度方法進一步降低成本支出的可能性。

3 數控車間生產調度工作中調度管理誤區

數控車間作為生產制造型企業的核心部門，其實際生產力和生產量不僅比一般的生產車間要高，而且由于是全機械化生產，因此其成品的精密度也要比普通機械加工出來的更為精細。以此原則來說，數控車間生產調度工作相較其它車間也必須更為嚴謹。但筆者在結合工作實踐以及參照其它單位的一些管理模式來看，數控車間的生產調度工作依然存在一些調度管理誤區。

其一，離散式生產仍然占據主導地位。離散式生產也就是車間任務型生產，此類生產需對原材料直至加工完成這一全過程進行有效的跟蹤，以此計算出每個單件的完工所需的實際生產時間，然后再通過一定測算來分析出同批次生產任務的生產周期。從表象上來看這種方法很科學，但其中忽視了一個問題，所有的數據測算都是按先假設為定量因素來計算，然而不確定性因素對離散式生產的影響卻完全沒有考慮，一旦有變量因素對整個生產過程造成影響的話，勢必會直接影響到成品出庫，如此一來就讓生產調度完全發揮不出應有的作用。

其二，生產調度對流程式生產監督不到位。在發現離散式生產中變量因素的影響之后，有些負責生產調度的人員對其進行了適度的調整，采用流程式生產的方式來執行生產調度計劃。所有的生產工序都以流水線作業的方式來進行全面管控。這種模式在傳統生產方式的調度中作用明顯，能夠有效地通過調度來完成流水線上各工序的生產任務，對可能存在的變量因素也能及時的發現并加以解決。但這種模式卻并不適用于數控車間，在數控車間中，所有的生產設備完全是以獨立狀態形式存在，數控機床根據預先輸入的程序，在原材料完成投料之后便自動進行加工，各工序都是自動生成的，其調度的作用根本沒法體現。

其三，按產品品種與生產批量大小調整進度。前兩種生產調度的方式都存在明顯的缺陷，有些調度員結合統計學的原理按產品品種與生產量大小調整進度的方式來規劃數控車間的生產調度工作。此種方法靈活性強，且較為直觀，因此目前在數控車間中這種調度方法被廣泛的應用?？陀^來說，這種方法的確能夠在一定程度上提升生產結構，但筆者結合長期的數控車間生產調度實踐來看，其中雖然對數控設備的管控相對到位，但對于操作人員的優化安排仍欠缺考慮，假設操作人員不能有效執行生產調度計劃時，那么生產調度工作便又會陷入僵局。

4 數控車間生產調度糾偏及優化措施

對于數控車間調度工作而言其間存在的缺失問題，必須客觀的一分為二來分析，采取糾偏措施進行調整，往往只能治標不能治本。因此在下階段工作中，必須采取優化調度模式的方式循序漸進地提高生產調度的效率。

系統的分析科學化生產調度工作在數控車間中的應用，主要考慮的是人為因素和變量因素對其產生的干擾，基于此，相關的調整工作也主要側重這個方向來開展。

首先，將數控車間的生產調度計劃從“按需生成”到“按勞生成”轉型。數控車間的加工設備生產動作雖基本相似，皆是按加工要求編寫好的加工程序進行加工，但由于操作人員在編寫程序時有可能存在偏差，因此其實際生產力也可能存在著差距。比如有些經驗豐富的技師工作進度要比新進車間的初級工快30%以上。這就需要生產調度人員打破固定模式的按需生成生產調度計劃的模式，將產品的數量集中公布，讓操作人員根據自己經驗結合自身實際情況為自己制定生產預期值，生產調度人員再通過這些生產預期值與生產目標進行結合之后，此時生產進度安排也基本一目了然。同時這種非主觀意愿上的良性競爭，也能夠刺激操作人員的工作積極性，從而進一步減少不確定性因素對生產進度的影響。

其次，將數控車間的生產調度從“崗位調度”向“人員調度”轉型。數控車間的加工設備是固定的，相應的加工設備作業工序都是按既定程序來執行的，在整個過程中過度強調崗位的作用并不利于數控加工設備生產力的發揮。數控加工設備的核心在于“編程”，而能夠完成編程且讓程序有效執行的是“人員”且絕非“崗位”。基于此，在執行數控車間的生產調度任務過程中，生產調度人員的著眼點應該在操作人員身上，而并不是把關注的焦點放在對哪幾部數控加工設備下達指令的層面上。在這其中也存在一些比較特殊的情況，比如有些外協加工件，經數控設備完成加工后，必須要進行組裝才能達到外協客戶的基本要求，這個過程中，便需要生產調度人員將組裝人員、包裝人員和質檢人員提前介入到相關工序，力求每一道工序完成的機械設備都完全符合設計圖紙要求，以達到相應的質量標準。在這個過程中就必須適度的考慮人員調度的統籌問題。

最后，將數控車間的生產調度從“指定”到“定制”轉型。數控加工設備的存在，極大的提高了生產能力，在一些固定程序和固定產品的批量生產過程中，無論是產量還是產品質量都相對較為穩定。但這種相對的穩定并不能帶來最大化的經濟效益和產生一定的社會效應。事實上往往是生產一些特制件或者是高精度的產品件才能為企業帶來可觀的效益。據調查數控車間的操作人員也都更愿意從事這些產品的加工工作，然而這些產品的質量標準又極為嚴苛。為了確保生產質量和進度，傳統的調度模式便不再適用，必須對原有的指定加工模式向定制加工模式轉型，讓通過技術考核的高級別技能人員完成相應的加工工作，這樣一方面刺激了操作人員之間的競爭，使其花更多的時間來鉆研相關業務能力；另一方面提高了高級別技能人員的福利和薪酬待遇也是按勞分配的一種公允表現形式；最主要的一方面是通過這種有針對性的生產調度任務下達，進一步地優化了生產力與生產關系之間的協調，更有助于生產結構的調整和穩定。

5 數控車間生產調度工作展望

通過借助計算機多媒體設備和云存儲功能，便能對生產調度任務的下達和調整實現無縫式鏈接，通過對終端數控加工設備的遠程控制，也能及時了解和掌握產品的相關生產進度情況。數控車間調整和優化生產調度工作中下一步工作的重點和重心，將是通過后臺數據庫的相應控制，讓數控車間與生產調度室之間形成數據的實時雙向互傳，這樣有助于調度室及時指揮和安排其它崗位從業人員按照數控車間的生產任務完成情況來調整相關工作。而數控車間的操作人員也可以根據相關的下行數據信號指令傳輸情況，及時了解同批次生產任務的發放和執行情況，有助于按照自身的實際能力來調整相應的生產進度，進一步做到了能者多勞的同時也合理安排了作息時間。

參考文獻：

[1]程子安，童鷹，申麗娟，于帥帥，李明.雙種群混合遺傳算法求解柔性作業車間調度問題[J].計算機工程與設計，2016（06）.

[2]盛衛鋒.數控機床聯網的研究與應用[J].電子設計工程，2016（04）.

[3]吳厚文.數控機床聯網與程序管理[J].中國新技術新產品，2015 （19）.endprint