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通用化计算机辅助工时系统的研究和开发

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  1 引言

  传统的工时定额制定方式有经验估计法、统计分析法、类推比较法、技术测定法等。采用计算机辅助工时定额制定和管理可以克服这些方法中定额准确性和平衡性差、劳动强度大、工作效率低等缺点。它不仅能提高企业定额管理的现代化水平,同时也是企业实现设计(CAD/CAPP)、制造(CAM)和管理信息(MIS/PRE/MRP)集成的重要环节之一。 目前虽然有许多企业有计划地将计算机引入到工时定额中,但由于这些定额管理软件专用性太强、覆盖面太窄,不能在不同企业中推广使用。因此开发一种满足不同工艺环境、不同生产对象的通用化工时制定系统,其意义是十分重大的。

  

  图1 工时系统总体系统结构图

  2 系统原理和结构计算机辅助工时系统是基于数据库的工时定额制定方法,根据原理的不同,可分为查表法、数学模型法和混合法。查表法要求事先将各种典型的、具体的生产组织技术条件下的工时定额数据存放在数据库中,CAPP系统以工艺设计结果为依据,按预先设计的逻辑访问数据库,并进行必要的统计计算,以确定各工步或工序所需的工时:数学模型法不依赖于大量的原始数据,而是用以经验公式所创建的工时定额数学模型来直接计算工时定额:混合法是查表法和数学模型法的结合,它先通过查表法找出数据库中满足查询条件的基础切削数据,然后根据相应的工时定额数学模型进行计算,得到单工序或工步的工时。本系统应用的是混合法,其系统功能结构见图1。 采用混合法制定工时定额,关键在于工时定额数学模型的建立。其一般步骤为: 确定典型的、具体的生产组织技术条件,如机床型号、加工方法、零件材料、加工批量、零件技术要求等数据,这是建立工时模型的前提依据。 按照上述已选定的典型条件搜索有关工时定额的资料,分析工时定额与主要影响因素(如切削深度、切削速度、加工余量、进给量、走刀次数等)之间的关系,总结出典型的计算公式,建立相应的数学模型。 根据生产实际中出现的各种技术组织条件以及一些基本规律之外的影响因素,分别制定出机床系数、材料系数、批量系数等。 通用化工时定额系统是指该系统适合于不同的企业、不同的生产对象。这就必须具备以下一些功能: 系统重构功能当出现一个新的生产对象时,用户只需要输入该生产对象的工时数据、数学模型公式等一些基础数据,而不需修改或添加任何上层程序,就可以进行该生产对象相关工时定额的计算和使用: 各种报表输出功能不同的企业对报表的格式要求不同,通用化工时系统应满足各种格式的要求。 3 系统软件的开发通用化是本系统开发的一个技术难点和重点,其程度决定了本系统的应用范围。从系统结构图中我们可以看到,本系统的功能模块主要有以下几部分。 数据库创建模块 数据库管理模块 工时定额制定模块 报表生成打印模块 生产对象的工时定额主要受各种参数的影响,如对于立车切削,影响其工时定额的参数有设备型号、刀具材料、加工对象、加工方法和加工方式等。不同的生产对象有其不同的影响参数,如对于普通铣床切削,其工时影响参数有机床类型、刀具材料、加工深度和铣刀宽度等,这就不同于立车切削的工时影响参数,所以不同的生产对象有不同的数据结构。 传统数据库设计的方法采用多表的方法,就是根据基础数据的不同结构,分别在数据库中建立每一张表。如上面提到的立车切削和普通铣床切削就需要建成两张不同的表。这样必然造成:①数据库维护繁琐。由于每一张表存放着不同的数据,用户要想对数据进行维护,必须先维护好每一张数据表:②扩展性差。当出现一个新的生产对象时,用户必须重新设计其表结构,在数据库中创建一张新表:③数据库冗余大。虽然每个生产对象工时定额数据结构有其不同之处,但也有其相似之处,采用不同实体创建不同的数据表,完全没有利用其相似点,势必造成数据库的冗余。如上面的立车切削工时表和普通铣床切削工时表就有冗余字段刀具材料。 针对多表数据库设计存在的缺点和系统通用化的要求,我们采用了单表设计的方法。基本思路是先进行各生产对象的分类编码,确定各类的数据结构,然后提取各类的共性,最后确定和设计数据表。本系统总共使用了两张表:具体数据表ITEM_DATA和参数对应含义表ITEM_MEANS。通过对各种加工工时形式的总结,一般只有两种情况:一种是直接能够给出最后时间数据的,如各种辅助时间(上活、找正、卸活)、准终时间(准备、结束),另一种是只能给出一些决定最后工时定额的切削参数,如各种切削标准,给出的是切削速度、切削深度、走刀次数等。我们将其他查询的与工时计算无关的属性(如宽度、长度等)以通用参数的形式表示,一般这种无关的属性不超过, 个,这样我们就设计了一张数据表,表的基本形式见表1。

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标签: CAD
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