基于VB的模具企业生产物流信息系统的研究
发布时间：2014-10-01 08:10
摘 要
通过分析模具企业生产物流信息的特点，运用 Visual Basic 6．0 和 Access 数据库对该系统进行研究和开发，包括系统的注塑模具 BOM 表、明细表的查询模块；零件加工工艺过程表的添加、修改、删除管理模块；各零件物流量计算模块；零件工艺过程图的调用模块及选择决策等各功能模块的实现。 然后把选择决策模块中的 F－D 图反应出的车间物流状况的优劣作为平面布置调整的依据，并制定出改善方案，从而使得车间设备布局及组合方式更为合理，以更好地支持生产。关键词：VB，生产物流系统，F－D 图，设备布局
在生产性企业中，生产物流是企业物流系统的一部分，也是最重要的一部分［1］。 而生产物流信息系统是生产物流运作的核心［2］，有关生产物流系统的设计研究，国外对物料搬运设备的选择、 作业排程以及物料搬运设计与设施布局之间的相互影响等方面研究比较多。 国内学者对生产物流的研究主要集中在四个方面：生产物流计划模式、厂内物料配送、供应链环境下的生产物流以及物流技术装备与信息系统的运用。无论国内外，很少有运用计算机技术来辅助设计生产物流系统的研究。 而在目前,企业对于生产物流系统设计的需求非常急迫， 希望能运用计算机技术将企业生产物流系统设计成为一个高效率、高效益的系统，从而达到增加企业效益的目的［3］。 本文基于这种观点来展开。
就模具企业生产物流系统的意义而言， 其可以帮助模具企业降低管理成本和原料成本，并使资金运转的周期缩短，为企业创造更多的利润。 本系统重点实现注塑模具 BOM 表、明细表的查询模块、零件加工工艺过程表的添加、修改、删除管理模块、各零件物流量的计算模块、 零件工艺过程图的调用模块及选择决策模块等功能，最终把其 F－D 图反应出的车间物流状况的优劣作为平面布置调整的依据，并制定出改善方案，从而使得车间设备摆放位置及组合方式更为合理，以更好地支持生产。
模具企业生产物流信息系统采用面向对象技术和数据库设计相结合的方法， 将面向对象技术应用在模具企业生产物流领域中，建立高效的生产物流系统，降低生产物流系统的物料搬运量，从而降低生产物流的总成本［4］。
在模具企业生产物流信息系统中，根据企业对原料的采购、供应、管理和调配几方面将系统划分为注塑模具 BOM 表、明细表的查询模块、零件加工工艺过程表的添加、修改、删除管理模块、各零件物流量的计算模块、零件工艺过程图的调用模块及选择决策模块等主要的功能模块。
1．2 系统主要目标
1） 通过对 BOM 表中的数据进行条件查询、增加、删除、编辑等操作，反映任务计划下达到各生产部门后，该模具生产的所有信息，衔接好生产中的各个环节，确保生产顺利进行。
2） 软件提供的功能丰富，操作方式和手段更加人性化，实时响应时间和等待时间缩短，查询统计分析功能强大等。
3） 通过对零件工艺过程图的调用，可以清楚地看到产品生产过程中各工序之间的关系， 为进一步进行深入的物流分析奠定的基础。
4） 把系统选择决策模块中 F－D 图反应出的车间物流状况的优劣作为平面布置调整的依据，并制定出改善方案，从而使得车间设备摆放位置及组合方式更为合理，以更好的支持生产。
1．3 系统开发工具
采用 Visual Basic， 它是一种可视化面向对象的编程语言
和 Microsoft Access 数据库。
2．1 注塑模具 BOM 表查询模块BOM 表中的数据是进行生产排程的基础，包括层次、零件编号、零件名称、图号、数量 ／ 产品、自制 ／ 外购、零件备注。 BOM 表中的信息是任务计划下达到各生产部门后， 根据模具的生产设计录入的反映了该模具生产的所有信息［5］。 在此模块中，能够对 BOM 表中的数据进行条件查询、增加、删除、编辑及对数据的查询结果在系统中实现 Excel 导出等操作。 如图 1 所示输入查询条件：层次为 3 的 BOM 表查询结果界面。
图1 BOM表中层次为3的零件
2．2 明细表的查询模块
此模块用于查询注塑模具的基本结构，其主要由 30 个零部件组成，每个零部件名称、所用材料、热处理要求、单件重量及需求量、自制或外购等均可显示，也可进行增加、删除、编辑及对数据的查询结果在系统中实现 Excel 导出等操作。 如图 2 所示明细表查询界面。
图2 零件明细表查询结果界面
2．3 零件加工工艺过程表的查询、添加、修改、删除管理模块
通用的模具结构比较简单， 但对于有些复杂型面的模具加工来说，工艺过程要复杂的多，因而，模具上的标准件、异型件如弹簧、锁紧螺钉、浇口套、水管嘴等都采用外购、外协而取得，采购后储存在标准件库，而此模块中，运用 DataGrid、Adodc 等控件链接到 Access 数据中，让 DataGrid 控件中用于实现其他需自制零件的产品名称、件号、材料、作业单位名称、工序内容、工
图3 零件加工工艺过程序利用率、设备等生产加工工艺过程的查询、添加、修改、删除及对数据的查询结果在系统中实现 Excel 导出等操作。 如图 3 所示为零件加工工艺过程。
2．4 各零件物流量的计算模块
为了分析模具加工、装配、性能测试、注塑成型等各阶段的加工特点及零部件的工艺过程， 需要计算出每个工艺过程的单件重量和由此工艺产生的废料重量， 此模块用于实现各零件物流量的计算。 如图 4 所示为零件的物流量计算界面。
图4 零件物流量计算界面
2．5 零件工艺过程图的调用模块工艺过程图可以用来详细描述产品生产过程中个工序之间的关系， 也可以用来描述全厂各部门之间的工艺流程。 此模块用于实现调用 CAD 中完成的零件工艺过程图， 为进一步进行深入的物流分析奠定了基础。 如图 5 所示零件工艺过程图。
2．6 选择决策模块（F－D 图）当忽略不同物料、不同路线上的物料搬运成本的差异，
图5 零件工艺过程图各条路线上物料搬运费用与
fij、dij 成正比，则可以将总的物料搬运费用 C 记为：C＝∑∑fijdij，假设不同作业单位之间的物料搬运量相互独立。为了使总的搬运费用 C 最小，则当 fij 大时，dij 应尽可能小，当 fij 小时，dij 可以大一些，即 fij 与 dij 应遵循反比规律。 这就是说，fij 大的作业单位之间应该靠近布置，且道路短捷，fij 小的作业单位之间可以远离、道路可以长一些［6］。根据分析的需要，将每两点之间的物流按其大小和距离大小绘制在一直角坐标图上， 可将流量距离图划分为若干部分，划分的目的是为了发现不合理的物流。此模块通过调用 Excel 软件生成的 F－D 图表，可以明确的看出其中不合理的物流，以此作为平面布置调整的依据，制定出改善方案，从而使得车间设备摆放位置及组合方式更为合理，以更好的支持生产。
4028652、2492560。
图 6 改进前的 F－D 图
图 7 改进后的 F－D 图
显减少了，即车间的总物流工作量减少了，从而使总的物料搬运费用降低，进而最终实现了生产物流系统优化的目的。
该实例通过对设施设备之间物流量的分析， 通过选择决策模块中的 F－D 图， 快速合理地为车间布局提供依据，使得车间设备布局及组合方式更为合理， 以更好地支持生产。改进后的车间布局如图 8 所示， 此方案不一定为最优方案，由于设施间的相互关系影
响以及其他因素的影响，有一 图 8 改进后的车间布局些在理论上还可以缩短的距离没有被缩短。
［D］．秦皇岛：燕山大学，2012
［2］ 蔡兵科，张维竞．某小批量多品种制造企业的生产物流研究［D］．上海：上海交通大学，2010
［3］ 张莉，吴爱华．离散制造企业生产物流系统设计研究［D］．济南：山东大学，2012
［4］ 叶海虹，梁德丰．中小型制造企业生产物流系统的优化［J］．经营管
理，2008（20）：93－94
［5］ 穆怀远，马懋德，刘坤．模具企业中生产管理系统的研究与实现［D］．天津：天津大学，2012
［6］ 齐二石，方庆琯．物流工程［M］．北京：机械工业出版社，2006
就模具企业生产物流系统的意义而言， 其可以帮助模具企业降低管理成本和原料成本，并使资金运转的周期缩短，为企业创造更多的利润。 本系统重点实现注塑模具 BOM 表、明细表的查询模块、零件加工工艺过程表的添加、修改、删除管理模块、各零件物流量的计算模块、 零件工艺过程图的调用模块及选择决策模块等功能，最终把其 F－D 图反应出的车间物流状况的优劣作为平面布置调整的依据，并制定出改善方案，从而使得车间设备摆放位置及组合方式更为合理，以更好地支持生产。
1 模具企业生产物流信息系统总体设计
1．1 模具企业生产物流信息系统的开发思想模具企业生产物流信息系统采用面向对象技术和数据库设计相结合的方法， 将面向对象技术应用在模具企业生产物流领域中，建立高效的生产物流系统，降低生产物流系统的物料搬运量，从而降低生产物流的总成本［4］。
在模具企业生产物流信息系统中，根据企业对原料的采购、供应、管理和调配几方面将系统划分为注塑模具 BOM 表、明细表的查询模块、零件加工工艺过程表的添加、修改、删除管理模块、各零件物流量的计算模块、零件工艺过程图的调用模块及选择决策模块等主要的功能模块。
1．2 系统主要目标
1） 通过对 BOM 表中的数据进行条件查询、增加、删除、编辑等操作，反映任务计划下达到各生产部门后，该模具生产的所有信息，衔接好生产中的各个环节，确保生产顺利进行。
2） 软件提供的功能丰富，操作方式和手段更加人性化，实时响应时间和等待时间缩短，查询统计分析功能强大等。
3） 通过对零件工艺过程图的调用，可以清楚地看到产品生产过程中各工序之间的关系， 为进一步进行深入的物流分析奠定的基础。
4） 把系统选择决策模块中 F－D 图反应出的车间物流状况的优劣作为平面布置调整的依据，并制定出改善方案，从而使得车间设备摆放位置及组合方式更为合理，以更好的支持生产。
1．3 系统开发工具
采用 Visual Basic， 它是一种可视化面向对象的编程语言
和 Microsoft Access 数据库。
2 模具生产物流系统实现的主要功能
根据生产物流系统的特点， 主界面的设计为下拉菜单，包括：注塑模具 BOM 表、注塑模具明细表、零件加工工艺过程、物流量、物流量汇总、零件工艺过程图、F－D 图选择、决策功能。 由登陆窗口可进入主页面并选择菜单项，进入各模块的界面。2．1 注塑模具 BOM 表查询模块BOM 表中的数据是进行生产排程的基础，包括层次、零件编号、零件名称、图号、数量 ／ 产品、自制 ／ 外购、零件备注。 BOM 表中的信息是任务计划下达到各生产部门后， 根据模具的生产设计录入的反映了该模具生产的所有信息［5］。 在此模块中，能够对 BOM 表中的数据进行条件查询、增加、删除、编辑及对数据的查询结果在系统中实现 Excel 导出等操作。 如图 1 所示输入查询条件：层次为 3 的 BOM 表查询结果界面。
图1 BOM表中层次为3的零件
2．2 明细表的查询模块
此模块用于查询注塑模具的基本结构，其主要由 30 个零部件组成，每个零部件名称、所用材料、热处理要求、单件重量及需求量、自制或外购等均可显示，也可进行增加、删除、编辑及对数据的查询结果在系统中实现 Excel 导出等操作。 如图 2 所示明细表查询界面。
图2 零件明细表查询结果界面
2．3 零件加工工艺过程表的查询、添加、修改、删除管理模块
通用的模具结构比较简单， 但对于有些复杂型面的模具加工来说，工艺过程要复杂的多，因而，模具上的标准件、异型件如弹簧、锁紧螺钉、浇口套、水管嘴等都采用外购、外协而取得，采购后储存在标准件库，而此模块中，运用 DataGrid、Adodc 等控件链接到 Access 数据中，让 DataGrid 控件中用于实现其他需自制零件的产品名称、件号、材料、作业单位名称、工序内容、工
图3 零件加工工艺过程序利用率、设备等生产加工工艺过程的查询、添加、修改、删除及对数据的查询结果在系统中实现 Excel 导出等操作。 如图 3 所示为零件加工工艺过程。
2．4 各零件物流量的计算模块
为了分析模具加工、装配、性能测试、注塑成型等各阶段的加工特点及零部件的工艺过程， 需要计算出每个工艺过程的单件重量和由此工艺产生的废料重量， 此模块用于实现各零件物流量的计算。 如图 4 所示为零件的物流量计算界面。
图4 零件物流量计算界面
2．5 零件工艺过程图的调用模块工艺过程图可以用来详细描述产品生产过程中个工序之间的关系， 也可以用来描述全厂各部门之间的工艺流程。 此模块用于实现调用 CAD 中完成的零件工艺过程图， 为进一步进行深入的物流分析奠定了基础。 如图 5 所示零件工艺过程图。
2．6 选择决策模块（F－D 图）当忽略不同物料、不同路线上的物料搬运成本的差异，
图5 零件工艺过程图各条路线上物料搬运费用与
fij、dij 成正比，则可以将总的物料搬运费用 C 记为：C＝∑∑fijdij，假设不同作业单位之间的物料搬运量相互独立。为了使总的搬运费用 C 最小，则当 fij 大时，dij 应尽可能小，当 fij 小时，dij 可以大一些，即 fij 与 dij 应遵循反比规律。 这就是说，fij 大的作业单位之间应该靠近布置，且道路短捷，fij 小的作业单位之间可以远离、道路可以长一些［6］。根据分析的需要，将每两点之间的物流按其大小和距离大小绘制在一直角坐标图上， 可将流量距离图划分为若干部分，划分的目的是为了发现不合理的物流。此模块通过调用 Excel 软件生成的 F－D 图表，可以明确的看出其中不合理的物流，以此作为平面布置调整的依据，制定出改善方案，从而使得车间设备摆放位置及组合方式更为合理，以更好的支持生产。
3 实例分析
新疆磐基实业公司是集模具设计及制造、 复合土工材料生产、设施农业装备设计加工制造为一体的企业，旗下拥有新疆亚飞模具制造中心、新疆亚飞工程塑料厂和土工合成材料厂，具有广泛的市场空间和熟练的技术工人， 但缺乏模具设计 CAD ／ CAM 编程方面的专业技术队伍， 缺乏加工异形零件的精密、敏捷加工设备，生产效率低，公司的技术创新力量不足，车间设备利用率低，存在严重的设备闲置问题，车间物流流动出现严重的倒流、迂回和交叉，物流搬运不必要的路线太长，造成产品成本高居不下。 本文主要通过选择决策模块中的 F－D 图，并根据 F－ D 图建立数学模型：物流量距积＝∑物流量*距离，由物流量距积大小可以判断方案的好坏，物流量距积大不好，进而重新调整各个设备间的相对位置，从而快速合理地为车间布局提供依据。3．1 改进前的 F－D 图
由改进前的 F－D 图（如图 6 所示）可以明确的看出其中不合理的物流：图中处于Ⅱ、Ⅲ区域搬运时不合理，因为物流量大且距离长， 这样的搬运为：2－3、4－6， 相应的物流量距积为4028652、2492560。
图 6 改进前的 F－D 图
3．2 改进后的 F－D 图
对上述位置不合理的作业单位进行布局调整，使物流量大的作业单位尽量靠得近些，得到改进后的 F－D 图，如图 7 所示，从图中可以看出：改进后没有搬运作用处于Ⅱ、Ⅲ区域内，这样的物流系统是合理的。并且物流量大且距离长的搬运 2－3、4－6 相应的物流量距积为 2014326、1780400，较改进前 4028652、2492560 明图 7 改进后的 F－D 图
显减少了，即车间的总物流工作量减少了，从而使总的物料搬运费用降低，进而最终实现了生产物流系统优化的目的。
该实例通过对设施设备之间物流量的分析， 通过选择决策模块中的 F－D 图， 快速合理地为车间布局提供依据，使得车间设备布局及组合方式更为合理， 以更好地支持生产。改进后的车间布局如图 8 所示， 此方案不一定为最优方案，由于设施间的相互关系影
响以及其他因素的影响，有一 图 8 改进后的车间布局些在理论上还可以缩短的距离没有被缩短。
4 结束语
系统经过测试后， 能够实现系统设计时的目标任务和各项功能。本系统针对目前模具企业生产物流中存在的问题，进行了创新和改进，尤其是对于物流量的计算实现了计算机化，摆脱了人工手动的计算量，一定程度上避免了人为的差错，并且通过选择决策模块中的 F－D 图， 快速合理地为车间布局提供依据，进而得出改进方案，适当地提高了劳动效率。此生产物流系统可以在模具企业中独立应用， 也可以成为模具企业生产车间信息管理系统的一个分系统。参考文献
［1］ 苑媛，袁旭梅．燕大汽车零部件制造厂生产物流信息系统建设研究［D］．秦皇岛：燕山大学，2012
［2］ 蔡兵科，张维竞．某小批量多品种制造企业的生产物流研究［D］．上海：上海交通大学，2010
［3］ 张莉，吴爱华．离散制造企业生产物流系统设计研究［D］．济南：山东大学，2012
［4］ 叶海虹，梁德丰．中小型制造企业生产物流系统的优化［J］．经营管
理，2008（20）：93－94
［5］ 穆怀远，马懋德，刘坤．模具企业中生产管理系统的研究与实现［D］．天津：天津大学，2012
［6］ 齐二石，方庆琯．物流工程［M］．北京：机械工业出版社，2006
本文编号：9375
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