大型机械制造过程集中下料管理系统设计与开发

摘要

制造系统是将制造资源不断转换成产品的系统。制造系统在不断生产产品、创造财富的同时，也消耗了大量的资源。在量大面广的制造系统中，制造资源的浪费情况严重，因此，进行制造系统资源优化利用技术的研究，对提高制造业资源利用率，降低资源消耗，从而提高制造业整体效益具有重要意义。
　　下料生产是大型机械设备零件制造过程的第一道工序，其生产组织模式和管理水平直接影响设备的生产周期和制造成本。根据三一重工泵送公司钢材利用率提升项目的需求，为了提高零件毛坯下料的生产效率，实现其生产作业管理的自动化，降低原材料消耗，本文针对大型工程机械制造企业的单件性、物料（尤其是板材物料）资源消耗量大、周期长的特点，提出了在ERP(Enterprise resource planning)企业资源计划系统集成环境下的下料图档管理及订单信息处理方法。以此为基础，提出了一整套改造车间生产管理模式的解决方案及实现板材套料优化的技术思想，并且开发了集中下料管理软件SanySigmaNest Plus系统。该系统是一套下料信息管理系统，主要功能是制定和维护企业的切割生产计划，通过计算机信息化管理手段提升企业现代化切割生产的管理水平，提高切割生产效率和板材利用率，有效控制生产成本。
　　本文重点研究的下料零件库集成原理是在三一重工原有的数据集成环境下提出的，是为了将企业中原有的零散下料数据信息集中进行管理所采取的有效对策，方案的实施对原有的数据集成环境不造成任何影响，可以很好的适应各系统的集成需求。方案中将下料图绘制人员与下料编程人员的工作职能完全分离，将下料编程人员从繁重的基础绘图工作中解脱出来，将所有精力都投入到提高材料利用率的目标上去。该系统实现了对SigmaNest、生产计划及专用管理服务器/Windows文件系统内的零件CAD图纸进行三方数据无缝集成的功能，系统通过集成ERP系统中的工艺发布信息，可以自动生成下料图绘制任务，系统还可以直接生成SigmaNest订单，完成相应的排版套料、NC程序自动生成和下发，并实现按整板报工的功能。
　　基于本文开发的Sany SigmaNest Plus系统，在企业中进行了实际应用，改变了三一重工泵送公司原来依靠手工管理下料图文档的落后现状，同时在减少物料资源消耗、提高企业的设计水平方面，也取得了较好的应用效果。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究的背景与意义

1．2 下料信息管理的现状研究

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 论文主要研究内容

1．4 论文构成

2 切割工艺分析及集中下料管理需求

2．1 三一重工下料管理现状

2．2 钢板切割下料生产工艺

2．3 切割下料物料信息管理

2．4 集中下料管理系统需求分析

2．5 本章小结

3 Sany MUPS系统总体方案设计

3．1 系统功能设计研究

3．2 下料图库详细逻辑设计

3．3 下料管理系统集成设计

3．4 Sany MUPS系统的总体设计规划

3．5 Sany MUPS系统架构设计

3．6 本章小结

4 系统管理模块及接口开发

4．1 Sany MUPS系统管理模块开发

4．1．1 零件字典管理模块开发

4．1．2 生产准备管理模块开发

4．1．3 材料库及收发管理模块开发

4．1．4 现场作业管理模块开发

4．2 Sany MUPS系统接口开发

4．2．1 与SAP物料凭证集成

4．2．2 MES系统集成接口

4．3 信息安全及开发环境

4．3．1 图纸信息安全

4．3．2 系统开发环境

4．4 本章小结

5 Sany MUPS系统应用和效益分析

5．1 Sany MUPS系统展示

5．1．1 系统登陆及主界面

5．1．2 Sany MUPS系统主体功能

5．1．3 Sany MUPS查询系统

5．1．4 Sany MUPS报表功能

5．2 Sany MUPS系统应用

5．2．1 总体材料利用率指导财务预算

5．2．2 材质分类利用率校准定额系数

5．2．3 设备下料利用率辅助下料调度

5．2．4 班组钢材利用率考核班组绩效

5．2．5 编程员套料利用率分析员工绩效

5．3 Sany MUPS系统实施的效益分析

5．3．1 Sany MUPS系统的有形收益

5．3．2 Sany MUPS系统的无形收益

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 全文结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要成果

致谢