引言

    在轎車車身生產(chǎn)中，車身的生產(chǎn)制造質(zhì)量最大程度的影響著最終汽車成品的性能和質(zhì)量。一臺(tái)轎車車身通常由前圍、后圍、左右側(cè)圍、底板、車頂幾大部分組成，包括400多個(gè)零部件，4000多個(gè)焊點(diǎn)，經(jīng)過200多套工序裝配而成，技術(shù)要求嚴(yán)格，生產(chǎn)加工過程復(fù)雜。車身的制造過程。涉及到大量各種形式的信息需要集成管理，例如生產(chǎn)計(jì)劃信息、質(zhì)量信息。生產(chǎn)設(shè)備信息。工裝夾具信息等。目前，國內(nèi)轎車生產(chǎn)企業(yè)車身車間的管理大多是各個(gè)部門獨(dú)立作業(yè)，而且大多還停留在“卡片式”的管理階段，這種管理方式使得部門之間生產(chǎn)、物料供應(yīng)、庫存等生產(chǎn)經(jīng)營信息難于做到統(tǒng)一和共享，也使得部門內(nèi)部對(duì)生產(chǎn)信息不便于管理。針對(duì)車身車間目前的管理現(xiàn)狀，本文提出基于WEB的車身車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)(Auto body Shop Production ManagementSystem)，是在車間內(nèi)部局域網(wǎng)(Intranet)和WEB技術(shù)的基礎(chǔ)上，以車身生產(chǎn)計(jì)劃為主線，通過加強(qiáng)對(duì)物料及生產(chǎn)資源的計(jì)劃管理，達(dá)到精簡車身生產(chǎn)活動(dòng)輔助環(huán)節(jié)、優(yōu)化車間生產(chǎn)管理、減少車間制造費(fèi)用的轎車制造企業(yè)的車身生產(chǎn)計(jì)算機(jī)輔助管理平臺(tái)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息和車間圖形文檔的電子化、集成化管理。

1 系統(tǒng)總體框架

    車身車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)通過采用3層B/S結(jié)構(gòu)，表示層、應(yīng)用邏輯層、數(shù)據(jù)服務(wù)層，即圖1中的WEB瀏覽器、WEB服務(wù)器(應(yīng)用服務(wù)器)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，將系統(tǒng)進(jìn)行明確的分割，使其在邏輯上各自獨(dú)立，并且單獨(dú)加以實(shí)現(xiàn)。3層B/S結(jié)構(gòu)使得客戶端的操作界面友好，通過簡單的操作就可以完成日常管理工作，而且系統(tǒng)的模塊存放在WEB服務(wù)器上，其設(shè)計(jì)、維護(hù)、和更新工作只需在WEB服務(wù)器上進(jìn)行。

    在車間內(nèi)部Intranet的基礎(chǔ)上，用戶(工段、庫、現(xiàn)場質(zhì)保及維修人員)通過瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server即B/S)模式，根據(jù)被分配的不同的權(quán)限，訪問不同的業(yè)務(wù)邏輯模塊(車身車間生產(chǎn)管理系統(tǒng))，來進(jìn)行各自的業(yè)務(wù)處理，并通過SQL方式向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提出數(shù)據(jù)或其他資源的請(qǐng)求，WEB服務(wù)器再將請(qǐng)求結(jié)果返回客戶端瀏覽器，流程如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)的總體框架

2 車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)的功能模塊

    針對(duì)目前我國轎車車身制造的實(shí)際情況，以及與車間生產(chǎn)有關(guān)的庫存控制生產(chǎn)流轉(zhuǎn)成本控制設(shè)備故障處理等信息管理的需求，將車身的生產(chǎn)過程所包含的主要信息分為以下9種類型

    ·結(jié)構(gòu)組成信息:車身結(jié)構(gòu)、零件組成等信息。

    ·裝焊工序信息:裝配順序、裝配工藝文檔、焊接方式、焊槍型號(hào)、焊點(diǎn)位置、焊接工藝參數(shù)等信息。

    ·工裝夾具信息:定位方式、夾緊方式、裝配部件傳輸方式等。

    ·生產(chǎn)設(shè)備信息:各種焊接和裝配設(shè)備。

    ·設(shè)計(jì)資料信息:各類零件圖紙和裝配圖紙、裝焊夾具圖紙、零件CAD數(shù)據(jù)模型等。

    ·裝焊質(zhì)量信息:對(duì)車身整體和局部分總成制造質(zhì)量的檢測信息。

    ·車間庫存信息:物料(工具輔料電極等)的進(jìn)出庫的數(shù)量費(fèi)用信息。

    ·工段物料領(lǐng)用信息:工段所領(lǐng)取物料(輔料、電極、電纜等)的數(shù)量、費(fèi)用等信息。

    ·車間生產(chǎn)狀況信息:整車和各工段加工零部件、分總成的進(jìn)出、報(bào)廢及相關(guān)費(fèi)用信息。

    基于上述對(duì)車間生產(chǎn)信息的分類，車身車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)通過7個(gè)模塊，分別管理這些生產(chǎn)信息，最終達(dá)到生產(chǎn)數(shù)據(jù)可控、質(zhì)量可控、成本可控的目的。

    2.1 夾具狀態(tài)維護(hù)功能模塊

    夾具狀態(tài)是保證車身焊接裝配質(zhì)量的重要因素之一，在車身焊接制造過程中，夾具狀態(tài)不可避免的要發(fā)生改變，這些改變包括夾具位置的偏移、定位型面的磨損、定位元素的缺失、定位形式的改變以及人為的對(duì)夾具進(jìn)行的調(diào)整和維修等等。通過夾具狀態(tài)維護(hù)這個(gè)模塊，可以將發(fā)生改變的夾具元素的相關(guān)信息(調(diào)整方式、工位號(hào)、檢測值等)通過WEB方式紀(jì)錄在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，并提供夾具元素的走勢信息查詢。

    2.2 圖形文檔管理功能模塊

    轎車車身是由數(shù)百個(gè)薄板沖壓件通過焊接，涂膠和其他生產(chǎn)工藝方法裝配而成零部件數(shù)目眾多，而且車身裝配中的焊接，涂膠，安裝，打磨等工藝異常復(fù)雜，由此帶來了大量的零部件圖紙CAD數(shù)模，技術(shù)文檔等資料需要管理。此模塊實(shí)現(xiàn)了圖形文檔的電子化管理，通過WEB方式，車間管理人員在車間內(nèi)部的各個(gè)客戶端上能夠方便快捷的查詢與獲取所需資料，便于指導(dǎo)生產(chǎn)。

    2.3 設(shè)備管理功能模塊

    設(shè)備是車間生產(chǎn)正常進(jìn)行的基礎(chǔ)，設(shè)備的管理水平直接影響到車身制造的產(chǎn)量和質(zhì)量以及制造成本的高低。因此全面性的生產(chǎn)維修(Total ProductionMaintenance)對(duì)于車間的設(shè)備管理非常重要。

    日常點(diǎn)檢：車間操作工人在上班后5-10分鐘里進(jìn)行。日常點(diǎn)檢可以大大降低生產(chǎn)過程中的故障，從而保證設(shè)備的可靠性。

    定期檢查:維修工人定期按計(jì)劃對(duì)重點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行檢查，主要測定設(shè)備使用情況設(shè)備性能等，目的是能對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的預(yù)防維修。

    維修紀(jì)錄統(tǒng)計(jì)分析:這是TPM的一項(xiàng)重要內(nèi)容，把日常點(diǎn)檢、定期檢查及各項(xiàng)維修作業(yè)發(fā)生的現(xiàn)象、原因、所需工時(shí)等記錄下來，制成分析表，產(chǎn)生設(shè)備完好率、維修響應(yīng)情況、故障易發(fā)點(diǎn)、故障重復(fù)率、故障原因排序等指標(biāo)。通過分析找出故障次數(shù)多、間隔時(shí)間短、維修工作量大、對(duì)生產(chǎn)影響大的設(shè)備和部件，將它們作為維修保養(yǎng)的重點(diǎn)對(duì)象，以保證生產(chǎn)工程的正常進(jìn)行。

    2.4 庫存管理功能模塊

    庫存管理是車身車間生產(chǎn)管理的重要組成部分，車間的正常生產(chǎn)需要庫存來保證沖壓件、工具、輔料等與車身生產(chǎn)相關(guān)的物料的供應(yīng)。車間的庫存管理以物料為管理對(duì)象，以物料的到貨、清點(diǎn)驗(yàn)收、入庫、調(diào)撥、盤庫、出庫等為內(nèi)容。通過庫存管理，有效解決諸如不能及時(shí)得到庫存信息、庫存信息不夠準(zhǔn)確、無法及時(shí)了解發(fā)料和生產(chǎn)用料情況等目前車身制造車間普遍存在的問題。

    2.5 生產(chǎn)狀況管理功能模塊

    車間生產(chǎn)狀況管理單元主要對(duì)車間內(nèi)部各工段的生產(chǎn)狀況進(jìn)行處理。車身車間的生產(chǎn)由沖壓車間提供的沖壓件開始，經(jīng)過底板I底板II總拼側(cè)框工段門蓋工段調(diào)整工段(不同的車身廠會(huì)有不同的工段劃分)裝焊成車身。工段是車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)成本、產(chǎn)量、材料消耗等最小核算單位，對(duì)工段產(chǎn)量的核算通過車間生產(chǎn)狀況處理單元來完成。

圖2 車間生產(chǎn)狀況管理單元

    工段具有供應(yīng)商和生產(chǎn)制造商的雙重角色。圖2所示，工段質(zhì)量檢驗(yàn)對(duì)工段中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行紀(jì)錄，主要是質(zhì)量缺陷紀(jì)錄和報(bào)廢處理紀(jì)錄缺陷和報(bào)廢都影響該工段的物料消耗，進(jìn)而影響該工段的成本核算。有缺陷的成品物料經(jīng)過返工，或合格或報(bào)廢，如果合格則進(jìn)入工段加工完工單模塊進(jìn)行處理;如果報(bào)廢則進(jìn)入報(bào)廢處理。質(zhì)量缺陷紀(jì)錄通過缺陷返工時(shí)間和判為報(bào)廢所用工時(shí)折算成該工段的支出成本;質(zhì)量報(bào)廢紀(jì)錄通過報(bào)廢零部件的單價(jià)（由倉庫管理得到）和所費(fèi)工時(shí)折算成該工段的報(bào)廢成本。

    對(duì)工段產(chǎn)量的核算最后通過工段加工完工單模塊來提交。工段完工單紀(jì)錄各工段的完工情況，包括工段合格品成品總數(shù)、工段報(bào)廢品成品總數(shù)。等其中成品指本工段生產(chǎn)的供下工段使用部件或總成。

    2.6 工段成本控制功能模塊

    在成本控制上，車間倉庫管理不僅要能控制車間所用物料總的出入，而且對(duì)各工段領(lǐng)用物料也要實(shí)現(xiàn)可控。為了控制各工段的成本，首先需要定制工段物料清單分配表，其中成品物料指本工段生產(chǎn)的供下工段使用的零部件或總成;內(nèi)部流轉(zhuǎn)物料指工段內(nèi)部班組之間流轉(zhuǎn)的零部件或總成;前工段傳遞物料指上工段加工的成品物料。所有的這些物料的相關(guān)信息(單價(jià)、庫存量、庫位等)可以從車間倉庫中得到。

    然后根據(jù)各工段物料清單分配表以及計(jì)劃月產(chǎn)量做出各工段的成本指標(biāo)分解表。其中定額用量是工段物料清單中的消費(fèi)定額，物料規(guī)定用量一般為定額用量的90%。各工段的實(shí)際用量是該工段從倉庫領(lǐng)用的數(shù)量。通過比較實(shí)際用量/百臺(tái)是否介于定額用量/百臺(tái)和規(guī)定用量/百臺(tái)值之間，可以實(shí)現(xiàn)工段的成本可控工段成本控制的目的既要控制物料的用量，同時(shí)為了保證焊裝的強(qiáng)度和安全性，實(shí)際用量也要大于規(guī)定用量。

圖3 工段成本控制單元

    2.7 人員權(quán)限管理功能模塊

    人員管理包括人員的基本信息的管理和出勤紀(jì)錄管理。權(quán)限管理主要是通過分配不同權(quán)限，使操作用戶只能以適當(dāng)?shù)姆绞胶蜋?quán)限，對(duì)車身車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)的功能模塊進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑L問和操作，從而保證整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。

3 車間生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

    基于3層B/S結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)分為數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和服務(wù)器端程序兩部分。

    3.1 數(shù)據(jù)庫選用及設(shè)計(jì)

    針對(duì)一般車身車間信息的流量以及客戶端對(duì)信息的訪問量，采用面向企業(yè)的中型數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是完全可以滿足需求的。SQL Server2000 是Microsoft提供的最新版本的面向中小型企業(yè)的數(shù)據(jù)庫，它最多可以提供200客戶端并行訪問，遠(yuǎn)遠(yuǎn)可以滿足車間內(nèi)部各部門的信息訪問需求。

    數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)首先要進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析，導(dǎo)出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型建立數(shù)據(jù)庫各表之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，合理的設(shè)計(jì)表和定義表中的數(shù)據(jù)類型。系統(tǒng)用到的數(shù)據(jù)表主要有工段物料清單明細(xì)表、入庫單領(lǐng)料單、人事信息表、物料庫存明細(xì)表、工段完工單、質(zhì)量缺陷紀(jì)錄表、質(zhì)量報(bào)廢紀(jì)錄表、維修委托單等35張表，利用數(shù)據(jù)庫集中建立在同一個(gè)庫中。根據(jù)各模塊的實(shí)際要求事先設(shè)計(jì)好各表的主鍵、外鍵、索引、約束、規(guī)則、觸發(fā)器存儲(chǔ)規(guī)則等，便于各模塊對(duì)共用的數(shù)據(jù)表的統(tǒng)一引用，并可保證數(shù)據(jù)的完整性。

    為了保證數(shù)據(jù)庫的安全，利用SQL Server2000數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)授權(quán)機(jī)制，將用戶分為不同級(jí)別、設(shè)置不同的權(quán)限，并結(jié)合車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)的人員權(quán)限管理模塊，對(duì)表進(jìn)行讀、寫、刪除、插入、更新等不同的操作。

圖4 白車身車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

    3.2 服務(wù)器端應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

    Microsoft 的Active Server Pages(ASP)是一種服務(wù)器端的腳本開發(fā)環(huán)境。ASP使用腳本語言(VBScript JScript等)編寫腳本，這些腳本可以執(zhí)行應(yīng)用程序邏輯，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生有用的信息，如數(shù)據(jù)庫查詢、文件輸入輸出、創(chuàng)建動(dòng)態(tài)交互的WEB頁面等。在ASP腳本中，可以通過ADO(ActiveX DataObjects)來訪問數(shù)據(jù)庫。

    基于上述的系統(tǒng)框架和系統(tǒng)功能模塊分析，上海交通大學(xué)車身制造技術(shù)中心成功的將該系統(tǒng)應(yīng)用到了上海某汽車企業(yè)的車身車間管理中、圖4是該系統(tǒng)工段成本控制單元的一個(gè)WEB頁面，客戶端輸入月計(jì)劃產(chǎn)量，WEB服務(wù)器接收到請(qǐng)求。解釋執(zhí)行ASP程序代碼，通過ADO數(shù)據(jù)庫訪問方式，調(diào)用數(shù)據(jù)庫中關(guān)于物料清單分配表的信息，將工段成本指標(biāo)分解表以HTML格式傳回給客戶端。

4 結(jié)束語

    本文開發(fā)并實(shí)現(xiàn)了瀏覽器/WEB服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫3層結(jié)構(gòu)下的車身車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)，它的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了車間內(nèi)部各工段之間以及工段與倉庫、工段與維修班組之間的信息共享和信息訪問;實(shí)現(xiàn)了車身車間生產(chǎn)過程、工段成本、生產(chǎn)設(shè)備和車間人員的計(jì)算機(jī)輔助管理。文章最后給出了一個(gè)該系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例，它的成功運(yùn)用，對(duì)提高車間管理效率、降低生產(chǎn)成本、持續(xù)改進(jìn)車身的制造質(zhì)量等方面將起到積極的輔助作用。

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本文標(biāo)題：基于WEB的車身車間生產(chǎn)管理系統(tǒng)

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