本文是一篇模具毕业论文，本文针对模具企业，进行了模具车间生产业务流程的研究以及模具车间生产调度的研究，设计并实现了模具车间生产管控系统，但由于时间短，本人能力有限等原因，还有许多理论和技术方面有待进一步研究，主要有以下几个方面：（1）本文所提出的算法没有考虑到组合加工的情况，在今后的研究可以进一步开展组合加工算法研究。也可以对模具车间的生产进行仿真研究，建造虚拟加工工厂。
第 1 章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.1.1 研究背景
随着信息技术的不断发展，企业的信息化越来越得到重视。在未来每个企业都会建立符合其自身特点的自动化和管理现代化的信息网络。在现代化企业中，尤其是制造企业，生产信息管理工作在企业中发挥越来越重要的作用。车间生产信息化已经成为制造业的命脉和核心竞争力，在目前这种纷繁复杂的企业信息化市场环境下，企业必须要将车间生产信息化落到实处，采取措施，并且依据正确的理论，根据自身的特点，制定与自身相符合的生产管控信息系统。这样才能最大限度的提高自己的竞争力，给企业带来新的效益[1-3]。数字化工厂管控属于智能制造工程发展的一个方向，智能工厂管控包括了产品设计、生产工艺、信息管理、三维仿真等多方面技术，能够有效地推动制造业向智能化的发展，帮助我国当前的制造业水平迅速向“中国制造 2025”第一步目标迈进，也是实现智能制造的必经之路[4-7]。
我国模具企业的发展已经不再只有进口，现在已经进入了国际市场，出口销售的订单急剧上升，因此我国的模具市场有很大的发展前景。在模具订单的生产中客户不仅对价格、质量、性能等方面要求多种多样，而且对产品的制造工艺的要求也多种多样。模具生产是客户化极高的生产，就需要企业与客户之间要开展大量的协同工作，但是当前我国多数的模具企业对这个方面还是比较落后，最终生产的模具产品难免有质量问题，使得客户的满意度降低，其结果就是导致了企业的订单丢失[8-11]。因此我国模具制造业的车间生产信息管控方面需要不断的加强。
1.2 课题国内外研究现状
1.2.1 模具行业信息化研究现状
从 1950 年至 1960 年，由于计算机技术的不断发展，以及企业之间的竞争需求，各种基于计算机技术的企业信息技术应用系统应运而生。在第二阶段，即 1970 年至 1980 年，产生全面的生产运营管理信息系统和制造资源计划，其中包括技术信息系统，制造自动化系统，管理信息系统和质量信息系统[17-19]。在第三阶段，即 20 世纪以后，随着网络通信技术的不断提高，以及经济全球化的加速，信息资源的综合开发和广泛利用产生了客户关系联网管理，供应链管理等[20-22]。进入 21 世纪以后，我国企业的信息化已经进入了新的发展阶段，企业的信息化应用已经从简单的数据处理发展到管理信息系统的形成，进而实现企业资源规划管理的信息化。同时，计算机技术和数控技术被应用到开发和生产过程中，计算机的应用也从单机应用演变而来[23,24]。建立企业内部网络系统并与 Internet 连接，从而使企业的自动化生产水平和产品的设计水平有了很大的提升，使企业的管理水平变得现代化，大大增加了企业的竞争实力。尽管我国企业信息化经过多年的发展取得了一定的成效，但总体应用水平仍然较低。比较突出的几个问题包括：领导对企业信息化的重要性认识不够，对企业信息化投入的资金少，企业中拥有计算机技术人才少[25-27]。根据资料显示，全国的大型企业中，拥有信息技术的人员仅占全部员工的 0.5%等在信息软件上的投资也是很少。
模具企业的竞争越来越大，客户对于模具产品的质量要求也越来越高，其模具行业管理水平已经不能满足市场的要求。因为模具订单具有随机性、不确定性、对企业员工经验具有依懒性等特点，利用信息化技术从根本上提高模具企业的生产管控已经是模具行业的追求。在国外模具企业比较发达的国家，已经基本采用信息化技术对模具车间进行生产管控。模具企业中的采购、生产计划、工艺设计、车间加工计划、产品质检等多个环节利用信息化技术对模具车间进行有效的生产管控。但是我国模具行业的信息化基础还相对比较薄弱，与国外的模具企业信息化水平相比还是有差距[28-30]。我国还停留在单个业务单元的信息化，缺乏整体的信息化，其主要信息化的部门停留在财务、采购等。总之，我国的企业信息化建设还处于发展的初级阶段，因此有必要针对模具行业开展模具生产管控系统的研究。
第 2 章 模具车间生产管控相关理论及相关技术
2.1 模具车间生产管控
2.1.1 模具车间生产管控特点
模具企业比较典型的客户驱动型产业，需要根据客户的要求去进行生产。我国在很早就开始使用模具去生产各种产品去供应人们的需求，在 20 世纪 30 年代以前，我国的模具制造业主要以手工的方式用简单的工具和加工设备去制造所需要的模具，所以在此之间只能去制造简单的模具，生产出来的模具精度和质量普遍不是很高，没有一个统一的标准只能依赖工程师的经验和手工技艺去生产。到 20 世纪 70 年代后期，我国的机械制造业产生巨大发展，从手工工业的方式转变成为模具工业化生产模式。在模具的生产中全面采用标准的设计和制造，为实现现代化生产模具打下了坚实的基础[53-58]。再到 20 世纪 80 年代以来，随着计算机技术、数据库技术以及网络技术等在模具机床工业的不断应用与发展，模具制造业广泛的去采用数字化技术、网络化技术以及采用 CAD/CAE/CAM 技术。形成了全新的现代化模具生产方式[59]。在如今竞争急剧上升的模具制造业中，其生产特点主要包含以下几个方面：
（1）模具的设计水平高。在现代的模具企业中计算机辅助技术被广泛的采用，并且数据库和计算机网络技术也被广泛应用。模具设计师在数据库中可以进行有效的资源利用以及资料共享。
（2）客户要求供货期短。在激励的企业竞争中，客户的需求又是多种多样，这样就使得模具制造企业对早日交货变得日益迫切，从之前的模具交货期几个月到现在几十天、十几天甚至更短发展，因此传统的模具制造是不能完成的。现代的模具制造业广泛的采用计算机技术，使得从模具的设计、模具的分析、采购、生产装备、数控加工、模具的检验、试模等一系列过程，通过计算机网络和数据库管理系统能够迅速的传到每一个生产部门，从而大大的提高生产效率，减低其生产周期[60]。
（3）按订单去加工生产。模具制造企业无法知道客户要多少订单，因此模具企业生产具有不确定性，是根据客户的需求来确定的，具有一定的随机性，企业必须按订单去生产。
2.2 并行工程
从上个世纪 80 年代开始，模具企业的客户对模具的质量、成本的要求越来越高，进而对企业的管理水平也提出更高的要求。因此，就出现了各种提高管理的思想，其中并行工程思想是在提升模具生产管理流程中最为有效的理论。
模具的生产实际就是将其模具设计、车间加工、车间采购等各个阶段并行的过程。并行工程思想的提出就是为了要降低企业制造模具的成本、提高模具生产的质量、减少模具生产的周期，此思想正与模具企业车间生产管理的目标相同。其并行工程的方法主要有以下几个方面：提高模具设计的质量，减少改变设计的次数；并行模具产品的设计以及相关部门、相关资源、相关信息、相关过程，进而缩短产品的加工周期[65-67]。
并行工程思想主要包含以下 3 个方面：
（1）在模具设计之初就考虑产品在生产过程中经过的所有生产阶段，减少设计的变更和修改。
（2）将产品设计与产品物料采购、生产加工计划、生产工艺设计等环节并行运行。
（3）强调人们要尽早的开始所有即将需要做的工作。让人们学会在信息不是很完整的情况下提前进入工作。
模具车间的生产流程改善是一个持续的改善过程，不是一下子就可以完成的。因此就需要模具企业生产管理采用逐步改进的思想进行模具企业的流程改善，最终完成整体生产流程的优化。
第 3 章 模具车间生产建模与业务流程分析........................... 14
3.1 模具车间生产工作流建模............................................ 14
3.2 模具车间生产的业务流程分析..................................... 15
3.3 模具车间生产流程关键要素分析.............................. 17
第 4 章 模具企业车间生产调度......................................... 23
4.1 模具产品生产排程..........................................................23
4.1.1 产品生产排程............................................23
4.1.2 基于优先加工思想的生产流程排程算法...................................... 23
第 5 章 模具车间生产管控系统设计................................. 32
5.1 系统总体架构......................................32
5.2 系统功能建模......................................32
第 6 章 模具车间生产管控系统的实现与应用
6.1 开发环境
本系统开发环境如下表 6-1 所示：
第 7 章 总结与展望
7.1 总结
通过对模具企业的调研，本文从模具企业车间生产的特点出发，详细的对模具车间生产过程进行分析，并且深刻剖析其影响因素。提出了模具车间生产的相关观点，并且在此基础上，开发了模具车间生产管控系统。系统在某汽车模具企业得到应用。其主要研究成果有以下几个方面：
（1）根据模具小批量单件生产的加工现状，对模具车间生产流程进行优化，提出运用并行工程思想对模具企业车间生产流程进行优化，尽早的时间发现客户在模具产品的技术要求中存在的问题，生产设计部门、加工工艺部门在签署订单合同的时候参与签订技术性文件的过程，并与之进行技术沟通；在 BOM 设计的时，同时让设计部门人员进行三维和二位图纸的设计，对其进行数控编程，数控加工；在加工过程中，设有专门的质检工作人员进行质检，将整体的业务流程并行进行等，并给出优化后的模具车间生产业务流程图。
（2）根据模具车间生产特点，对车间生产任务计划调度问题进行分析。通过对产品订单生产排程的分析，提出一种生产排程思想：尽量使车间闲置时间最少，提高效率。提出适合模具生产车间调度问题的算法，基于模具车间优先调度规则算法。
（3）给出模具车间生产管控系统总体架构，根据模具生产特性以及系统需求，建立系统功能模型，以及对系统数据库进行实体建模。
（4）在以上研究的基础上，采用 SQL Server 数据库，实现了基于 B/S 模式的模具生产管控系统。该系统已经在天津某模具企业得到良好的运用。
参考文献（略）