模块化生产系统（共12篇）
模块化生产系统 篇1
传感器是一种检测装置, 将感受到被测量的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出, 以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的应用领域涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等方面。
模块化生产加工系统是德国FESTO公司生产的教学设备, 体现了机电一体化技术的实际应用。该设备是一套开放式的设备, 用户可根据自己的需要选择设备组成单元的数量和类型。由多个单元组成的系统可以体现出自动生产线的控制特点。传感器一般处于研究对象或检测控制系统的最前端, 是感知、获取与检测信息的窗口, 是自动化系统不可缺少的组成部分, 是实现自动控制的主要环节。
模块化生产加工系统中主要用到了光电传感器、电感式传感器、电容式传感器和磁感应式传感器等四类传感器。
一、光电式传感器
光电传感器是把光信号转变为电信号, 不仅可测光的各种参量, 还可把其他非电量变换为光信号以实现检测与控制, 又称为光敏传感器, 或光电探测器。光电传感器具有无损伤、不接触测量元件、灵敏度高、精度高、测量范围广、响应速度快、体积小、重量轻、寿命长、可靠等特点。
1. 对射式光电传感器
对射式光电传感器的光发射器和光接收器处于相对位置, 面对面安装。光纤 (探头) 共有两根, 一根用于导出光线, 一根用于导入光线, 其作用只是传导光。若有物体通过光路, 发射器和接收器之间的光线被阻断, 引起传感器输出信号的变化。因此, 对射式光电传感器是检测不透明物体最可靠的检测模式。如安装在模块化加工系统供料单元送料模块料仓中的对射式光电传感器, 就用于检测料仓中有无工件。
2. 反射式光电传感器
反射式光电传感器的发射端和接收端是做在一起的, 在工业生产中用的最多的是漫反射式和镜反射式光电传感器。
(1) 漫反射式光电传感器
漫反射式光电传感器集发射器和接收器于一体, 二者处于同一侧位置, 利用光照射到被测物体上后反射回来的光线而工作。由于没有反光板, 正常情况光反射器发射的光, 接收器是无法接收到的, 只有当被检测物经过时, 将光发射器发射的光部分反射回来, 使光接收器得到光信号, 传感器才产生输出信号。对于表面光亮或其反射率极高的被检测物体, 漫反射式光电传感器是首选的检测模式。
(2) 镜反射式光电传感器
镜反射式光电传感器也是集发射器和接收器于一体, 二者处于同一侧位置, 在其相对位置安置一个反光镜。利用光反射镜, 发射器发出的光线经过反射回到光接收器。在光的传输路上如果没有被检测物体, 则接收器可以接收到发射器发出的光线。如果在光的传输路上有被检测物体, 则接收器接收不到光线, 引起传感器输出信号的变化。在检测单元中, 镜反射式光电传感器作为安全检测之用。
二、电感式传感器
电感式传感器是利用线圈自感或互感系数的变化来实现非电量电测的一种装置, 能对位移、压力、振动、应变、流量等参数进行测量。它具有结构简单、灵敏度高、输出功率大、输出阻抗小、抗干扰能力强及测量精度高等一系列优点, 因此在机电控制系统中得到广泛的应用。电感接近式传感器属于一种有开关量输出的位置传感器, 又称为电感式接近开关。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。在加工单元, 电感式接近开关用于旋转工作台的定位, 驱动工作台旋转。
三、电容式传感器
电容式传感器是以各种类型的电容作为敏感元件, 将被测物理量的变化转换为电容量的变化, 再由转换电路 (测量电路) 转换为电压、电流或频率, 以达到检测的目的。因此, 凡是能引起电容量变化的有关非电量, 均可用电容式传感器进行电测变换。电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的电容传感器, 其检测物体既可以是金属导体, 也可以是绝缘的液体或粉状物体。当检测物体是非金属时, 检测距离要减小。在检测单元中, 电容式传感器和漫反射式光电传感器配合使用用于识别工件的颜色和材质。
四、磁感应式传感器
磁感应式传感器是一种将磁信号转换为电信号的器件或装置, 具有体积小、惯性大、动作快等优点。磁感应传感器用永久磁铁驱动时, 多作检测之用, 如作为限位开关使用, 取代靠碰撞接触的行程开关, 可提高系统的可靠性和使用寿命, 在PLC控制器中常用作位置控制的通讯信号。磁感应传感器只能检测磁性介质, 检测范围与磁场强度有关。在操作手单元中, 在磁性无杆气缸的两端分别安装有磁感应传感器, 以检测操作手运行位置。
下面以模块化生产加工系统中的成品分装单元为例, 分析传感器技术在模块化加工系统中的应用。
成品分装单元的作用是对加工后的工件按照材质和颜色进行分拣, 将它们分别放置在3个不同的滑槽上。该单元由工料检测模块、传送模块组成。
工料检测模块:工料检测模块用于识别工件的材质和颜色。该模块由漫反射式光电传感器、电感式传感器及光电传感器和阻挡气缸组成。漫反射式传感器位于传送带的起始位置, 当工件被放置在传送带的起始位置时, 首先受到漫反射式传感器的检测。此时, 传感器的光线被遮挡后返回, 就输出信号“1”。所以, 漫反射式传感器用于检测传送带有无工件传送。电感式传感器和光电传感器用于检测工件的颜色和材质。电感式传感器在有金属物质接近时就动作, 输出信号“1”;光电传感器对于接近它的物体反射回的光线达到一定程度时发生动作, 可以用于识别非黑色物体。所以, 这3个传感器单独使用时, 无法达到检测的目的;当它们联合检测工件时, 就可以实现工件和材质的识别。表1为传感器检测信号的真值表。
传送模块:传送模块实现对工件的分拣, 主要由传送带模块、导向模块和滑槽模块组成。导向模块的作用是将被识别出颜色和材质的工件, 按照需要导入相应滑槽。该模块中的导向气缸的两个极限位置分别装有一个磁感应式接近开关, 用于标识气缸运动的两个极限位置。当气缸的活塞杆运动到端部时, 端部的磁感应式接近开关就动作并发出信号。在PLC自动控制中, 可以利用该信号判断导向气缸的运动状态或所处的位置, 从而间接判断气动拨叉是否转动到所要求的位置, 把3种不同颜色和材质的工件分别送入相应的滑槽中。在传感器上设置有LED以显示传感器的信号状态, 供调试时使用。传感器动作时, 输出信号“1”, LED灯亮;传感器不动作时, 输出信号“0”, LED不亮。传感器的安装位置是根据要求来调整的。滑槽模块由三根滑槽和一个镜反射式光电传感器组成。镜反射式光电传感器用于判断传送带上的工件是否滑入滑槽, 只要任一滑槽中有工件滑入, 就会阻挡光线从发射端到达接收端, 传感器输出信号就要复位, 用此信号控制传送带停止工作。
模块化生产系统 篇2
模块划分是模块化设计的前提，而模块化设计是实现模块化生产方式的基础，因此，模块划分是模块化生产方式的关键环节。模块划分的粒度对生产的成本和效率有很大的影响：模块划分粒度越细，越有利于客户参与产品定制设计，但由于组成产品的模块数增多，使得装配接口增多，装配时间加长，装配精度下降的可能性增加，从而使交货期延长;模块划分粒度越粗，越有利于产品装配，但客户的需求又较难满足，因为客户一点小小的要求，则可能导致整个模块的重新设计，从而增加成本及生产周期，交货期延长，客户满意度下降。针对模块化生产方式的特点，在考虑顾客个性化需求的前提下，以功能为基础，以结构为载体，根据产品的物理、几何特征，进行面向制造、面向装配的模块划分，简化模块化制造、装配过程，减少运输、等待时间。
(二)基于功能模块的模块化设计
模块化设计是模块化生产的价值核心，也是企业最大价值所在。企业在接到顾客的订单后，首先确定现有产品及模块的重新组合能否满足顾客需求，以现有产品或模块的重新组合即可快速、可靠地向顾客提供所需的产品，不必进行新产品的设计;否则，通过采取现有模块改进、专用模块设计及其接口设计来进行产品的创新性设计：
现有模块改进。分析顾客的个性化需求后，先从模块库中找到相似的模块，再对该相似模块采取改变或替代某些要素，添加某些要素，改变某些接口以及局部功能更新，提高模块性能等措施，争取在现有条件基础上尽可能满足顾客需求。现有模块的改进较模块的重新设计经济有效，周期短，更容易为企业所接受和采纳。
专用模块设计。当标准模块或通用模块库中没有与所要求模块相似的标准模块，无法进行现有模块改进时，就需要采用专用模块设计。专用模块化设计需要较长的周期，需要花费较多的人力、物力、财力，因此，必须考虑经济性原理，即在设计中考虑通用化、系列化等因素，以便实现专用模块向通用模块的转型。
接口设计。接口的作用是传递功能。为扩大模块通用性，接口设计必须解决其互换性和兼容性问题。模块的接口分为内部接口和外部接口，内部接口主要实现模块内部的互联，它是一种专用接口，而外部接口主要是实现模块间的连接。因而，充分考虑各类产品的接口结构，使设计的模块具有多种接口，以实现不同产品的互连，即要扩大接口的兼容性，兼容性是解决模块更新、加大模块重复使用的有效途径。为实现必要的兼容，对较复杂的接口，可设计接口模块。
(三)基于虚拟企业制造网络的模块化制造
模块化生产方式将虚拟企业制造网络和模块化制造相结合，实施基于虚拟企业制造网络的模块化制造。基于虚拟企业制造网络实际上是核心成员企业在对新产品进行概念化设计、模块化设计，并对每个模块的性能、参数等关键指标标准化之后，就每个模块在众多的独立企业中挑选出最优合作伙伴。 制造网络中，核心企业根据不断变化的产出需求和新市场的出现重新配置生产要素。成员企业根据其核心能力、优势资源承担相应模块的制造，因此，各成员企业作为组成虚拟企业制造网络的独立的子系统，各自专注于自己专长的项目，每个成员企业仅仅作为一个功能模块显示其外部功能。而各成员企业的内部功能，由各成员企业自身去解决，这样，有利于减少资源在集成过程中由于各个成员企业的利益冲突而产生的内耗，降低联盟内的交易费用，从而真正把各成员企业的专长、知识、信息、核心资源优势集中起来，以最短的反应时间、最少的投资、最大限度的满足顾客多样化和个性化的需求;也使各个成员企业可以更好地集中自己所有的资源作自己所专长的工作，以努力提高自己的核心竞争力。
(四)基于多品种流水线的模块化装配
模块化装配，即先通过零部件的组合装配出具有不同功能的模块，再根据产品的结构、功能选择满足要求的模块，通过模块的组合装配出满足顾客要求的产品。因此，模块化装配的基本单元是独立的模块。针对顾客需求的多样化、个性化特征，模块化生产方式可采用多品种装配流水线，基于多品种流水线的模块化装配要求做到产量、品种、工时及生产负荷的均衡以实现生产平稳，产品结构转换迅速，设备调整时间短，快速响应顾客的多样化需求。
当前，企业的装配线多是基于顾客订单的装配线，装配过程具有动态性。因此，必须从以下三个方面考虑模块化生产方式下的模块化装配。
产品组合。模块化生产方式下，模块的宽度、深度决定了产品组合的宽度、深度，进而影响产品装配的效率。模块化装配按照模块的相似性进行装配线的任务分配，实现模块的并行装配，提高装配效率。因此，对产品组合合理的分析、分类是进行产品的装配序列规划及生产线平衡的依据。
装配序列规划。模块化装配下，产品的装配分为模块的分装和产品的总装，模块的分装可以根据对市场的预测及销售历史进行预测性装配，各模块在不同的装配线上实现并行装配，因此，不必考虑分装模块的装配序列规划;在产品的总装阶段，则必须考虑产品的结构特征、装配的工艺性、模块接口的特性等因素，根据组成产品的模块数量和类型最少、装配方向、夹具变换次数最少、装配的层次化、并行化等模块装配序列规划原理，确定模块化生产方式下装配的装配序列。
装配线平衡。模块化装配方式下多品种装配流水线上的节拍为各种产品的平均节拍，而各种产品在工序上的工作节拍因产品的不同而有差异。因此，不能按平均节拍来平衡线内各道工序的生产能力，而应以计划期为单位结合顾客订单的交货期及生产的提前期进行生产线的平衡。生产线平衡后即可以模块为单位，在坚持“构成产品的模块数量和类型最少”的原则下，进行产品的模块化装配。
结论
模块化生产方式是模块化理论渗透到制造领域形成的更具灵活性、适应性的生产方式。这种生产方式下，企业不再需要把所有生产工序集中在一个企业内部，而是将生产工序进行模块化分解，外包给其他经营单位，或者从市场上采购模块部件，因此，模块化生产适合于顾客需求多样化、个性化的大规模定制。当然，实施模块化生产方式的前提条件是产品的可分解性，即该产品既能被分解成若干零部件又可以进行重新组合，并且在这一过程中不会失去原有的功能。
参考文献：
1.苟昂，廖飞.基于组织模块化的价值网研究[J].中国工业经济，(2)
2.余东华，芮明杰.模块化、企业价值网络与企业边界变动.中国工业经济[J]，2005(10)
酒店集团餐饮生产模块化探究 篇3
关键词：酒店集团；传统餐饮生产；模块化生产；大批量定制
中图分类号：F719．3 文献标识码：A
Modularization in F&B Production of Hotel Groups
WANG Sheng-guo,CHEN Jue
(Tourism CollegeZhejiang Gongshang University,Hangzhou 310018,China)
Abstract:Large hotel groups have the absolute advantage in China's F&B industry,so that even one group can operate many hotels in one city in different styles. It becomes the most important issue to develop the group in a sustainable way that how the hotel group can adapt to the change of demand in the new age and how to adapt to the demand of group F&B production development. The paper introduces how the idea of modularizedproduction can innovate the traditional F&B production so as to meet of consumers demand in a broad way.
Key words:
中国的餐饮市场经过20多年的改革与发展，已进入了一个全新的发展阶段。大型酒店集团在中国餐饮业已占有绝对优势，如：东方航空酒店集团已有30家酒店，三星级以上的酒店就有12家，建筑面积达到了20万平方米。个别酒店集团在一个城市就经营着多家大中型酒店，甚至由一个城市逐步发展到全国，如：杭州“红泥”餐饮集团公司独资开设的大中型餐饮企业已有十多家（杭州4家、上海4家、南京1家、北京1家、仪征1家、长兴1家、宁波1家），并列入全国餐饮百强企业行列。那么，酒店集团如何适应发展阶段的变化要求；如何适应酒店集团餐饮生产的要求和风格特点一致的要求；如何适应新世纪餐饮发展潮流的要求；如何满足广大消费者个性化、人性化的餐饮要求等自然成为酒店集团可持续发展的头等大事或需要关注的大事。首先，酒店集团必须把上述四方面作为企业发展过程中需要重点研究的课题或重要的内容来加以探讨与研究，并整理和制订出相适应的经营理念、经营方式来满足不同层次、多样化的餐饮消费需求。同时，选用科学的、先进的生产方式来组织酒店集团的产品生产，使其提供的产品无论在同一个城市或不同的城市均能达到规范化、标准化、统一化的标准。从而使酒店集团的餐饮生产，达到加工合理、配菜简洁、生产迅速、品种多样、质量统一、营养健康的要求，使酒店集团的餐饮生产逐步接轨世界。
一、酒店集团餐饮生产现状与未来发展
目前酒店集团的餐饮生产状况仍然处于手工操作阶段，虽然有了一部分机械设备或个别酒店集团开设了中央厨房，但是，总体来讲距离机械化生产或工业化生产仍然存在着较大的距离。其主要原因有以下四方面：
1.传统中式点菜餐饮以丰富多彩的菜点品种来提供个性化、人性化的服务。而这些产品在生产过程的有效控制和产品质量的稳定性，都必须依赖于人的工作责任心、操作技艺和个人状态（包括身体状况、心理状况，以及传统习惯和饮食爱好等等方面的原因，这些原因均会影响到个人的发挥），如某一方面出现差错，就容易导致产品质量不稳定或产品的差异。
2.个人习惯和师承的不同或生产缺少标准化工艺的制约，也会导制产品的多样性。由于，各地对菜点制作的方法和特点理解不同、看法不同、审美观点不同，就容易造成菜点在制作上的差异。特别，缺少投量标准、工艺标准和质量标准，势必会导制所有的产品，多种的制作方法和多种的成品特点，在一定程度上必然会影响到消费者的餐饮情趣和企业的声誉。
3.中国菜是个庞大的食品家族，产品多达60000余种，很难使每一名操作人员都熟悉和掌握产品的工艺流程和制作特点。从而造成了生产的混乱和产品质量的不确定性；导致了餐饮业很难在短时间内获得标准化工艺的数据，直接影响或阻碍了中国餐饮业在短时间内实现机械化生产或工业化生产的可能性。
4.中国的餐饮市场正朝着多样化、个性化的方向发展，餐饮业为了迎合和满足消费者的需求，就必须不断地推出新产品来吸引消费者。而多样化和个性化的菜点设计，需要有一大批人去研究探讨。而我国目前餐饮业最缺此类人才，从而造成了餐饮市场产品雷同或千篇一律的现象。而对于信息技术或高科技技术在餐饮业的运用，仅仅停留在点菜、结算等等方面。而对于菜点制作流程和菜点创新设计，仅仅停留在一种想象或理论上的研究，它必然会影响到餐饮业的发展和菜点的不断创新。
为此，酒店集团必须面对现实，借鉴其它行业先进的经验和方式来提升酒店集团餐饮生产的科学化，即：根据酒店集团餐饮生产的实际情况、供应情况和消费情况，确定一种新的餐饮生产模式，来改善或提高酒店集团餐饮生产的落后状况，从而达到和接近国际餐饮的生产标准。而模块化生产恰好符合传统中式点菜餐饮的生产要求（多样化和个性化的生产要求），并能满足当前餐饮消费变化快的特点，应该说是新世纪酒店集团餐饮生产的一种全新模式，它不仅可以促使中国的餐饮业早日实现标准化生产，而且还可以帮助中国的餐饮业早日实现机械化生产或工业化生产。
二、模块化生产的概念、基本理念和模块化餐饮生产设想
（一）模块化生产的概念、基本理念
模块化生产的概念是在产品（尤其是制造装备）模块化设计基础上发展形成的。模块化设计是对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能，不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列的功能性模块（通用模块和个性模块），通过模块的合理选择和组合来构成不同的能满足顾客不同需求的个性化产品的一种设计方法。它的基本理念是按照模块化原则将制造系统分解成一些结构和功能独立的标准单元模块，然后按照特定模块化产品的制造要求进行模块的组合，创造一种柔性的生产环境或条件，使生产系统能够很快地适应新产品的生产需要。其本质就是在现代计算机技术和信息技术的支持下，采用模块化原理对产品及其生产系统进行全面建设，以提高系统的柔性和可变性。为此，酒店集团的餐饮生产必须根据模块化生产的基本理念，将菜点生产的工艺流程有目的的分解成若干个生产模块（主体模块、辅助模块和模块接口），并通过模块与模块之间的有机组合或计算机的科学编排来组织生产和设计新菜点。当然，在组织生产或设计新菜点时也不能忽视酒店的定位、服务对象、消费者承受能力和当代餐饮发展潮流的变化趋势等因素，从多方面、多角度满足消费者求新多变的心理要求。
（二）模块化餐饮生产的设想
模块化生产是实现大批量定制的具体方法和途经。因此，模块化生产必须符合大规模定制的生产理论，如：1970 年,托夫勒(Alvin Toffler) 在其《Future Shock》一书中提出了一种全新的生产方式的设想:以类似于标准化或大批量生产的成本和时间,提供满足用户特定需求的产品和服务； 1987 年, 达维斯(Stan Davis) 在《Future Perfect》一书中首次将这种生产方式称为“Mass Customization”,即大批量定制,简称MC。同时，也必须符合大批量定制的原理，如：美国学者Pine则提出，大批量定制的目标在合理的价格下提供足够多的产品花色品种类型使几乎每个人都能从中找到自己想要的（这些也被认为是大批量定制的广义式概念）。基于这个概念，笔者将模块化餐饮生产的设想建立在仿照制造业类似的基础上，将模块化餐饮生产划分为餐饮产品本身的模块化和生产流程的模块化。
餐饮产品本身的模块化涉及到餐饮产品的标准化和餐饮产品族的建立。企业需对提供的产品和服务，特别是菜点等有形要求实施标准化，并在标准化的基础上结合顾客的需求确定产品结构的生产模块，如：鸡丁菜肴生产模块、鸡丝菜肴生产模块、鸡块菜肴生产模块和整鸡菜肴生产模块，等等。产品结构的模块化涉及到两个主要问题，一是产品的标准化，即：产品通过筛选、归纳、整理成标准数据，再整合为标准模块。 二是在标准模块的基础上建立产品族，即在各种模块之间建立起关联，形成最终产品的范围和品种，模块化餐饮生产设想图如图1所示。
生产流通的模块化，是将中式菜点进行系统的分析，并在分析的基础上，把模块化原理运用于产品的整个设计与制作过程,并将产品的部件形成多种生产模块，以不同模块的组合和计算机的程序编排来组织生产或设计产品（半成品）。并在不同模块接口（各种传热接口）的制约下，形成多样化和个性化的产品或新产品,真正使中式菜点的生产与设计，能符合标准化、模块化和机械化的生产要求。
三、模块化生产是酒店集团餐饮生产未来的发展方向
为了能使中式菜点的生产与设计，能符合标准化、模块化或机械化的生产要求，就必须将生产原料、工艺流程等进行系统的划分，使其符合或达到模块化或大批量定制的生产要求和设计要求。
（一）生产原料的模块化划分
生产原料的模块化划分是餐饮生产和菜点设计，最为基础也是最为重要的内容之一。它不仅涉及到生产流程是否科学合理，而且还关系到产品是否具有创新性和能否达到菜点多样化、个性化和人性化的要求。按照模块化生产的原理，生产原料一般划分为二大类：一是主体模块；二是辅助模块。
1.主体模块是指产品的主体，又称通用模块或公用模块。它既可以是整型原料，也可以是改刀后的碎散型原料，但必须在整个产品中占主导地位，即：
2.辅助模块是指产品中的辅助部分，又称个性模块。辅助模块一般可分为配料类模块和调料类模块。
配料类模块是指形状小、数量少、色彩鲜艳、质地脆嫩或形态优美的一类配料。
调料类模块是指各种调味品和香料，经过加工、调制后的复合调味品。
虽然，二种辅助模块使用量都很少，但它可以改变菜点的色泽、形状、滋味和香味。是制作和设计个性化和人性化菜点的重要基础，更是设计新菜点的关键因素之一。
(二)传热介质的模块化划分
传热介质的模块化划分是指菜点制作过程中给予产品加热的一部分因素。模块接口一般可分为液态传热接口、气态传热接口、固态传热接口和非热熟处理接口等四大类。由于，模块接口的性质不同和主、辅模块的性质各异，就可以生产出风味各异、品种多样化或个性化的菜点。为此，模块接口对菜点制作与创新设计具有制约作用，也就是讲设计新菜点必须考虑到模块接口与主体模块、辅助模块之间的相互关系，即：主体模块、辅助模块的性状和功能、营养等等方面的因素，只有三者符合了生产要求，才有可能生产[LL]出色、香、味、形、质、营俱美的佳肴或符合多样化和个性化的生产要求。反之，就不可能组织传统菜点的生产或新菜点的设计。由此可见，模块接口对菜点制作起着决定性的作用，也是保证菜点达到菜点属性要求的重要因素之一。
（三）模块化生产与菜点设计
菜点多样化并不是仅仅根据人们的构想和饮食要求来设计菜点，也可以根据主体模块辅助模块和模块接口的科学、合理的搭配或计算机的程序编排来设计菜点。首先，这二种设计方法都不能忽视顾客、竞争者、美食家、制作者、管理者等意见或提供的信息；其次，还必须结合企业经营的理念、企业的定位和消费者反馈的意见来进行创新设计，如：主体模块与辅助模块的营养互补、食疗互补、形状互补、色泽互补、滋味互补和价格互补；不同的模块接口、不同的温度、不同的加热时间均能达到多样化、个性化的设计要求，甚至于还能设计出价廉物美、消费者欢迎、符合模块化生产的美食。如：以鱼片为例，即可生产出下列传统名菜和创新设计出下列创新菜肴。见表1
参考文献：
［1］王圣果. 信息化与中国的餐饮业. ［J］ 商业研究，2006（4）.
［2］ 陈觉. 餐饮大批量定制系统设计 ［M］ .辽宁科学技术出版社， 2005（5）.
［3］ 陈觉. 超越麦当劳的中式餐饮运营新哲学［J］.饮食文化研究，2004（4）.
［4］ 王圣果. 模块化生产与菜肴设计［J］.饮食文化研究，2005（2）.
［5］ 张建业、李勇平.餐饮产品标准化生产与定制化生产是宾馆餐饮的取胜之道［J］.旅游科学，2003（3）.
［6］ Silveira, G D, Borenstein D,Fogliatto F S. Mass Customization: Literature review and research direction [J], International Journal of Production Economics, 2001.（1）
（责任编辑：阿莲）
模块化生产系统 篇4
栓剂生产线是生产栓剂药品的设备,主要由栓剂制带机、栓剂灌注机、栓剂冷冻机、栓剂封口机4部分组成。其工作原理为:成卷的塑料片材(PVC、PVC/PE)经过栓剂制带机正压吹塑成形,吹制成鱼雷型或子弹型的栓剂壳带后,自动进入灌注工位,已搅拌均匀的药液通过高精度计量装置自动灌注到栓剂空壳内,连续进入冷却工位,经过一定时间的低温定型,实现液态到固态的转化,变成固体栓剂,再通过封口工位的预热、封上口、打批号、打撕口线、切底边、齐上边、计数剪切工序制成成品栓剂。
在该生产线中,由于使用PVC、PVC/PE片材的厚度逐步变薄,甚至达到0.08 mm～0.10 mm,因此在成型过程中对温度变化的要求越来越高,只有高精度的温度控制才能保证产品的合格率,故此选用了OMRON的模块化温控器来精确控制温度,以生产合格的栓剂包装产品。
1 控制系统构成
该系统由人机界面HMI(OMRON NS8-TV00B-ECV2)作为操作主体,与PLC主机(OMRON CP1H-XA40DR-A)通过通讯模块(CP1W-CIF01)连接,实现数据的控制与交换;模块化温控器(EJIN-TC4A-QQ)与PLC的串口2通过通讯模块(CP1W-CIF11)和温控通讯单元(EJ1N-EDU)连接,实现与PLC间的数据交换。图1为控制系统组成图。
2 软件设计
本控制系统软件包括4个部分,即OMRON PLC控制程序、NS触摸屏控制程序、温控模块的控制程序和通信程序。本文只对EJIN部分进行阐述。
2.1 OMRON PLC 控制程序设计
在Cx-Programmer软件开发环境下,根据工艺要求,分别设计了手动、自动、连锁程序。PLC作为整个控制系统的底层单元,执行整个系统的数据采集和处理。图2为控制系统梯形图,根据该流程图,使用温控器功能模块对温度数据进行读取和设置。
2.2 NS8触摸屏控制程序
在Cx-Designer软件环境中设计操作画面,实现人机的数据交换和操作。图3为设计的触摸屏NS8温度数据画面,显示的是温度的实时值、设定值。
2.3 温控模块的控制程序
通过温控模块EJIN实现对温度的自动高精度控制,在OMRON CX-Thermo温控器支持软件中对温度的基本参数、通信参数进行设定固化处理,并保存下载到EJIN中。图4为EJIN模块的参数设置画面,其中要设置温控器的输入类型(PT100)、控制模式(加热)、PID参数、温度的上下限与PLC通信的参数等等。
2.4 通信程序
在Cx-Programmer软件开发环境中完成通信参数的设置(保持EJIN、NS和PLC设置的通信参数一致),从而建立PLC-EJIN、PLC-NS的通信连接,图5为通信参数设置界面。在PLC的串口2中设置与EJIN通信的相关参数,其中包括波特率(115200)、数据格式(7,2,E)、通信模式(串口网关)。相应的温控通信单元EDU的参数与之对应即可。
2.5 通信模块的接线
在PLC中,串口2使用RDA-和RDB+(也可以使用SDA-和SDA+),分别与EJ和N-EDU单元的7-和6+脚连接。
3 结束语
通过调试,目前此控制系统已在厂家正常运行3年有余,不仅温度控制精度高、调试周期短,而且维修简单直观,大幅度降低了维修成本,减少了维护时间。
参考文献
[1]张伟.欧姆龙CP1H在Y7520K螺纹磨床改造上的应用[J].PLC&FA,2009(10):55-56.
[2]李雪梅.欧姆龙PLC监控软件的开发[J].现代橡胶技术,2009(2):40-42.
模块化教学考试系统-操作说明书 篇5
操 作 说 明 书
2011 年 4月
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TEL：025-85821586 FAX：025-85821586转806
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南京铁路计算机工程有限公司
目录 2 登录...................................................................................................................................................................4 学习任务..........................................................................................................................................................5 2.1 2.2 2.3 3 4 学习模块.................................................................................................................................................5 练习模块.................................................................................................................................................6 考试模块.................................................................................................................................................6
计划通知..........................................................................................................................................................6 在线学习..........................................................................................................................................................7 4.1 4.2 4.3 模块化教材.............................................................................................................................................7 多媒体教材.............................................................................................................................................8 其它资料.................................................................................................................................................9 模拟练习........................................................................................................................................................10 5.1 5.2 5.3 模块化题库...........................................................................................................................................10 模拟仿真软件......................................................................................................................................11 其他练习...............................................................................................................................................11 考试考核........................................................................................................................................................11 6.1 6.2 理论考试...............................................................................................................................................11 随机考试...............................................................................................................................................13 成绩查询........................................................................................................................................................13 7.1 7.2 7.3 理论成绩...............................................................................................................................................13 实作成绩...............................................................................................................................................14 工作业绩...............................................................................................................................................14 查询分析........................................................................................................................................................15 8.1 8.2 8.3 模块统计...............................................................................................................................................15 学分统计...............................................................................................................................................15 试卷分析...............................................................................................................................................16
8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4 分数段统计.................................................................................................................................16 试卷分析......................................................................................................................................17 试题分析......................................................................................................................................17 缺考人数......................................................................................................................................18
结果评定........................................................................................................................................................18 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 理论成绩管理......................................................................................................................................18 实作成绩管理......................................................................................................................................19 学分管理...............................................................................................................................................19 工作业绩管理......................................................................................................................................19 结果评定...............................................................................................................................................19 教材管理....................................................................................................................................................20 10
模块化教学考试管理系统操作说明书
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10.1 10.2 10.3 11 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 12 12.1 12.2 12.3 13 模块化教材...........................................................................................................................................20 多媒体教材...........................................................................................................................................20 其它资料...............................................................................................................................................21 基础管理....................................................................................................................................................21 教学管理...............................................................................................................................................21 考试管理...............................................................................................................................................22 题库管理...............................................................................................................................................24 用户管理...............................................................................................................................................25 计划通知...............................................................................................................................................26 公告栏....................................................................................................................................................26 系统管理....................................................................................................................................................27 分类字典维护......................................................................................................................................27 系统设置...............................................................................................................................................27 操作日志...............................................................................................................................................27 疑难解答....................................................................................................................................................28
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模块化教学考试管理系统
操作说明书 登录
功能描述：职工通过此页面登录系统 登录页面如下：
输入工号、密码登陆系统，登录后首页面如下：
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学习任务
功能描述：职工可以查看必须学习的模块，并且可以进行对应题库的练习，课程全部学习完成后再进行考试。
点击学习任务，页面如下：
2.1 学习模块
功能描述：职工可学习相应模块内容，系统显示需要学习时间和已学时间以及学习进度 点击模块标题，可以进入相应模块学习，页面如下：
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2.2 练习模块
功能描述：职工可以进行模块相对应的题库练习点击题库练习，页面如下：
点击“下一题”继续答题，点击“结束练习”退出练习页面
2.3 考试模块
功能描述：职工学习完所有学习任务后，才可以进行考试。计划通知
功能描述：可以查看发布的计划通知信息，且可根据标题、信息类别检索 点击计划通知菜单，页面如下：
点击相应标题，浏览详细信息
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在线学习
功能描述：职工学习模块化教材、多媒体教材，浏览事故案例、规章办法、参考资料等信息 通过首页进入在线学习页面，如下：
4.1 模块化教材
功能描述：学习模块化教材，可以查看系统中所有模块的教材。点击模块化教材，页面如下：
点击模块标题，页面如下：
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点击各模块按钮，进入学习教材页面：
4.2 多媒体教材
功能描述：观看所有多媒体教材 页面如下：
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点击标题浏览相应多媒体，页面如下：
4.3 其它资料
功能描述：查看事故案例、规章办法、参考资料等信息 页面如下：
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点击按钮进入查看详细资料 模拟练习
通过首页进入模拟练习页面，如下：
5.1 模块化题库
功能描述：进行所有模块教材对应题库的练习具体操作可查看4.1模块化教材
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5.2 模拟仿真软件
功能描述：提供模拟仿真软件链接
5.3 其他练习
功能描述：提供其他练习接口 考试考核
功能描述：可以选择试卷作答，考完试职工本人可查看本次考试成绩 通过首页进入考试考核页面，如下：
6.1 理论考试
功能描述：职工必须学习完相应教材后，才能考试 点击理论考试按钮，进入试卷列表页面：
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选择相应考试卷，点击进入考试页面：
答题完成后，点击提交试卷，完成本次考试，页面会显示本次考试成绩：
注意：若试卷中有“必对题”，题目右侧有明显标记，此类题目必须答对，否则整张试卷以零分计算。相关页面如下：
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6.2 随机考试
功能描述：职工不需通过学习教材就可参加考试
点击随机考试按钮，进入随机试卷列表页面，操作与理论考试一致 成绩查询
功能描述：可以对职工本人的理论成绩、实作成绩、工作业绩
7.1 理论成绩
功能描述：查看本人近期理论成绩，包括试卷名称、考试时间、答题详细等 点击理论成绩，页面如下：
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点击查看试卷，可以查看试卷答题及得分情况，页面如下：
7.2 实作成绩
功能描述：查看本人近期实作成绩 点击实作成绩，页面如下：
7.3 工作业绩
功能描述：查看本人近期工作业绩 点击实作成绩，页面如下：
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查询分析
功能描述：用于管理员对本站段所有人员学习、考试的情况进行查询、统计、分析
8.1 模块统计
功能描述：按照工种、工号、姓名等记录职工学习教材时间，对应学时，同时可以查看职工每天学习时间，并提供查询、打印、导出功能。点击模块统计，页面如下：
8.2 学分统计
功能描述：记录职工模块化教材应学、已学时间及进度，并记录多媒体教材、其它资料学习时间，并提供查询、打印、导出功能。点击学分统计，页面如下：
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8.3 试卷分析
功能描述：对系统中所有试卷考试情况进行分析，包括分数段统计、成绩分析、试题分析、缺考人数查看。
点击试卷分析，页面如下：
8.3.1 分数段统计
功能描述：按照分数段统计考试次数 点击分数段统计，页面如下：
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8.3.2 试卷分析
功能描述：对职工考试成绩进行统计分析，包括职工考试时间，考试分数，答题明细，并提供查询、导出等功能。
点击试卷分析，页面如下：
点击查看试卷详细
点击，可以查看答卷明细，页面如下：
导出答题情况
8.3.3 试题分析
功能描述：对试卷中只要被职工答过的题的答题情况进行统计，包括答题人数、答对人数、答错人数、错误率、答错人员姓名及作答，并提供打印功能。点击试题分析，页面如下：
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答错人员明细
点击答错人员，页面如下：
8.3.4 缺考人数
功能描述：对该张试卷参考人员中未考试人员进行统计。点击缺考人数，页面如下： 结果评定
9.1 理论成绩管理
功能描述：查看、导入职工的理论成绩，可根据工号、姓名，时间段等查询，并提供导出功能
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点击理论成绩管理，页面如下：
导入方法：选择“导入理论成绩”，浏览需要导入的文件，点击加载，再点击格式分析，在格式正确的情况下，点击导入，系统会给予提示导入成功。相关页面如下：
9.2 实作成绩管理
功能描述：查看、导入职工的实作成绩，可根据工号、姓名，时间段等查询，并提供导出功能
具体操作与7.1理论成绩管理一致
9.3 学分管理
功能描述：根据理论成绩、实作成绩按比例计算出每位职工的学分，系统显示出，并提供查询、导出功能。
9.4 工作业绩管理
功能描述：查看、导入职工的工作业绩，可根据工号、姓名，时间段等查询，并提供导出功能
具体操作与7.1理论成绩管理一致
9.5 结果评定
功能描述：根据理论成绩、实作成绩、工作业绩按比例计算出每位职工的综合评定成绩，系统显示出，并提供查询、导出功能。
注：结果评定的比例设定在“系统管理”—“系统设置”里操作 点击结果评定，页面如下：
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教材管理
10.1 模块化教材
功能描述：新增、修改、删除、查询按照模块划分的教材 点击模块化教材，页面如下：
输入学时
编辑教材分类
鼠标右击分类名称，可以新增、编辑、删除分类，将教材内容输入信息栏即可。注意：在分类最低一级别（如LA1），才可以输入学时。
10.2 多媒体教材
功能描述：新增、修改、删除、查询多媒体教材 点击多媒体教材，页面如下：
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编辑多媒体
10.3 其它资料
功能描述：新增、修改、删除、查询事故案例、规章办法、参考资料等 点击其它资料维护，页面如下：
编辑资料 基础管理
11.1 教学管理
功能描述：设置工种所需学习的教材分类，即设置两者对应关系 点击教学管理，页面如下：
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（1）手动设置对应关系：
先点开需要设置的车间或者工种名称，再选择教材名称，如果勾选成功，页面右侧会以列表呈现，如上图所示，如果要删除，直接点击删除或者将原先的勾选去除即可。
注意：教材必须选择最低一级别（如LA1），如果选择之前级别（如理论知识），等于没有设置，因为只有最低一级教材下才有内容和对应题库。（2）系统自动匹配对应关系：
将工种和教材类别对应关系整理成如下格式（需用EXCEL）：
导入方法：浏览需要规则文件，点击加载文件按钮，再点击“自动匹配考试分类”，系统会显示匹配成功。
注意：导入文件必须参照模板格式，否则无法成功导入系统。（点击“规则下载”即为下载模板）
11.2 考试管理
功能描述：用于设置试卷的详细信息，包括考试时间、试卷名称、参考人员、各题型题目数量、分数等。
点击考试管理，页面如下：
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进入试卷编辑页面:
说明：
是否启用：分为开启/关闭，如果需要使用试卷，必须选择“开启” 有效时间：到结束时间，系统自动关闭试卷 考试时间：设置试卷考试总时间，以分钟为单位 试卷名称：设置试卷名称
总分：无需额外设置，系统会根据每题分值和题目数量自动计算 合格分：设置合格分数
每题分值：设置试卷中单选题、多选题、判断题每题的分值
参考人员：设置可以使用本张试卷考试的部门、具体人员等 适用类型：分为理论考试（必须学习完相应教材才可以考试）、随机考试（无需学习教材就可以考试）
考试次数：分为限考一次/可重复考 出题：
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（1）“适用类型”为“理论考试”： “试题分类”不需选取，系统会根据规则自动选取模块，只需设置各题型题目数量即可。（2）“适用类型”为“随机考试”：“试题分类”任意选取（注意：必须选取最低一级别，如LA1，因为只有这一级别才有题库）
以上信息输入完毕，点击保存即可。
11.3 题库管理
功能描述：新增、编辑、删除各题型题目（单选题、多选题、判断题、填空题、简答题、综合题），并提供导入功能。点击题库管理，页面如下：
左侧题库分类即为教材分类，不需额外设置
（1）手动输入试题：
选择试题所属分类，再点击“新增试题”，题目编辑页面如下：
输入题目信息，完成后点击保存即可。
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（2）导入试题：
选择题目所属分类，再点击“批量导入试题”，页面如下：
导入方法：浏览需要导入试题的文件，点击加载，再点击格式分析，格式正确后可以点击导入，系统会提示导入成功。
注意：必须先选择试题分类才可以进行后一步操作，否则即使新增或者导入成功，题目不在需要指定的位置
11.4 用户管理
功能描述：新增、修改、删除用户信息，包括所属车间、工种、等级、工号、姓名等，以及设置用户的权限。
点击用户管理，页面如下：
（1）手动添加人员 点击新增用户，页面如下：
输入人员信息，点击保存即可。
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（2）批量导入人员
点击批量导入部门和人员，页面如下：
导入方法：浏览需要导入人员的文件，再点击加载
a)导入部门：点击部门格式分析，在格式正确的情况下，点击部门导入 b)导入用户：点击用户格式分析，在格式正确的情况下，点击用户导入（3）设置权限
在新增用户界面中，设置权限，目前系统中分为普通职工、车间管理员、系统管理员三种权限。
11.5 计划通知
功能描述：新增、修改、删除计划通知信息。点击计划通知，页面如下：
11.6 公告栏
功能描述：编辑公告栏内容 页面如下：
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系统管理
12.1 分类字典维护
功能描述：用于设置系统基础字典
12.2 系统设置
功能描述：用于设置系统名称、单位名称、学时对应时间、结果评定比例 页面如下：
12.3 操作日志
功能描述：用于记录登录系统人员操作时间、操作内容，并提供筛选功能。页面如下：
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疑难解答
功能描述：职工提问，由职教科解答并发布。页面如下：
说明：疑难解答职工提问后，只能由有系统管理员权限的人解答，职工只能看见自己提出的问题以及职教科确认发布的信息，无法查看其它职工没有经过职教科确认的提问。
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模块化生产系统 篇6
一、ERP生产计划模块存在的主要问题
1、无限能力的假设前提过于理想化
企业制定计划生产可促进生产环节更具有科学性，对资金与原料进行合理分配，避免发生资源短缺建设项目终止的情况。这一规划从表面情况分析具有很强的科学性，但在实际使用中却存在很多问题，以生产计划为例。在设计阶段工作人员的计划过于理想，原料的使用情况以及生产能力都是按照最好状态来进行的，并没有将影响因素加入其中，这样得到的计划报表并不具有可行性。无线能力指的是企业在对未来发展方向以及生产阶段进行规划时总是往好的一面想，并且最大限度的提升生产规模。造成计划在企业中并不能开展，并且现有的设施条件不能实现计划目标，造成计划与现实脱轨，没有起到引导作用。生产环节受多种因素制约，企业在假设过程中将原料的量全部加入计算中，缺少对损耗部分的分析，这样得出的结果只能是理想方案，并不能反应真实情况。这种分析计划方法使企业的抗风险能力下降，在运转过程中与脱离市场经济的变化，只是依靠自身设定的计划来开展生产活动，当市场发生变动后产品很难再找到销路。便出现了积压、滞留等情况。生产计划的合理性体现在使用阶段，并且要在规划中体现先进性，可减少企业运转中的损耗。
2、生产计划与控制相分离
制定出的生产计划并不具备控制能力，只是对一段时间内的生产情况做出简单的规划。当一套完整的计划设计成型后，由于缺少监管控制，需要很长一段时间才会在生产环节落实，而市场往往已经发生变动，计划方案便显得落后，应用时很难对生产盈利起到促进作用。由于落实不及时造成计划失去可行性的情况在企业中最为常见。出落实之外，控制还体现在产量上。一份科学的生产计划应具有变动性，当产品的生产量达到饱和后，可对其进行宏观调控，减少计划生产量，可保持产品的销售价格不变。这种控制力却是生产计划中所缺少的，两项工作只能在生产环节单独开展，很容易引发基层生产矛盾。企业在运营过程中会对市场做出全面调查，并对一段时间内的变化进行预测，这样在设计规划时可更科学的进行，这也是控制的体现形式之一。要实现管理目的，将计划方案应用在实际生产中，必然要与控制相配合，在日常工作中互补，即使出现不稳定因素也会在得到有效的解决，并不会影响长期发展目标的实现。沟通配合不但体现在工作内容中，更重要的是解决管理制度中存在的分离问题。
二、优化ERP生产计划模块的对策
ERP计划模块是基于计算机设备来构建的，可灵活变动，在计划时要考虑企业的真实能力，将可能发生的风险项目加入其中，这样在使用阶段更具有科学依据。系统在对数据进行分析计算时会将误差浮动范围显示出来，可作为生产原料投入量的影响参考，同时还可将损耗量展现出来。对ERP生产方案进行优化处理，可解决计划过于理想化而失去真实性的问题，还能将控制管理引入计划中，帮助在基层快速得到落实，解决真实存在的弊端。若开展过程中遭受到阻碍，还可通过整改模块来解决，将不合理的部分去除，引入新的计划理念。生产计划中要体现出材料的搭配使用，保障原料充足，可为生产环节提供足够的能量，材料缺少的情况下可适当降低生产量，这样可以保障产品的质量，解决材料对市场的影响问题。
1、引入APS
计划就是排序，就是先做什么，后做什么的问题。可以想象，上百台各种设备、数千人同时要完成各种任务，怎样才能在各种约束（设备能力、人员、时间、场地、物料等）条件下以及随时可能发生变化（动态）的，实现多个目标最优化的选择（交货期、设备有效使用率、最低成本等）？APS被誉为供应链优化引擎。其对所有资源具有同步的、实时的、具有约束能力的模拟能力，对物料、机器设备、人员、供应、客户需求、运输等影响计划因素，还是长期的或短期的计划都具有可优化、可对比和可执行性。当每一次改变出现时，APS就会同时检查能力约束、原料约束、需求约束、运输约束、资金约束等，这就保证了供应链计划在任何时候都有效。APS是一种基于SCM和约束理论的先进计划与调度系统，包含大量数学模型、优化及模拟技术。对制造业而言，APS能及时响应客户要求，快速同步计划，提供较精确的交货日期，减少在制品与成品库存，并自发考虑供应链的所有约束，自动识别潜在瓶颈，提高资源利用率，从而改善企业的管理水平。
2、实施ERP与MES系统集成
MES是根据APS的排程计划去执行并实时反馈，其对每个人员、每个设备、每个物料的生产资源的工作计划。MES系统集成实现生产任务监控、限额发料、生产过程执行的信息流在双方系统之间的传递。MES对生产过程进行实时监视、诊断和控制，完成生产单元整合和系统优化，在生产过程层中进行物料平衡、制订生产计划、实时排产、优化生产计划，实现了从订单下达到产品交付整个生产过程的优化管理。当工厂里面有实时事件发生时，MES能及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使得MES能够减少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力、提高物料的流通性，又能提高生产回报率，使整个企业有了一个自上而下无缝连接的信息平台，自动执行计划层制定的生产计划，从收集的实时数据中提取ERP系统所需的正确信息，使企业中需要相互联系的各信息系统和以产品生产为纽带的各部门紧密联系、协作，使企业获得最大的效益，从而解决了生产与计划之间的“断层”问题。
小结
在当今顾客驱动的环境下，制造商必须具有在面对不确定性的事件中不断修改计划的能力，要做到这一点，企业的制造加工过程、数据模型、信息系统和通信基础设施必须无缝地连接且实时运作，因而供应链同步化是企业最终实现敏捷SCM的必然选择。智能、协同、全局以及集成四方面必然是先进生产计划所应具备的特点。
模块化生产系统 篇7
在模块化生产线控制系统中,由于模块品种较多,批量较小,设计变化快,交货期短,根据模块特点和生产情况,决定研发以物料传输自动化为主的柔性生产线,来适应模块装配需要。该生产线由可转位的自动化物料仓库、自动化送料小车以及11个操作工位组成。
为了实现对装配线的合理调度,必须选择合适的控制技术。装配线(模块化生产线)包括11个装配工位,1个输送小车,1个自动回转库,2台工控机,只有采用适当的传输控制技术,才能组成一个完整的控制体系,才能正确执行调度命令,从而实现装配的自动化。
用可编程控制器PLC做控制系统的核心[1,2],成本较低,稳定性很高,程序编写、调试方便,但PLC在人机对话、故障判断等方面有一些不便,需要对编程非常熟悉的专业人员进行操作。并且要想直观地了解生产过程和监控信号的动态变化必须选择一个上位机来配合PLC,才能组成较好的自动控制系统。因此,本系统采用安装有组态软件的工控机与PLC通信,共同组成生产监控系统。
1 控制系统硬件要求
本系统采用两级递阶控制结构。上层用工控微机,下层采用PLC(装卸位采用工控微机),控制网络采用工业成熟的工控总线网络Profibus。上层采用工控微机实现对整个生产线的监控和调度。下层PLC实现对生产线、送料小车、存储仓库及各个工位的控制。
控制系统硬件结构如图1所示。工位2～11的控制器(PLC)通过EM277通信模块与Profibus DP线相连,并且通过RS485接口连接显示操作屏TD-400C(文本显示器),操作人员通过TD-400C实现与主站的信息交换。工位1是物料出入工位,用于工控机进行管理。工控机通过网卡连接主站,通过USB接口连接条码打印机,通过RS232接口连接读码器。此工控机运行“装卸位管理软件”,进行零件的信息编码、零件信息与操作信息的上传和下载、装卸状态的指示等操作。
2 控制系统的软件要求
2.1 送料小车软件要求
能够根据调度控制命令完成工件的传送及与仓库的驳接;工位PLC接受操作指令,完成对工位的控制,并通过显示屏显示操作内容、登陆信息等。以上全部通过开发PLC控制程序实现。
操作人员通过TD-400C实现与主站的信息交换的操作流程如图2所示。
2.2 主站的软件要求
主站软件主要由三大部分组成:生产模型(工件模型)生成系统、调度管理系统[3]、实时监控系统。具体软件系统结构如图3所示。
生产模型生成系统具有通用性,可以面向不同的产品和组装线。针对一个特定的产品和特定的生产线,它生成一个特定的生产模型文件,供调度管理系统使用。它的生成功能基于以下三个模块完成:产品定义模块、工位定义模块、工序编辑模块。生产模型系统仅在补充新产品或对生产线进行软重构时使用,生产线正常工作时可不启动。
调度管理系统必须作为系统进程自动启动[3],并要运行于生产线工作的始终,因此要有防止被关闭的功能。调度管理系统启动时,在指定的目录下寻找生产线状态记录表并打开,按状态记录表的产品记录自动载入相应的模型文件,接着建立与实时监控系统交换数据的数据通道,用生产线状态记录表中的数据将管道初始化。如果用中间数据库技术代替数据管道技术,则可以用中间数据库的功能代替生产线状态记录表,则调度管理系统启动时,在指定的目录下打开中间数据库即可。在以上任务完成后,“运行监控系统”命令被激活。实时监控系统被启动运行,与中间数据库连接,主站软件处于“准备好”状态。
调度管理系统的基本任务是根据生产模型文件中的数据和关系、现场的状态、实时监控系统的请求、优先权原则等,产生控制策略,决定对来自生产线的请求作何反应。其控制意图通过实时监控系统执行,其需要的现场信息也通过实时监控系统采集。
实时监控系统一边监视各个工位、送料小车、回转仓库的情况,例如工位现在是否忙碌,小车上是否有料,回转仓库的仓贮位置是否空闲等,并将监视到的情况实时向调度管理系统汇报,一边接受调度管理系统命令,转发至生产现场执行。
3 控制系统软件的程序设计
3.1 PLC控制程序
部分PLC的控制程序如下:
其中:Alarm为报警号。报警0显示:是否请求任务,确定按F5,取消按F6。报警2显示:操作已被取消。报警3显示:任务完成,确认按F5,取消按F6。报警7显示:等待小车中,小车装载完毕后按F7确认。报警8显示:可以进行操作,申请任务按F1。
3.2 主站软件的设计
3.2.1 生产模型生成系统的设计
生产模型生成系统含有三个模块:产品定义、工位定义、工序编辑。产品定义模块至少含有“新建”、“打开”和“保存”三个子菜单。每新建一个产品时,即创造一个新的模型数据文件。当保存产品时,即保存当前模型文件。已存在的模型文件可用“打开”命令打开。工位定义,可以建立和删除工位。工序编辑,对当前打开的产品,为其添加工序,同时给工序制定优先级、操作工位,也可为工序增加文本注释内容。
3.2.2 调度管理系统和实时监控系统
本项目是通过Profibus-DP网络采集各个工位的状态,由WinCCV6收集这些数据[4],并保存到数据库中。根据模型文件及生产计划,生成产品状态表。当工位的状态发生改变时,根据产品的加工状态作出调度。调度的结果保存到送料小车控制表中,小车根据控制表的变化执行调度命令,最终实现对产品装配的调度。整个调度程序通过WinCC中的VBS脚本来实现[5]。
1)对通用工位(工位2～11)上料请求的响应流程如图4所示。
请求动作程序的工作流程如下:程序不断扫描工位状态,当有工位提出上料申请时,触发上料申请动作(例如:工位2提出上料申请,触发工位2上料动作G2_req.bac)。然后搜索产品加工状态表,查看是否有工件需要申请上料的工位进行加工。如果没有继续扫描,如果有选取优先级最高的工件,并判断此前的工序是否加工完成,如果以上条件满足,判断小车状态是否可用,如果不可用,继续扫描等待;如果可用,进行一些参数设置后生成小车运动指令。
2)对通用工位(工位2～11)加工完成触发的流程如图5所示。
完成动作触发流程:扫描工位状态,如果某工位发出完成信号,为了调度工件到下一个加工工位或回库,首先判断小车是否空闲,如果小车不可用,则工件在次工位等待,此工位不能申请上料;如果小车可用,判断加工工件的下一个工序所用的工位是否申请,如果没有申请,则工件回库,如果申请工件直接到下一个加工工位。
4 结语
装配线现已经完成了实际安装,调度监控系统进行了初步调试。本文所设计的调度监控系统能够提高装配线的自动化程度,明显提高了装配的效率,达到了预期的控制效果。为设备的安全、稳定和长期运行发挥了很大的作用,有利于企业降低生产成本,提高产品在市场中的竞争力。
摘要：为了提高模块生产线的装配速度,针对模块的特点,提出了研发以物料传输自动化为主的柔性生产线来适应模块装配需要。该生产线控制系统主要由工控机与可编程控制器PLC组成。使用组态软件进行监控画面的编制,通过组态软件监控界面连接PLC来监控各个工位和运动小车的状态,实现装配线的实时监控、数据采集与处理。系统结构简单,实用性好,应用性强。
关键词：可编程控制器,组态软件,实时监控,人机界面
参考文献
[1]戴玉,贾振军.触摸屏在基于西门子S7200PLC橡塑三辊压延生产线监控系统中的应用[J].自动化技术与应用,2006,25(10).
[2]张万忠.可编程控制器入门与应用实例[M].北京:中国电力出版社,2005.
[3]周巍.中小型制造企业车间生产调度问题的分析与研究[D].南京:南京理工大学,2005.
[4]王实,刘晓明.深入浅出西门子WINCC V6[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.
模块化生产系统 篇8
当前,制造执行系统(MES)是生产制造行业信息化研究与应用的一大热点。美国先进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing Research)将MES定义为[1]“位于上层资源管理系统与底层工业控制之间的、面向车间层的管理信息系统”,即MES在计划管理层与底层控制之间架起了一座桥梁,弥补了ERP或MRP偏重对计划的管控而无法监控制造现场执行情况的缺陷,通过信息的数字化传递实现从生产指令下发到产品完成的整个生产过程进行优化管理。微波电路模块在各类电子装备中运用广泛,通常具有工作频率较高、外形尺寸小、集成度高、批产数量大且性能指标一致性要求高等特点,其生产模式具备离散型制造的多项特征[2,3]:1)产品BOM结构由多个零部件构成,零部整件之间存在多级套装关系;2)多种型号产品同时进行小批量试制和大批量生产,共用生产线资源;3)新型号产品研制周期短,生产过程中的设计、工艺要求变更较多;4)工艺流程复杂,生产过程数据涉及用料批次、工艺参数、质检信息等方面,数据采集与分析处理要求高。因此亟需对微波电路模块生产线推进信息化建设,构建MES系统实现生产过程的数字化、实时化、透明化管理[4]。
1需求分析
微波电路模块的特点决定了生产线管理信息化的基本出发点:第一,产量大要求借助信息化手段提升生产效率;第二,小尺寸、高集成度与高性能指标要求使得日常产品生产过程中的质量监管显得尤为重要。通过对生产线以往运行中的各类问题进行梳理,MES系统应着重在以下方面提升生产线的管理水平:
1)将ERP生产订单细化分解至工序级生产计划,明确生产线内各工序单元的任务输入,统计产品在各工序的完成进度;
2 )推行产品单件管理,实现单件在制品状态跟踪,对每件产品建立全生命周期的生产档案;
3)产品生产过程中的各类质量信息全面实现无纸化记录,并提供实时查询报表,为质量追溯和SPC提供数据支撑;
4)实时监控各类产品的齐套情况,建立生产用物料领用与消耗情况的电子台帐,缺料自动预警。
2功能设计
MES系统须完成与上层ERP、PDS、PDM系统的集成[5,6],实现各类信息的采集与传递[7,8]。微波电路模块生产线由计划组、工艺组、库房以及不同工序属性的生产单元组成,生产单元下属的工位类型包括自动化生产工位、人工装配工位、人工调试工位、自动测试工位、检验工位等。MES系统管理下的生产线信息流示意图如图1所示。
微波电路模块生产线MES系统应具备基础数据配置、生产计划管理、无纸化文档管理、物料管理、制造过程管理、生产信息管理和工时管理等功能。
2.1基础数据配置
基础数据配置包含三个方面:一是生产线基本组成信息的自定义,主要有各工序单元及其下属各工位的定义、各工位所用设备/仪表的关联、物料存储库位的定义、生产操作人员的权限设定等;二是产品基本信息在投产前的预设置,包括工序级物料BOM、检验项目、工艺参数、缺陷故障现象及其返工返修操作等;三是各产品工序标准工时与系数的制订,用于操作人员的绩效统计。
2.2生产计划管理
2.2.1生产任务的分解下达
依据PDM中产品既定的工艺流程,将ERP上的生产订单进行数量、时间和工序三个维度的分解,最终生成工序级的生产计划——派工单作为现场操作人员的任务输入,在多产品任务并行时可依据其轻重缓急程度对派工单的优先级进行设置。
2.2.2完工进度的统计查询
指定生产订单、工序、日期区间内的完工数量统计并生成日报表,便于计划员和管理者实时掌控产品计划完成进度。
2.3无纸化文档管理
操作人员在MES界面上对选定的派工单直接调阅其设计文档(设计图、物料BOM表等)和工艺文档(工序卡、操作规程等),无须另行登录PDS、PDM查询相关文档。
2.4物料管理
物料实行分批次条码管理,条码包含物料编码和批次信息(其中物料编码是物料种类的唯一标识)。装机物料在库房的出入库登记和生产现场的消耗、制件在现场各工序单元的完工周转以及成品入库与转出均通过扫描物料条形码完成。
基于库房物料的电子台帐与各工序单元的完工/返工用料信息,实现按订单、按工序、按物料编码、按批次号实时查询物料齐套性,同时实现细化至单个在制件的状态跟踪。
2.5制造过程管理
对在制产品实行单件管理,即时填报在制件在各工序单元的完工情况,同时支持在制件异常状态(待处理、返工、报废)的处理,实时记录在制件各道工序的生产信息,包括操作者、操作时间、装机物料批次号、工艺参数值、检验参数值、缺陷故障现象与返工返修操作等。基于MES系统的生产操作流程如图2所示。
2.6生产信息管理
基于产品制造过程中记录的各项生产信息,建立产品全生命周期的生产档案,提供产品生产信息的追溯查询,为后期进一步的统计过程控制(SPC)提供数据支持。具体包括:
1)查询产品在各道工序的操作时间、工艺参数与自检参数;
2)查询产品历次返工返修操作;
3)产品批次号与装机元器件批次号的双向追溯;
4)产品批次号与缺陷故障现象的双向查询;
5)……
2.7工时管理
依据基础数据配置中各产品各工序的单件工时(标准工时×系数)以及产品生产过程中记录的操作者信息,汇总统计出一定时期内各操作人员的累计工时,为人员绩效考核提供重要参考。
3开发实施
基于上述功能需求并考虑到生产线的业务拓展,MES系统应兼顾良好的模块化和高度的可扩展能力。微波电路模块生产线MES系统采用C/S架构,由系统管理、基础资料管理、生产计划管理、物料配送管理、作业管理、综合查询六大功能模块组成,各功能模块下包含若干子业务模块(如图3所示),各模块通过权限设置向生产线不同角色的人员开放。
MES软件使用Power Builder进行程序开发,部分业务模块的操作界面如图4、图5所示。
4结束语
MES系统投入试运行半年多以来,生产信息的数字化采集和实时化查询使得微波电路模块生产过程的“透明度”显著提高,管理人员可随时查询产品的生产进度和质量状况,同时生产效率也因人工填报统计时间的节省而得以提高,生产线的信息化管理已初现成效。
微波电路模块的生产是典型的离散型制造流程,其生产计划的指令性、产品种类的多样性、产品技术状态的多变性以及加工工艺的复杂性等多方面特点,要求运用现代化的生产管理理念,构建MES系统实现生产线信息化管理。MES的建立与完善应以生产线的实际需求为基本出发点,通过反复的发现问题、梳理流程、功能设计和软件开发过程,使得MES的功能不断优化,MES的应用持续紧密地契合生产线运行中的各方各面,并随着生产线业务能力的拓展而发展。
摘要：介绍了用于微波电路模块生产线信息化管理的MES系统。阐述了MES系统从需求分析、功能设计到开发实施的建立过程,并概述了MES投入生产线运行后的初步效果。微波电路模块生产线MES系统的设计与实施过程对于离散型制造企业的车间级生产管理具有一定的借鉴意义。
植草混凝土模块化生产方法研究 篇9
现有公园的路面大多采用混凝土铺设而成, 混凝土路面虽然具有强度高、耐久性好等诸多优点, 但是, 混凝土表面粗糙, 质感脆硬、内部呈现强碱性, 绿色植被无法在混凝土上健康成长。由混凝土制成的路面往往给人一种硬、粗、暗、冷的感觉。
以往在公园种植树木, 一般情况下是在公园路面上铺土, 均匀地喷洒营养素和水, 然后播撒种子。这种情况下生长出来的植物抗冲刷能力弱, 植物生长稀松不茂密。尤其是矮小植物, 在暴雨大风天气出现将植物被连根吹走的情况。公园路面土质差, 由于土层下面的混凝土呈强碱性, PH值达到11-12, 不利于植物生长。
植草混凝土多以多孔混凝土为基本构架, 内部存在着一定比例的连通孔隙, 通过技术调节混凝土内部碱性环境, 为混凝土表面的植物提供根部生长、吸取养分的空间。从而使得透水混凝土面层长出茂密植物;同时, 植物经过生长, 根部发达至土下十几厘米, 可以抵御狂风暴雨天气对植物的影响。
在推广实践中发现, 由植被混凝土制成的路面, 植物生长较普通混凝土路面, 长势茂盛。然而, 通过以往长达两年的研究发现, 植物的生长快慢程度不同, 有的植物生长得快, 有的植物生长得慢;有些植物在生长过程中自然死去, 植物尸体不易除去。导致的结果是公园路面地坪高低不均匀, 影响美观。
2 模块化生产方法
针对现有公园植被混凝土路面存在的不足, 本文提供一种新思路, 即模块化生产制备植被混凝土。植被混凝土模块事先在预制构件工厂内制作完毕, 模块形状可以是方形, 菱形, 六边形, 如图1。
模块内部放置固定容量的泥土、植物所需营养成分、保水剂、一定数量的植物种子。采用模块化需使种子发芽生根, 植物数量和生长环境可以根据实际情况调整;如出现植物死去或长势不好的情况, 可以替换模块移植新的生长好的植物, 操作简单方便。
需强调的是, 在种子生根发芽后才可将模块卸除。在植物生长过程中, 若出现某个区域植物死亡或生长不茂盛, 可用模块移植方式将长势好的植物轻松取出进行替换, 操作简单易行。透水混凝土层孔隙内部填入植物所需酸碱适宜的营养成分和保水剂, 为植物提供良好生长环境;土壤层事先需清扫干净, 且喷洒营养素, 保持土壤肥沃。
3 模块构件设计
为了便于构件现场搬运, 本文设计出一种易于搬运的模块构件, 专门应用于边坡防护中。该构件由外框体和透水体组成, 外框体为呈∩形的普通混凝土框体, 主要由制成一体的左边框、右边框和后边框组成, 左边框、右边框的中段对称地均呈内收的等腰梯形, 在左边框、右边框上分别带有前后两个通孔, 以穿装吊具, 方便小车搬运, 在左边框、右边框后端部之间带有朝后凸出的长方体的后边框, 此外框体可用C20-C30的普通混凝土浇筑而成, 如图2。
在外框体的内腔中, 为与之制成一体且具有同一底平面的透水体, 此透水体的前端面与左边框、右边框的前端段之间形成直角缺口槽, 此缺口槽与另一块本植被护坡构件的外框体上的后边框相对应嵌合, 此透水体的厚度为外框体厚度的2/3, 以减少构件的重量, 此透水体用透水混凝土浇筑而成, 透水率可为26%-30%, 抗压强度可为5Mpa。此透水混凝土可由16.5mm-30mm的粗矿石、水泥、胶结料、Fe SO4溶液和水按照设置的配合比配制而成。
使用时, 将各本植被护坡构件在江河、湖泊水岸的斜坡上由下往上依次铺设并使各对应的后边框均分别与缺口槽相嵌合, 形成一个稳定的护坡体, 在各透水体 (即透水混凝土) 内掺入营养素和保水剂。然后在各透水体的表面填土植草, 实现水岸的绿化美观, 具有良好的环境效益。
此种易于搬运的植被护坡构件, 不仅结构简单, 使用方便, 而且便于搬运, 构件相互之间连接性强, 提高了护坡上植被防护构件的稳定性。
目前该种护坡构件已形成实用新型专利, 获得授权。专利授权编号为zl201320494358.5。
1、外框体1-1、左边框1-2、右边框1-3后边框2、透水体3、缺口槽4、通孔5、透水混凝土6、植物草种
4 透水混凝土的制备
4.1 原材料的组成
透水混凝土由透水混凝土专用胶结剂、碎石、水组成。
(1) 专用胶结剂
透水混凝土专用胶结剂是由标美彩石建材有限公司生产的一种专用胶结剂, 以高强度等级的硅酸盐水泥为基料, 配以多种助剂增加强度与粘结力组成的粉状料。同时, 可按用户要求加入无机耐候颜料, 使其和碎石、水按一定比例混合后, 组成不同色彩的透水混凝土面层。
(2) 碎石
本项目面层采用2.4~4.75mm级配碎石, 基层采用4.75~9.5mm级配碎石, 选用尾矿石、钢渣石等废弃资源作为透水混凝土的骨料。
(3) 水泥:强度为42.5Mpa的普通硅酸盐水泥。
(4) 水:普通自来水即可用。
4.2 三种原材料在施工过程中配合比
彩色:32kg胶结料:1600!
石子:400kg水泥:120kg水 (参考)
原色:8kg胶结料:1600!
石子:400kg水泥:120kg水 (参考)
要制造出高质量、高标准的透水混凝土地面, 在原材料固定的条件下, 严格控制以上三种原材料的配比。这是制备中的重要关键, 技术人员必须严格控制比例。
4.3 透水混凝土制作过程
透水混凝土必须采用机械搅拌。透水水泥混凝土初凝时间短, 拌合后不宜过长时间停留, 因此搅拌机容量的配置应根据工程大小、施工进度、施工顺序和运输工具等参数选择, 运输工具必须适应搅拌机的出料量。
制作过程:先将石料和50%的用水量加入强制式搅拌机拌合30秒, 再加入水泥拌合40秒, 最后加入剩余的用水量拌合50秒后出料。可以先润湿石料表面, 防止水泥浆过稀、过多影响路面透水性, 并且对透水混凝土强度有保证。
养护:制备后在透水混凝土表面覆盖塑料薄膜并均匀洒水, 保持透水混凝土的湿润状态, 洒水只能以喷淋方式, 不能以高压水冲洒。养护期视气温不同而不同, 一般不低于14天。
4.4 实验数据
表1列示了透水混凝土配合比;
表2列示了透水混凝土各项性能试验数据。
5 植物草种选择
植草草种的选择应结合当地气候、土壤环境以及工程要求进行选择, 从保护当地物种平衡的角度出发, 应选用适合当地生态环境的多年生自然生长草种。植草草种应适应碱性土壤, 具有一定的抗热、抗旱能力, 根系发达健壮、穿透土壤能力强。研究表明, 常见的多年生草类, 例如耐碱性、耐寒性、耐热性良好的狗牙根、百喜草、假俭草、顶锋等, 以及耐热性稍差的紫羊茅和早熟禾等, 均可在生态植草混凝土中生长。
植物应具有良好的抗旱抗热能力、根系强健粗糙、穿透土壤能力强的优点, 本文优选高羊茅、狗牙根、黑麦草三种植物混合播种, 原则上按照20-25g/m2均匀播种。构件内部应喷洒保水剂。保水剂优选丙烯酸酞型保水剂。因植物品种多为多年生植物, 构件内部还需要填充植物提供生长所需的缓释肥。缓释肥优选PPG缓释颗粒, 施肥量原则上应为150-200g/m2。
小结
应用于边坡防护的植被混凝土研究中, 植物的选择和养护很关键。在应用中发现, 发现植物存活率达到不足60%, 存活率低的原因和周边的环境及人工养护有很大关系;边坡上风大, 斜度高, 这也是植物存活率低的原因之一。应找寻现有植物在护坡中存活率低的原因, 对症下药。采用模块化生产方法, 提前制备好植被混凝土预制构件, 工厂化规模生产, 可有效提高植物前期存活率。目前, 该易于搬运的植被构件已在十七冶集团预制构件厂试产, 采用模块化方法生产出的植被混凝土, 植物生长状况良好。
参考文献
[1]何向玲.透水混凝土地面在城市园林道路综合效益的分析[J].北方园艺, 2011 (15) :146-149
[2]王诗琴.彩色透水混凝土路面施工工艺分析[J].南京标美, 2009 (12) :28-32
[3]透水混凝土路面技术规程.CJJ/T135—2009
[4]张亮.易于搬运的植被护坡构件.实用新型专利, 2014, 2
模块化生产系统 篇10
在数控加工过程中, 尽管使用各种CAD/CAM软件来编制数控程序已成为数控加工潮流, 但各种简单和中等难度的零件往往是手工编程更有优势。手工编程可以使用变量编程, 其特点是将有规律的形状或尺寸用最短的程序表示出来, 具有极好的易读性和易修改性, 编写出的程序简洁、逻辑严密、通用性强。但是加工程序要保证其准确性, 必须经过反复调整、尝试的过程, 这就要求操作者不断调整程序中各项加工参数 (如刀具尺寸、刀具补偿值、主轴转速、进给速度等) 。一般的手工编程采用常量, 针对形状相同而尺寸不同的零件需要编制不同的程序, 其相应的加工参数也会随之改变, 需要再进行反复调整, 费时繁琐。而采用宏程序, 即通过对程序中采用的变量进行赋值及处理的方法达到程序功能, 提高了程序的灵活性、扩宽了程序的适用范围。
1 宏程序的主要特点
宏程序可以通过编辑子程序中的变量 (称为全局变量) 来改变刀具路径和刀具位置, 在编程时, 不必记住宏功能主体所含的具体指令, 只要记住宏功能指令即可。宏程序最具有模块化的思想和条件, 编程人员只需要根据零件几何信息和不同的数学模型即可完成相应的模块化加工程序设计, 应用时只需要把零件信息、加工参数等输入到相应的模块调用语句中, 能使编程人员从繁琐的、大量重复性的编程工作中解脱出来。
宏功能可以进行变量的指定, 同时进行相应的运算, 宏功能指令可以把实际值设定为变量, 使宏功能更具有通用性。宏功能是提高数控机床性能的一种特殊功能, 使用时, 先将宏主体像子程序一样存放到内存里, 然后用程序调用指令, 不同数控系统的指令和格式都有可能不同, 在应用时可参考所使用的数控机床编程手册。数控编程人员必须掌握宏程序编程的相关基础知识, 这样一方面有利于对数控编程软件中相关专业名词的理解, 更为重要的是有利于全面地理解和掌握NC编程的基本过程和关键技术。对于数控宏程序的基础知识的理解可以决定所编程序的加工质量及加工效率, 合理有效地利用宏程序进行手工编程, 对于数控加工程序的简化、零件加工质量的提高作用是十分明显的, 现实加工中, 有相同或相似特征的零件很多, 从事加工或编程的过程中能够应用这些技术, 定能起到良好的效果。
2 宏程序的适用范围
宏程序是以变量的组合, 通过各种算术和逻辑运算、转移和循环等命令而编制的一种可以灵活运用的程序, 只要改变变量值, 即可以完成不同的加工和操作。宏程序适用于非圆曲线或者有表达式的曲线, 宏程序适用时一般要写出曲线的参数方程, 其实说起来宏就是用公式来加工零件的, 比如说椭圆或者抛物线曲面, 如果没有宏的话, 我们要逐点算出曲线上的点, 然后慢慢来用直线逼近, 如果是光洁度要求很高的工件, 那么需要计算很多的点, 可是应用了宏后, 我们把公式输入到系统中然后我们给出相应坐标值, 并且每次进行切削量的叠加, 那么宏就会自动算出相对应坐标值并且进行切削, 实际上宏在程序中主要起到的是运算作用。
3 宏程序的使用流程
宏程序由于可进行变量赋值、算术和逻辑计算、转移和循环等功能, 使其具有诸多优点, 宏程序的变量有局部变量、公共变量和系统变量三种, 可满足不同的赋值需求。在宏程序中, 用事先指定的变量代替地址符后面直接给出的数值, 在调用宏程序或该宏程序本身执行时, 给出计算好的变量值, 这样使宏程序有广泛的通用性, 同时更改也非常简单, 若程序中某数据要更改、只需将相应变量重新赋值即可。
在宏程序中已赋值的变量, 在后续程序中可被重新赋值, 原来的内容被新的代替, 利用数控系统对变量值进行计算和变量可以重新赋值的特性, 使得在进行复杂非圆轮廓的曲线加工中, 系统可以自动算出整个曲线无数个坐标值, 而不必人工逐点计算, 从而用很短的直线或圆弧线段逼近理想轮廓曲线, 满足零件加工精度。宏程序中的算术和逻辑计算功能, 如:反正弦运算, 指数函数运算、异或运算等, 满足用户不同的计算要求, 降低了编程的繁琐计算, 使编程更加快捷、方便。宏程序中所具有的转移和循环功能, 包括GOTO、WHILE、IF语句, 可方便实现语句的无条件、有条件跳转和重复多次循环, 减少了编程语句的数量, 满足了用户对不同加工情况的编程要求。
4 宏程序编制加工实例
宏程序是程序编制的高级形式, 程序编制的质量与编程人员的素质息息相关, 素质较高的编程人员在宏程序里应用大量的编程技巧, 使程序简洁易懂, 并具有较好的易读性和修改性。对于中等难度的零件, 使用宏程序编程要比CAD/CAM方便得多, 宏程序在某种程度上类似于C语言, 它可以用在难的地方, 也可以用在简单的地方。宏程序短小精悍, 机床在执行宏程序时, 数控系统的计算机可以直接进行插补运算, 运算速度快, 加上伺服电动机和机床的迅速响应, 使得加工效率极高。宏程序是利用变量和方程来进行编程的, 其通用性强、程序简洁、加工效率高, 便于修改, 在数控加工中具有独特的作用。
4.1 腰形槽模块化程序加工
在实际生产加工中经常会遇到相类似形状的槽型零件, 一般通过提取现场常见的槽型作为编程基础模块, 利用数控系统圆弧指令、插补命令等数控系统的宏功能编制宏程序, 来完成腰型槽数控宏程序的编制工作。腰型槽宏程序结构精炼, 只需不多字节就能完成粗、精加工所有的走刀路径。当腰型槽尺寸改变时, 只需修改程序中与腰型槽外形尺寸相关的关键参数就能进行变动, 免去了不断重新编制相类似的程序, 减少了重复劳动, 缩短了产品的生产周期, 更好地体现了数控机床适用于多品种、小批量生产的特点。
编制的腰型槽数控宏程序:
在加工机械零件的过程中, 经常会有加工腰型槽的情况, 加工腰型槽的方法都是在主程序中修改, 而且遇到根部有R圆角的时候, 往往是把加工该部位的刀盘刀片磨到目标圆角。这就造成了一个问题, 当加工腰型槽尺寸不一样时, 往往就必须换刀或者重新编制程序。通过在日常实践加工中的积累, 开发了此程序, 使其能较好的利用FANUC系统中的宏程序调用方法, 将腰型槽通过调用宏程序的方法进行编制。一方面不需要将刀片磨至成品R, 节约了刀具成本;另一方面, 不需要将程序重新编制, 使尺寸信息更加直观的得到了表达, 降低了编程时间, 总体提高了加工效率, 并且让产品质量得到了保证。
4.2 外圆倾斜加工用模块化程序
在一些高档的数控车床上, 系统提供了完备的复合循环功能, 合理使用这些复合循环功能可以使数控加工编写简单;但是绝大部分车床往往只具备些简单的复合循环, 这使得在这些数控机床上编写程序时需要计算的基点数目多, 大大增加了编程人员的劳动强度, 所以尽量编制较短的加工程序来达到高精度零件加工要求。加工外圆倾斜面时, 除了斜面度数和R角有差异外, 一般每个轴的尺寸形状基本相同, 这就为编程提供了一个思路, 即利用三角函数关系式制作好一个程序模板, 就可以根据图纸尺寸进行参数修改, 减少了重复不必要的工作。
倾斜面进行开发的模块化程序模板:
(外圆倾斜粗加工)
G65 P7001 X**Z**A**B**C**I**Q**R**K**J**
X为图纸外圆尺寸;Z为图纸端面尺寸;A为余量;B为上侧的R尺寸;C为下侧的R尺寸;I为斜面的Z尺寸;Q为1次的进刀量;R为刀具使用刀片刀尖R;K为倾斜角度;J为每1转的走刀速度。
G0 X[尺寸]
Z[尺寸+20.]
G97 S45
G65 P7001 X657.Z0.A1.B0.2 C2.I10.Q3.R0.8 K20.J0.35
M05
M30
经过现场实际加工论证, 此宏程序模板完全符合现场加工要求, 程序模块化和参数化解决了程序通用性问题, 该宏程序在保证加工质量的前提下, 使加工程序具有最短的走刀路线, 可节省整个加工过程的执行时间, 减少一些不必要的刀具消耗, 加快刀具的车削速度, 保证了工件的质量与精度。
5 结束语
宏程序是手工编程的精髓, 利用宏程序进行手工编程, 可以使手工编程更加容易和灵活, 手工编程模式采用宏程序编程可以简化程序。机床在执行此类程序时, 动作更加快捷, 反应更加迅速、精度更高, 在实际生产加工中为提高生产率和产品质量有着非常现实的意义。
参考文献
[1]FANUC Series-MODEL D.加工中心用户手册B-64304C M-2/01
[2]SINUMERIK 840D/810D/FM-NC编程指南.西门子 (中国) 有限公司.
[3]冯志刚.数控宏程序编程方法、技巧与实例[M].北京:机械工业出版社, 2007.
模块化生产系统 篇11
到目前为止，理光GXR共有6款镜头单元（包括安装徕卡M卡口镜头的A12 Mount镜头安装单元），其中A12 50mm 1︰2.5 Macro和A12 28mm 1︰2.5在使用时与“大底便携相机”非常接近。型号中的“A12”代表了这两款产品都采用了APS-C画幅约1230万像素的CMOS感光元件，而后面则是镜头的等效焦距和最大光圈。
对于GXR系统来说，由于镜头和感光元件是一一对应的，因此在设计上更能充分发挥镜头的光学性能，并且有效控制镜头单元的体积。在画质上，A12 50mm 1︰2.5 Macro和A12 28mm 1︰2.5的综合表现都是令人满意的，但最高感光度仅为ISO 3200、不支持全高清短片拍摄也明显落后于时代标准。
其实，GXR系统还有一个A16 24-85mm 1︰3.5-5.5的镜头单元，由于采用了APS-C画幅约1620万像素CMOS，因此在画质上有了进一步提升。不过这个镜头单元的体积太大，镜头部分甚至超过了不少18-55mm 1︰3.5-5.6镜头（等效焦距约27-85mm），同时还没有光学防抖，实用性大打折扣。
GXR A12
主要规格：
感光元件：APS-C画幅约1230万像素CMOS
感光度：ISO 200-3200
快门速度：1/3200秒至180秒
连拍速度：最高约每秒4张
短片拍摄：1920×1080 30P
液晶屏：3.0英寸约92万像素液晶屏
取景器：可选电子取景器
存储介质：SDHC/SDXC
模块化生产系统 篇12
1、产业不完全转移
产业转移是指资源禀赋结构或市场需求环境发生变化后, 某些产业从一个地区或国家转移到另一地区或国家的一种经济过程。自20世纪90年代以来, 国际上新一轮的产业转移正在发生, 此轮转移的方式与前几轮产业转移不同的方式, 对国际经济产生了深深的影响。Judith M.Dean (2008) 研究发现中国的贸易增长很大部分归因于国际分割生产。对跨国公司分割生产方式的研究对我国的产业区际转移是一个很好的启示。产业的不完全转移是指当企业基于比较优势原则采用价值链分割生产模式时, 主导企业根据不同地区的要素禀赋, 通过授权、契约或持股投资、外购、外包等多种方式将某些环节进行纵向分离, 即跨国公司通过对产业价值链裂解, 使得价值链某些环节发生地域上的分割转移, 而非产业价值链的整体转移, 表现为产业研发、销售和生产的分离。产业不完全转移下, 产品完整的产业链条已经被跨国公司裂解为片段化的链节, 在空间上离散分布于不同地区、国家, 产品可以通过价值链的全球分工进行生产, 发生产业价值链不同环节的转移。当前, 产业转移已从传统的整个产业转移变为某一价值链环节或某一工序的转移, 即产业的不完全转移。
2、产业不完全转移下, 承接地产业发展的“锁定”效应
在产业不完全转移下, 承接地承接的不是一个完整的产业价值链, 只是价值链上的一些环节。在此情况下, 承接地虽然承接了产业转移, 仍然无法独立地完成整个产品的生产过程。现实中, 承接产业转移, 有利于承接地参与分工, 解决就业, 并逐渐实现产业的生产能力。然而, 在不完全的产业转移下, 发达国家跨国公司只是将产业价值链环节中劳动密集型环节如组装、零部件生产等转移到劳动力丰裕的发展中国家 (地区) 完成。对承接地产业发展仍然存在着“锁定”效应, 主要体现在以下方面。
(1) 获取较低的利润。根据“微笑曲线”理论, 价值链就像人在微笑时形成的U型曲线, 两端的研发和营销等利润高, 而中间的生产制造环节利润率最低。目前, 发达国家跨国公司通过剥离外包等方式, 不再占有整体的产品价值链, 而是占有价值链的研发或营销等高端环节, 将制造装配等低利润环节转移到发展中国家。所以, 承接地区承接产业的利润绝大部分被跨国企业所摄取。如苹果的i Phone, 其中大部分来自富士康的“中国制造”, 750美元的高端i Phone, 富士康只能拿到25元。
(2) 承接产业被跨国公司管理, 承接地产业缺乏自主发展能力。承接产业不完全转移下, 承接地企业只是根据生产订单, 随后交付给买方。而产业价值链两端的研发、销售等还控制在跨国公司的手中, 承接地企业难以接触到。产业不完全转移下, 来自发达国家的跨国公司在价值链分工中发挥治理作用, 承接地企业没有研发、品牌和自己的销售渠道。因此, 强大的国外订单的依赖, 缺乏行业自主发展能力。同时, 价值链中加工组装等低利润环节对劳动力、土地等要素成本比较敏感。如果承接地区随着经济发展, 劳动力等成本的上升, 跨国公司将会在全球范围内再次进行资源配置, 重新选择成本低的生产场所生产, 即再次发生产业的不完全转移, 先前承接地的产业面临着消失的危险, 有可能出现产业空心化。
二、模块化生产在产业不完全转移中的反锁定效应
在产业不完全转移下, 其产生的“锁定”效应不利于承接地产业的持续发展, 如何突破“锁定”状态, 成为当前以发展中国家 (地区) 为首的承接地面临的重要课题。当前, 出现了新的一种生产网络模式———模块化生产。董俊武 (2009) 认为之所以称之为模块化生产, 关键在于在价值链环节中存在明显的结点 (模块) , 结点之间有关产品和流程的技术规范的信息都是高度正式化的信息, 即它们之间是通过众所周知的标准化协议连接而成的, 而在每个高度专业化的价值链结点业务中, 保持了一体化而且是基于隐性知识的连接。当某一环节实现模块化生产时, 该环节上的生产企业可为行业内多个需求企业, 甚至不同行业的企业提供产品。图1中, 为了简化假定有两个企业A和B (属于相同行业或不同行业) , 企业均采用了价值链分割生产模式。其中某环节的生产可使用模块化生产, 当产业的可分割技术实现后, 它们都分别从价值链中独立出来, 并且此环节的产品可供企业A和企业B的生产使用。模块化使该环节的供应商价值链分割生产后在生产网络中与主导企业的关系由顺序式的上下游关系转化为立体的网状关系。所以, 采用模块化模式的供应商的产品可供给多家企业。
1、模块化生产有利于承接企业进行价值创新, 增加利润
Kim和Mauborgne (2005) 认为, 尖端技术等并不是唯一的价值创新的关键要素, 创新与效用, 价格, 成本整合起来才能进行价值创新。模块化生产给产品设计、研发和生产带来的灵活性和组织间的灵活性效应, 使模块化产品或服务也具有灵活性, 差异化与低成本产生了价值创新。另外, 实施模块化生产有利于处于附属地位的供应商成为新的有一定市场控制力的企业, 从而获得较高的利润。因为产业不完全转移的主导企业往往选择那些可以提供更多增值和生产服务的供应商, 从而促使供应商展开竞争, 将业务范围扩展到新的领域, 如面向应用的研究和开发、物流、供应链管理等, 从而降低成本、缩短交货周期, 不断提高竞争力、利润得以增加, 进而生产规模不断扩大, 成为有影响力的供应商, 从而避免其陷于初始的锁定状态。
2、模块化生产使得承接地产业具有自主发展能力
当供应商提供模块生产的能力很低时, 主导企业往往会给承接地供应商提供很多帮助以完成订单, 并且在此过程中实施干涉、监控供应商。在主导企业帮助下的模块将是趋向于专用性以排除其他公司分享由他们的努力带来的好处, 进而承接地企业仍被锁定在主导企业的生产网络中。然而, 当承接地企业实施模块化战略, 并有能力提供生产所需的全部模块时, 主导企业对承接地供应商的监测和控制很小, 两者就变为合作伙伴关系, 而非控制与被控制关系。于是, 该供应商就可以为行业内多个需求企业 (见图1) , 甚至不同行业的企业提供产品, 使其在生产网络中的附属地位中逐渐走向独立地位, 不完全依赖于主导企业, 具有自主发展能力。
三、启示
近年来, 伴随国际国内经济环境的变化, 我国东部沿海地区部分产业开始向中西部地区转移, 这不仅有利于沿海发达地区产业结构调整, 同时也促进了产业承接地区经济的发展。因此, 研究产业转移问题具有重要的现实意义。
承接地积极实施模块化战略, 突破承接产业不完全转移下可能面临的产业发展的锁定状态。我国地区间经济发展不平衡, 如何协调各地区的经济发展, 已成为政府关注的焦点。从发展经济学和世界各国区域经济发展的历史经验显示:产业区际转移是区域经济协调发展的路径依赖。因此, 我国各级政府都在鼓励产业转移, 尤其是产业的区际转移。当前的产业不完全转移有利于我国中西部地区实现产业上位, 与此同时, 承接产业又面临着可能被锁定的风险。对有关模块化生产的研究有助于我们更好地理解产业不完全转移下, 承接地企业如何进行反锁定。中西部新进入某市场的企业应专注于某一部件或产品的一个环节的生产, 实施模块化发展战略, 这样可为产业中其他企业或不同产业的其他企业提供产品, 使其不必投入大量资本就能较容易地获得规模经济效应, 实现生产成本的持续下降, 还可摆脱嵌入产业价值链分工后的锁定状态和产业价值链中的附属地位。所以, 在促进我国的区际产业转移时, 承接地应积极地实施模块化战略, 突破承接不完全产业转移可能的被锁定状态。
摘要：当前, 由发达国家跨国公司为主导的向发展中国家进行新一轮的产业转移浪潮属于产业的不完全转移。本文首先分析了产业不完全转移及其对承接地产业发展的锁定效应然后研究了模块化生产网络的“反锁定”效应, 最后得出启示在促进我国的区际产业转移时, 中西部承接地区应积极的实施模块化生产战略, 突破承接不完全产业转移时可能的被锁定状态。
关键词：模块化生产,产业不完全转移,反锁定效应
参考文献
[1]Judith Dean, K.C.Fung, Zhi Wang.How Vertically Specialized is Chinese Trade[J].U.S.ITC, No.2008.
[2]董俊武、陈震红:模块化生产网络全球化背景下的产业组织与分工模式[J].广东商学院学报, 2009 (6) .
[3]W.Chan Kim, Renée Mauborgne.Der Blaue Ozean als Strategie[D].Hanser Fachbuchverlag, 2005.