企业管理系统柔性研究

企业管理系统柔性研究（精选十篇）

企业管理系统柔性研究 篇1

一、理财系统柔性建设概述

所谓的柔性理财管理是一种结合现代理财管理与传统理财管理的新型理财管理方式, 其依托于现代高新技术, 能够在很大程度上将企业中每个人的创造性思维发挥出来, 从而有效提升企业财务资源的使用效率, 使企业中的资源能够得到充分的优化配置, 即使企业处于危机状态, 也能够将理财管理的相关功能发挥出来。具体来讲, 柔性理财的特征主要体现在以下几方面:其一, 与传统的理财管理方式相比更加灵活;其二, 柔性理财的组织架构更加发达, 有利于企业各部门之间的有效沟通;其三, 在主导战略方面更加多元化, 能够快速有效地占领市场;其四, 对财务管理的相关人员要求更高, 重视人才的综合能力与多方面素质, 体现出柔性建设“以人为本”的特点。

二、企业进行并购的理财风险

(一) 当前企业并购的发展状态

随着改革开放进程的不断推进, 很多企业为了扩大自身规模选择了并购, 并购也一度成为企业发展的一种主要模式。而随着全球经济一体化步伐的加快, 经济的快速发展使得风险投资成为热门, 这也为企业并购提供契机。但在看到并购所带来的经济利益的同时, 并购的风险也是不容忽视的。从很多企业并购之后的形势上看, 如果企业在并购之前没有对并购风险做出充分科学的分析与预判, 并购所带给企业的并不是期待中的经济利益, 而是前所未有的灾难。所以, 企业想要并购, 就必须对并购风险进行有效把控, 并做出未雨绸缪的相关措施, 以化解并购风险。

(二) 企业并购的前期风险

一般情况下, 企业并购的前期理财风险主要有三种:其一为融资风险, 企业并购需要花费大量的资金以支撑并购所产生的经济需求, 如果企业在并购前期没有实现准备好充足的资金, 则很难完成并购行为;其二为高估被并购企业价值, 该风险主要存在于企业对被并购企业的非理性出价, 出现该风险会给企业带来更大的财务负担, 在一定程度上对企业的长期稳定发展产生影响;其三为资源配置风险, 这类风险主要存在于并购初期, 并购双方无法完成财务资源的优化配置, 不利于企业的财务整合。

(三) 企业并购的后期风险

经历并规避了企业并购的前期风险, 还需要对企业并购后期的理财风险进行控制, 这主要取决于企业对理财风险情况的掌握程度, 以及能否采取适当的方式来化解风险。在并购后期企业需要面对的理财风险主要有以下三种:

其一为理财风险在暴露过程中的不同步性, 一般情况下, 先出现的风险是并购双方信息不平衡而产生的风险, 之后便是企业员工思想层面以及企业文化等方面所产生的风险, 最后则是企业战略、市场等方面产生的风险, 由于风险潜伏期相对较长, 因此企业也需要更长的时间进行防范与处理。

其二为理财风险之间的相关性, 在企业并购后期, 很多风险之间都是具有相关性的, 先出现的风险很有可能对企业后期发展带来一定隐患, 从而不利于企业后期建设。在这个过程中, 多种风险夹杂在一起, 相互影响、相互作用, 一旦爆发便会一发不可收拾。

其三为风险的可控制性有所降低, 不可控制的理财风险主要指的是政治、自然、经济所引起的财务风险, 这些风险不仅难以控制, 也为企业带来更大的压力。相比于并购前期, 并购后期的风险可控制性更低, 但也并不是完全不可控制。所以企业需要采取更加积极的风险应对方式, 争取将风险所带来的损失降到最低。

三、企业建设柔性理财系统的优势分析

(一) 柔性理财系统的建设更能有效应对风险

在传统的企业理财风险管理系统中, 常常通过建立专门部门的方式在应对风险, 但随着市场的不断变化, 这种方式的缺陷也逐渐显露出来。而柔性的理财管理方式是通过各部门之间的相互配合来完成风险管理的, 从整体上提升了企业对财务风险的应对能力, 也在很大程度上拓展的企业理财风险的管理范围。

(二) 柔性理财系统的建设更能有效防范风险

作为一种比较新的财务管理形式, 柔性财务管理天生便能够对企业并购的风险进行适应于预防, 所以, 在风险产生变化的过程中, 柔性理财风险也在随之变化, 因此, 柔性理财系统更能够对理财风险进行控制, 其风险防范能力也会随着风险的变化而变化。企业可以通过对柔性理财系统进行改进, 从而使其保持在一个相对合理的水平, 从而有效提升对并购后期理财风险的防范能力。

(三) 柔性理财系统的建设更能有效适应风险

从传统的角度看, 企业对风险的控制只单纯的停留在预防以及认识的层面上, 一旦真的发生风险, 企业往往没有足够快速的反应速度, 因此, 不能及时对风险进行控制, 在风险对企业产生危害时, 才急于处理。这种做法在很大程度上扩大了企业损失, 不利于企业未来发展。而建设柔性理财系统则能够在风险发生的第一时间对风险进行控制与应对, 有效适应风险, 有利于降低风险对企业带来的损失。

四、并购后期企业进行柔性理财系统建设的相关建议

(一) 以网络为依托, 构建信息化的管理系统

当前, 信息技术的发展使得各种网络资源涌入到企业的理财管理中来, 很多网络理财工具也应运而生, 云技术的应用也推动了网络技术工具的更新换代。“云”作为一种数据存储工具, 能够以网络为依托进行随时随地的数据提取, 这便能够更加高效的解决企业并购后期存在的一些信息问题, 也能够使企业内部的相关信息得到更加及时有效地传播与共享。与此同时, 以网络为依托还能够使企业的财务信息更加智能与精细, 提升信息利用率, 因此, 企业在建设柔性理财系统的过程中, 网络是不可或缺的重要基础。

(二) 提升企业的理财整合

进行理财整合有利于企业并购过程中财务的稳定发展。并购之后, 双方企业需要以整体利益为最高原则, 企业理财系统的柔性建设需要兼顾双方企业的财务系统, 并进行统一规划, 尽可能降低柔性理财系统建设与实施过程中的成本。这也是企业柔性理财系统良好运行与否的决定性因素。

(三) 调节企业中各方关系, 实现共赢

企业并购以后, 在处理好并购双方之间关系的同时, 也要处理好被并购企业原有合作企业之间的关系, 尤其是对被并购企业进行投资与融资的相关企业。深化与他们的合作, 让他们继续成为企业发展的推动力。与此同时, 被并购企业的原有客户、原料供应企业、地方政府与税收部门等的关系也要处理好。

(四) 重新定义与转变财务职能

对财务职能进行重新定位是并购之后非常重要的步骤, 也是建设柔性理财系统不可或缺的条件。柔性理财系统需要企业之间各部门具备良好的协调性与合作性, 财务部门与企业中其他部门的联系非常紧密, 如果财务工作受到影响, 也会干预到企业的其他部门。因此, 在企业并购之后, 财务部门的职能需要转变, 并进行重新定义, 以促进企业各项财务工作的顺利开展。

五、结论

随着企业的不断壮大, 并购已经成为企业提升实力的有效途径, 在进行并购的过程中, 需要正视并购所带来的风险, 建设柔性理财系统能够在很大程度上帮助企业规避与处理企业并购后期所出现的相关风险, 降低企业处理风险的成本, 有利于企业的未来发展。

参考文献

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企业管理系统柔性研究 篇2

摘要：柔性是企业在复杂多变的环境中赢得竞争优势的重要手段之一，对提高企业管理的适应性和稳定性至关重要。文章通过对企业管理统柔性的分析，建立了管理系统柔性的递阶层次结构，运用层次分析法对企业管理系统柔性进行了评价，从而为提高企业管理系统柔性提供了有益的理论参考。

关键词：企业管理系统 柔性 评价指标体系 层次分析法

引言

在现代多品种小批量的生产环境下，大量高新技术的引入、需求的多样化和个性化、竞争的激烈化和全球化，使得企业的环境变得复杂多变，企业的生存与发展面临着一次次的严峻考验。在这样一种生产环境下，企业对环境地变化能够做出有效反应的能力，即柔性，显得尤为重要。提高企业管理的柔性能够缩短企业生产周期，节省劳动力并增强制造能力，还可弥补规模经济的不足，有效的防止决策中的随意性，防止陈旧的管理。具有高水平管理柔性的企业的确在瞬息万变和激烈波动的市场中拥有较强的竞争优势。柔性越来越成为企业生存与发展的决定性因素，提高企业管理的柔性已成为企业发展的目标之一[1，2]。这标志着企业竞争的重点已逐步从成本、质量转移到柔性上。当今世界企业经营管理将逐步进入以柔性为中心，成本、质量和服务等战略要素多位一体的时代。

本文通过分析影响企业管理柔性的因素，建立了企业管理柔性的递阶层次结构评价模型，利用层次分析法进行了分析评价，为企业提高其管理柔性提供了一种可行性方法。

1 企业管理柔性评价指标体系的建立

企业是个由多要素、多层次所构成的具有经营过程和管理过程的人造微观经济系统，而企业的管理系统则是由企业的组织结构、人力资源、经营方式、生产技术等多方面组成。企业管理系统的柔性就是要使企业管理各要素在一定的环境条件下，按照企业管理内部运动的规律，进行有效组合，从有利于发挥这些要素的功能及提高系统整体管理的柔性。这里为了方便下面的讨论，将企业管理系统抽象为：企业再造、技术创新、市场营销、企业文化四个部分[3]。

1。1 企业再造 企业再造的是企业经营模式的调整，这为企业实现柔性管理提供了机会。企业再造的核心是以重整业务流程为突破口，以完整性为出发点，将原来支离破碎的业务流程再合理地“组装”回去，通过业务流程重组，过去僵化的管理体制被打破，组织内部的冲突和扯皮现象减少，员工拥有了自主权，积极性极大提高。即企业再造是在更高层次上确定企业如何对市场做出反应，如何识别潜在市场与创新市场，并在这种识别与创造中重新定位企业在市场中的角色。企业再造的目的是把企业变成一个学习型组织，增强企业从员工个人到整个组织对瞬息万变的环境的适应能力[4，5]。企业再造包括企业战略的柔性、组织结构再造的柔性、制度创新的柔性和业务流程再造的柔性。

1。1。1 企业战略的柔性。在经济全球化和信息化的商海中，企业需要从战略目标制定、规则调整到战略实施都贯彻柔性化的理念，才能在运营中表现出很强的应变弹性。柔性的战略观念能使人们以一种更能适应复杂环境变化的管理来迎接新时代的挑战。这种新的战略观念主要是企业要主动适应经济社会环境的变化;要真正以满足消费者(客户)的需要作为组织的战略目标;增强组织利用新技术的弹性;加快新产品开发迅速进入新的生产活动领域，抓住有利时机，抢占新的市场等[6]。

1。1。2 组织结构的柔性。由于传统组织管理模式决策周期长，信息交流渠道不畅，不能灵活多变地适应市场需求，建立柔性管理组织结构势在必行[6]。近年来，企业组织结构出现了扁平化、工作团队、网络化、虚拟化的发展趋势。扁平网络化的组织结构比层次结构更具有柔性，它能够通过改变内部结构来适应外界环境的不同要求，表现出极强的应变能力。同时，这种组织结构为组织内部成员提供了自我完善的发展空间和支持条件，人员的主动性和积极性得到了极大的提高，组织的运行成本也会大大降低。

1。1。3 制度创新的柔性[3]。制度创新在于以充分的产权和制度设计来降低交易费用。从制度创新的角度来看，制度创新所导致的产权重新安置和制度设计的效率要通过企业柔性管理模式—优化资源配置的效率得以展现。企业要不断改革，在改革中创新，在创新中改革。这样才能使更新、更完备的企业制度和体制继续被创造出来，也只有这样，企业才能适应现代经济全球化、网络化运作的要求。

1。1。4 业务流程再造的柔性。所谓业务流程是指一组逻辑上相关联的业务活动，企业依靠这些关联活动来实现预定的目标。重整业务流程，就是要从整体流程出发，先考虑企业从投入到产出的总过程，找出目标，然后重新分析不同业务流程以及同一业务流程中的各环节的内在关系，进行优化组合，以实现企业管理的最大柔性。

1。2 技术创新 技术创新的基本概念是指某项新产品从设想、研究、开发、工程化、商业化以及销售一系列技术活动的综合。在国际经济领域中，以技术创新为核心的技术的柔性，越来越成为决定生产力发展水平的主要因素。提高技术的柔性，才能提高企业技术创新的能力。从总体来说，企业技术柔性主要包括自动加工系统柔性，物流系统柔性、信息系统柔性和软件系统柔性[7]。

1。2。1 自动加工系统柔性是指当作业发生变化时，加工不需要进行特别的调整能完成多种操作的能力。还可分为设备柔性、工艺柔性、作业柔性、路径柔性等。

1。2。2 物流系统柔性是指在加工过程中，采用不同手段将多种物料在设备之间转移的能力。它能提高设备利用率，降低在制品库存，并缩短生产周期。

1。2。3 信息系统柔性是指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈，并通过计算机及其它控制装置对设备实现分级控制的能力。

1。2。4 软件系统柔性是指企业用计算机进行有效管理的能力，包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件的柔性。

1。3 市场营销 随着市场竞争的加剧，迫使企业越来越注重市场营销，促使企业提高市场的柔性，使企业在激烈的竞争中处于不败之地[3]。市场营销的好坏，决定了企业总体效益的高低，只有搞好市场营销，提高企业对市场的柔性，从而加速商品的周转和销售，减少产品积压以及资金的占用，加速资金回笼，从而促进企业的经济步入良性循环轨道中去。其中主要包括绿色营销的柔性、服务营销的柔性、知识营销的柔性、网络营销的柔性与文化营销的柔性[8]。

1。3。1 绿色营销的柔性。绿色营销的基本含义是企业通过营销活动，在获取利益的同时，在生产经营活动中的每一环节都应该考虑到消费者、环境及社会的利益。绿色营销是企业今后发展的重要方向，是实现可持续发展的保证。企业要适应绿色大趋势，以提高企业及其产品的市场形象和竞争力。

1。3。2 服务营销的柔性。服务营销是指通过取得顾客满意和忠诚来促进买卖双方相互有利的交换，最终获得适当的利润和公司长远发展。实施服务营销是企业提高竞争力和适应力的现实要求。在竞争日益激烈、技术与经营方式纷纷被仿效的今天，服务对企业市场竞争力的提高更是有着独特的作用。

1。3。3 知识营销的柔性。知识营销代表了一种先进的营销理念，是指企业在产品推销的同时，向社会传播与产品有关的知识、技能，让公众不但从直接的物品使用中受益，还从企业那里得到文化、知识等熏陶。它提倡掌握科学方法，通过向顾客传播知识与技能，变潜在的消费群体为现实的顾客来提高产品的市场占有率，从而获得利润。知识营销将会为企业带来无比广阔的发展前景。

1。3。4 网络营销的柔性。网络营销是因特网发展日益成熟的直接结构，是网络技术发展的新方向。它的出现极大的改变了商务模式，带动了经济结构的变革，对现代经济活动产生了巨大的影响。企业作为经济活动的主体，网络营销对企业各方面都产生了重大的影响。随着电子商务时代的到来，企业要充分利用网络时代所带来的机会，努力开创营销管理工作的新局面。

1。3。5 文化营销的柔性[8]。文化营销是通过有意识地发现、培养或创造某种核心价值观念来达到企业经营目标(经济的、社会的、环境的)的一种营销方式。文化营销是站在主动利用文化环境因素的角度，把文化与营销看作一个整体来研究，使文化渗透到产品、品牌及企业形象中，形成一种全新的经营理念。

1。4 企业文化 一个企业的工作方法、工作部署、工作业绩和效率与企业文化紧密相关。企业文化既是一种柔性管理方式，又是一种以文化为载体的管理理论。同时，它又作为一种管理工具，参与竞争并在竞争中致胜的手段。企业文化柔性的核心是企业价值观念及经营理念在动态环境下的不断创新，企业中各利益主体的观念和利益也相应经历调整过程，以期形成相应的企业使命和有利于柔性管理的氛围，即企业文化的柔性越强，就越有利于柔性管理的实现[5]。因此，如何加强企业文化建设，是提高企业的柔性管理的一个重要方面。主要包括企业的精神文化、制度文化与物质文化[9]。

1。4。1 精神文化的柔性。企业的精神文化在整个企业文化系统中处于核心的地位，它是在企业的生产经营活动中，受一定的社会文化、意识形态影响而长期形成的企业的领导和职工共同信守的基本信念、价值标准、职业道德等，包括企业精神、企业价值观、企业目标等。

1。4。2 制度文化的柔性。企业的制度文化规定了企业成员在共同的生产经营活动中应遵循的行为准则，实际上是对企业职工和企业本身产生规范性和约束性影响的部分，主要包括企业工作制度、责任制度和特殊制度三方面。

企业管理系统柔性研究 篇3

关键词：农产品企业；系统柔性

1引言

农产品企业要生存发展，就必须提高自身的市场竞争能力，建立对市场快速应变的机制。农产品企业要对市场做出快速响应，要降低产品质量，搞好客户服务，要对企业生产全过程实行控制协调，就必须建造一个柔性化的，可以整合企业的物流、信息流、资金流的企业管理信息系统也是最基本的。具有战略眼光的企业更应该以该系统为后台，向CRM、SCM、电子商务等扩展，整合企业外部的物流、信息流、资金流，以迎接全球农产品行业竞争的挑战

2柔性化农产品企业管理信息系统解决方案

2.1设计思想和建设原则

为保证系统能够满足未来的业务发展需要，以用户现在和未来的业务需求来确定应用软件系统模块及功能；以应用软件系统正常稳定运行为条件，规划系统建设；根据用户业务的不断增长，来完善并发展应用系统体系结构；根据联网用户数量的增加，扩展网络的规模。

2.2总体设计

2.2.1主机部分

考虑到未来用户数据的不断增长，系统必须配置具有高度扩充能力和高度灵活性的服务器系统。农产品企业信息系统解决方案采用支持多CPU的SMP对称多处理结构、大容量内存、大I／O吞吐能力的多I／O通道的主机系统。除此之外，对内存、CPU速度、I／O能力也选择具有优异扩充能力的产品。采用具有节点扩充能力的产品，以期能根据业务情况，在单节点性能扩充到一定限度时，可扩充集群中的节点数量。

2.2.2网络系统

为了实现整个业务的网络化管理，需要建设完善的网络系统，提供网络化接入环境平台。为此，对于网络系统我们建议用户参考如下的设计思想：

(1)采用成熟的、先进的网络设备，主要采用快速以太网技术，保证数据有效、可靠和安全地传输；

(2)采用流行的TCP／IP协议和Web技术；

(3)采取各种有效的方法(如防火墙)最大限度保证数据安全性，特别是对复杂的外部网络访问用户的认证、授权、加密和控制；

2.2.3数据库系统

数据库要能根据业务系统的要求进行合理规划和设计，既能充分支撑业务系统的正常运转，还能为企业的其他业务服务，保证信息资源的共享。农产品企业信息管理系统的数据库系统有全局统一的数据字典，统一的指标体系，统一的分类编码体系，并能保证数据存储、备份、传输、访问等的安全。考虑到与相关业务系统的数据交换，农产品企业信息管理系统的数据库系统还提供了统一的标准数据接口。

2.2.4应用系统总体结构设计

具有柔性的农产品企业管理系统可分核心业务系统、相关业务系统、各业务系统之间的接口等三大部分。

(1)核心业务主要包括产前管理子系统、销售管理子系统、运输管理子系统、计划管理子系统、采购管理子系统、加工管理子系统、仓库管理子系统、人力资源管理子系统、产品追溯管理子系统等。

产前管理子系统：按照企业种植计划安排农作物的种植和采摘，记录操作信息。根据种植计划采栽完成后，按照客户订单内容，形成送货单，传递给配送管理模块，作为加工和交付的依据。

销售管理子系统：提供销售订单管理、发货管理、发票审核、客户管理、销售收款、销售退货、进出仓管理、业务查找等一整套销售业务流程，提供了客户信用额度控制功能，可以达到降低销售风险，减少应收呆账的目的，还可以实现业务员销售业绩、销售指标完成情况的考核功能。

运输管理：运输管理是配送系统的末端环节，是企业与客户联系的最后一个步骤。在运输环节中，按照客户订单需求生产的农作物将在客户要求的时间范围内，保证质量和数量，交付到客户的手中。执行运输操作的依据是在加工管理环节形成的送货单，这是向客户交付产皮的凭证。而车辆的调度和司机的工作情况都将记录在案，可作为员工工作业绩评定的依据。

计划管理子系统：根据销售订单或预测生成主生产计划，再由主生产计划结合当前的库存状态、农户的生产能力、生产的现有生产状况等生成原材料的采购计划、半成品的加工计划等。对成品采用主生产计划策略，对半成品及原材料采用MRP策略。计划参数设置为运行提前期、检验提前期、订单提前期、提前期偏置、批量订货天数、最小订货量、适量的安全库存。真正实现何时生产，何时采购；生产多少，采购多少，确保库存最小化，但也保证适合实际，避免缺货。

采购管理子系统：提供采购订单管理、收货管理、发票审核、供应商管理、采购付款、采购退货、进出仓管理、业务查找等采购业务流程，可以帮助企业实现设置仓储限量，供应商及应付款动态控制，从而可以降低采购成本，合理安排付款等功能。

加工管理子系统：对田间采收的农作物进行入库检验，细加工，按订单进行按客户堆码，定向包装。经过加工处理的产品将是运输到客户手中的最终产品。在加工管理模块中，入库单，加工单，送货单逐几级参照生成，实现了单据的统一，做到单、物相符合。

仓库管理子系统：农产品企业的库存管理主要是根据企业所下达的采购、配送、调拨所采取的出库与入库管理和仓库内部的库存转移。为配货中心提供实时准确的库存信息，使整个库存水平处于较低的状态，同时能满足各分销点的需要，保持一种动态平衡。

产品追溯管理子系统：产品追溯是本系统的一大特色，通过产品追溯管理，客户可以了解自己所购买的农产品从种植、采收、加工、包装到运输的一系列环节的信息。可以具体到种植地块，肥料，种子品种，下种日期，采收日期，加工批次，运输批次，操作人员等详细部分。通过此功能，客户可以知道产品是不是安全的，是不是有营养的，能否直接食用等等。

(2)相关业务系统

相关业务系统主要包括客户关系管理(CRM)子系统、供应链管理(SCM)子系统、决策支持子系统等。

CRM子系统：CRM子系统把企业产品的销售、市场、客户服务以及技术支持信息集中存放于一个统一的中心信息库中。销售人员可把账户信息装入一个叫做“配置引擎”以及一个名为“市场推销百科全书”的可共享的数据库中，这一数据库向销售人员提供了可存取产品与竞争信息的有效手段，以使他们能及时掌握准确的市场信息，获取更大的销售利润；企业也将不会因某一位销售人员的离职而丢失重要的销售信息。

SCM子系统：SCMl子系统覆盖已有的应用系统如后勤管理、财务管理等，并从中提取信息，加工而成关于整个供应链的知识，使得企业能够评估供应链中的各个环节、事件和客户需求变化对企业的影响。

DSS决策支持子系统：是一个以企业经营分析为中心主题的应用系统。系统应用数据仓库技术，建立企业决策中心，提高企业决策的科学性、准确性，它既不是一个简单的查询系统，也不是一个报表系统，它是建立在以数据仓库和业务智能、通讯技术为核心技术的企业经营决策支持体系和经营管理作业系统。

2.2.5不同应用系统整合

企业管理系统柔性研究 篇4

目前的中国铁路货车制造业所使用的工装设备多是专用工装,即一种型号的车体需要有独立的一套工装,转产时需要制备新的一套工装,效率偏低,针对此种情况,某企业专门开发了用于铁路货车产品生产的柔性工装,它能够实现使用一套工装设备就可以满足不同型号车辆箱体组对的要求,大大减免繁重的工装设计与制造的工作量,缩短转产周期,使企业能快速响应市场需求。

柔性工装的使用主要包括两个方面,其一是工装的整体装配设计,其二是组成工装的各个组件的取用、拆卸、出库和入库管理。采用人工方式,设计效率低,管理费时费力,容易出错。为此研究开发一套集柔性工装的辅助设计与管理功能于一身的软件系统,具有相当的现实意义。本文对系统的组成模块和设计架构作了较详细的介绍。

1 柔性工装基本原理

柔性工装一般主要由三大部分组成:1)柔性化基础工作平台,工装的主体结构元件,承载工件,并通过它把其他模块连接在一起;2)柔性化定位模块,用于工件在工装上的定位;3)柔性化夹紧模块,用于工件的夹紧,可由电机驱动进行伸缩调节(图1)。此外还有其他的辅助类部件。

在组对加工工件的过程中,这三大功能模块都具有柔性,能够在长度、宽度和高度方向上进行快速调整,以适应不同型号的工件,必要时还需要更换增减不同的模块。每一模块又是由更多的组件构成。如图2的组件实例,组件是预先设计和制造好的零部件,在工装使用中将作为最小的单元而不可再分。组件有很多的类型,包括基础平台、定位夹紧大组件、中间托起大组件、柔性夹压单元和调整块等五大基本类型。

柔性工装的基本原理就是将不同类型的组件按照一定方式拼装在一起,形成一种工装组合方案(图3),满足特定工件的加工任务。不同的组合方案对应不同型号的工件,柔性工装管理系统的核心工作就是对这些组合方案以及组成它们的组件进行科学有序的管理。

2 系统总体设计

2.1 系统功能模块

本系统开发主要实现柔性工装的组装设计和综合管理这两大功能。在经过系统需求及功能分析的基础上,将本系统分为5个子模块,如图4所示。

产品管理、工装管理和使用管理这三大模块分别实现特定对象的管理功能。三者之间又紧密关联,采用统一的数据源,彼此间互相配合共同完成柔性工装的整个使用管理流程。组装设计模块将提供三维CAD环境,辅助用户完成柔性工装组合方案的设计工作。

2.2 系统工作流程

如图5所示,本系统的工作流程主要分为两大部分:右半部分对柔性工装在三维CAD环境下进行模拟组装设计,将结果存入数据库;左半部分是根据加工任务到系统中检索、取用相应的组装方案和相关的组件,完成相应的信息记录和管理。

3 产品管理模块

产品管理模块包括工件实例库和车型库。工件实例库是实现工装使用管理和组装设计等其他功能的基础和关键。货车工件可分为四大类,包括底架、端墙、侧墙、车棚等。每一大类根据所属车型又分为若干小类。按此分类方法构建工件实例库。

工件实例库里记录了各种工件实例的重要信息,包括每个工件对应的工装组装方案,此方案是预先已经设计完成的。找到了工件实例也就找到了对应的工装组装方案。

工件实例管理模块以Products表为数据源,以树型控件列表形式显示所有工件实例及其相关信息。可以进行浏览、查询、添加、修改和删除等操作。

4 工装管理模块

包括工装组装方案管理和模块组件管理,它主要通过构建工装组装方案库和组件库来实现。

4.1 组件管理

每个组件是由多个零部件构成的,在工装使用和设计过程中,它作为最小的、不再拆分的单元。根据这个原理建立组件库。根据功能和结构特点,将各种组件分为五大类别和若干子类别,如图6所示。所有模块化组件将按照这五大类存储在组件图形库中。

组件库以组件表Module为数据源,界面以DataGrid列表显示所有组件及其相关信息,用户可以对其进行查询、添加、修改、删除等操作。

4.2 工装组合方案管理

工装组合方案库简称工装库,存放所有已设计完成的工装组合方案,包括编号、组合结构和三维装配图等相关信息。一种工装组合方案就是一个设计完成的工装型号,能够加工若干种工件实例。

工装组合方案与产品库中的工件实例是一对多的关系。因为工装柔性化的特点,多个工件实例有可能使用同一套工装装配方案。工装方案和组件之间则是多对多的关系,因为一种工装可由多个组件构成,同一组件也可用于不同的工装组合方案。

工装组合方案库以工装表JigAssembly和工装组合结构表AssemblyStr为数据源,界面以DataGrid列表显示所有工装方案及其相关信息,点击相应按钮就能打开并查看所选工装方案的三维模型,以此指导现场组装工作。同时可以进行查询、添加、修改、删除等操作。

5 工装使用管理模块

该模块对与工装使用相关的一系列操作流程和数据信息进行全面合理的管理。包括任务需求分析、工装使用、组件使用和统计分析四个子模块。图7和图8分别是模块组成示意图和工装使用管理流程图。

5.1 单个组件使用子模块和完整工装使用子模块

系统通过需求分析得出适合任务工件的工装方案后,将进行工装取用操作。如图7所示,工装的取用分为单个组件取用和整体工装取用两种情况,用户选择进入相应子模块进行操作。

单个组件取用子模块,以组件库为数据源,界面以DataGrid列表形式显示供用户选择具体组件进行相应操作,与组件管理模块相似。如图8所示,组件取用操作包括出库、还库和入库三种方式。用户每完成一次组件的出库、还库和入库操作后,该次流动信息记录在组件流水账表ModuleMove表中,同时相应组件的库存量也会发生变动。

整体工装使用子模块是工装使用的第二种方式。用户选择某工装方案(之前任务分析的结果)进行取用操作。如图8所示,整个操作自动分两步完成。第一步执行工装取用操作,该取用记录写入工装流水账表ModuleMove表;第二步根据工装组成结构表,自动完成组成工装的所有单个组件的出入库,相关流动信息记录入工装流水账JigMove表中。操作完成后相应工装库存量和组件库存量都会发生变动。

5.2 任务分析子模块

如图7所示,工装使用统计部分主要对各工装组合方案的使用频率进行统计,组件使用统计部分主要包括组件的使用频率统计和库存统计,通过联合查询ModuleMove表、Move表、JigAssembly表和JigMove表确定。组件库存统计是为了优化库存水平,以具体型号和类别两种方式对组件进行统计,统计结果列表以列表和直方图显示。

6 数据库设计

为产品管理、工装管理和工装使用管理三大模块建立相应的数据表,表结构及其联系如图9所示。

工件实例表Products是产品管理模块的数据源。其中工件“大类型”、“小类型”、“工件长度”、“宽度”、“高度”和“底盘心盘距”等是重要的信息参数,在利用CBR方法设计工装时将根据上述这些字段来进行工件实例的相似匹配。

工装管理模块以JigAssembly表、Module表和AssemblyStr表为数据源。JigAssembly表中的“数量”指当前工装方案已装配完成且尚未拆卸的个数,它和组件表Module中的“当前库存”、“最大库存”和“库位”主要用在使用管理中。发生使用流动操作时,“当前库存”数值都会有相应的改变。“库位”指某组件在仓库中的具体存放位置。

工装方案表和组件表中的“三维模型”都是指其相应CAD图形文件的存放路径。

工装结构表AssemblyStr用于建立工装和组件两者之间的联系。新工装设计完毕后,系统将从其CAD装配模型中读取组件明细到此表中。通过这个结构表,用户能够查到某工装组合方案所包含的所有单个组件的具体信息,包括名称、数量、位置和库存等,并可打印组件BOM清单,方便用户到仓库取用组件。

使用管理模块中,组件流水账表ModuleMove中的“来源”和“去向”分别指组件流向的起始地和目的地。工装流水账表ModuleMove中的“状态”即指整体工装取用的三类方式,即装配、拆卸和续用。通过这两个表,用户可以查询到单个组件、工装方案的具体流动信息,以便对工装使用进行更好地管理。

7 工装组合设计模块

在设计模块中,用户将调用各种组件,将它们组合成满足特定加工任务的工装方案,以SolidWorks2005为三维绘图平台,在其上开发相应模块,实现柔性工装的模拟组装设计功能。

7.1 交互式设计方法

在三维CAD环境中,用户通过组件选择模块直接从组件图型库中选取所需要的组件,围绕任务工件图形轮廓将这些组件安装在适当位置上,从而完成组合设计,并将设计结果存入工件实例库和工装组合方案库。组件选择模块以菜单形式添加入原SolidWorks2005标准菜单中。组件库中的各组件在组件选择模块中以图形菜单列出,供用户选择。

7.2CBR的混合设计方法

多数情况下,可以在实例库中找出与任务工件最为相似的工件实例及其工装组合方案,然后对其进行相应交互式修改和调整,从而完成工装设计。这种方法力求利用已有的设计结果去解决问题,提高工装的设计效率。如图10所示,最先输入任务工件的类别信息,即工件类型(大类)、货车类型(小类),在实例库中找到与任务工件的大类、小类都相同的工件实例;若找不到,则放宽条件,即尝试查找只与任务工件的大类相同的实例。若仍然失败,则直接进入三维CAD环境进行交互式设计。

详细设计流程见图10。

8 开发工具与支撑平台

选用SolidWorks2005作为设计模块的三维绘图平台,其强大的三维造型功能、装配功能和二次开发工具可以满足开发要求。

因为考虑到本系统所处理的数据量并不大,所以数据库管理系统使用Micosoft Access2003,应用程序的开发工具采用Visual Basic 6.0。图11是系统运行界面效果图。

9 结论

柔性工装克服了刚性工装的生产缺陷,显著缩短了铁路火车产品的转产周期,提高了生产效率。开发了相应的辅助管理和快速设计系统,为工装方案和组件建立了相应的数据库;规范化工装使用的操作流程,对其流动信息进行科学合理的管理;将CBR技术和交互式设计法相结合,使用户能够快速、高效地设计工装组合方案。随着柔性工装在货车制造业中的不断推广和应用,软件系统的模块和功能也将不断完善,更好地为企业生产服务。

摘要：柔性工装的应用能够显著提高铁路货车产品制造的生产效率。针对人工管理方式的缺陷开发了相应的信息管理及辅助设计系统。将系统分为产品管理、工装管理、使用管理和工装设计四个模块,分析了每个模块的组成结构和功能,介绍了相应的数据库设计模型及系统实现方法。工装组合设计采用基于实例推理(CBR)技术和交互式相混合的设计方法,确定了详细的设计流程。

关键词：柔性工装,模块化组件,工装组合方案,实例推理

参考文献

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高职院校学生柔性管理的研究 篇5

一、当前高职院校学生管理存在的问题

（一）当前高职院校在学生管理方面，存在很大的问题，其中一个主要问题是，对于学生的刚性管理过多。众所周知，这一刚性管理主要是借鉴了我国普通高校的教育管理制度，此管理制度或许适合普通高校的学生，但是却不能照搬照抄用在高职学校的学生的管理上。高职院校的学生由于自己或家庭的原因，没能迈进普通高校的大门，其内心存在很强的自卑感，又处在不成熟走向成熟的发展时期，自制力差，逆反心理严重，“以刚克刚”很显然不是万全之策，刚性的管理制度，只会让学生更加叛逆，不服管，不服输，因此，刚性管理这条旧路已经行不通了，我们要改变刻板的管理制度，找出高职院校学生管理的光明的道路。

（二）为了使每个学生都能够得到自由而全面的发展，使个人的主体性得到最大程度的发挥，为了培养学生的创造性、灵活性、能动性，积极性，必须推进柔性管理在高职院校中的运用。实行学生柔性化管理，在社会、学校与学生的不断变化中谋求平衡，并促进学生管理良性发展，是非常重要的，高职院校的学生工作有必要在刚性管理中融入柔性管理。

二、实施柔性管理的必要性

（一）符合学生心理特点的发展

高职生由于其高考分数偏低，或是家里经济状况不佳的原因而选择到高职院校就读，这类学生有很强的自卑心理，怀疑自己的智力不如别人，自己父母没有别人的父母有钱，这种不自信的、有失偏颇的观点，是高职生自卑的主要原因。学生会用极端的方式来掩盖他们的自卑心理，一部分学生会压抑自己，不敢与别人交流，走路不敢抬头看人，不敢到入多的地方去；另一部分学生会过度的张扬自己的个性，调皮捣蛋，不听老师管教。

（二）符合社会“以人为本”的大趋势

党的十七大提出：”加强和改进思想政治工作，注重人文关怀和心理疏导。”“注重人文关怀”；十六届三中全会提出：“坚持以人为本，树立全面、协调、可持续发展的发展观，促进经济社会和人的全面发展”。整个社会倡导“以人为本”，强调人的精神世界。企业作为经济社会的一分子，在生产经营、建设发展过程中也必须坚持“以人为本“的原则，尊重员工的主体地位，大力倡导人文关怀。高职生毕业之后不可避免的会到企业当中就业，在学校期间倡导柔性管理，坚持以“学生为本”，也相当于与校外的企业文化接轨。

三、相关理论

（一）马斯洛的“需求层次理论”

马斯洛需求层次理论( Maslow，s hierarchy of needs)，亦称“基本需求层次理论”，是行为科学的理论之一，由美国心理学家亚伯拉罕，马斯洛于1943年在《人类激励理论》论文中所提出。该理论将需求分为五种，按层次逐级递升，分别为：生理上的需求，安全上的需求，情感和归属的需求，尊重的需求，自我实现的需求。另外两种需要：求知需要和审美需要。这两种需要未被列入到他的需求层次排列中，他认为这二者应居于尊重需求与自我实现需求之间。还讨论了需要层次理论的`价值与应用等。”，

高职生的需求也可以根据马斯洛的这一理论进行划分，我们每个人都希望这些需要得到满足，或是显性的，或是隐形的，高职生也不例外。尤其是处在青春期的学生，更需要安全上的需求，情感和归属的需求，尊重的需求等，我们在对学生的某种行为作出判断时，应该考虑到学生的这些需求，不能只依据没有生命的管理制度，要结合学生的内心需求进行管理，不能单纯的把学生当作“东西“来管理。

（二）我国古代“人本”理论

“仁者爱人”，强调要善待人、友爱人，儒家的理想就是要通过“仁”的方式，营造一种和谐的人际关系氛围，学校管理坚持“以人为本”，更要“以仁为本”，使师生间能够理解沟通，老师间能够协作配合，而这也正是人本管理所追求和倡导的。在管理学中，满足人的需要，即是仁。反过来讲，对学生不友善、不体贴，动辄得咎，人人自危，这不是仁。因此，高职院校在对学生进行管理时，一定要强调以德服人，以说服教育为主，促其自觉，而不是以消极的、高压、惩罚的方式使其被动接受管理。如果在管理过程中出现使大多数学生感觉到不公平不公开不公正的管理行为时，则违背了“以仁为本”、“以人文本”。

（三）麦格雷戈的X-Y理论

麦格雷戈归纳了对人性不同看法的两种理论。传统的对人性的观点是人天性厌恶工作，逃避责任，不诚实和愚蠢等，为了提高劳动生产效率，就必须采取强制、监督、惩罚的方法，这被称为“X理论”。与之相对的是“Y”理论：人并不是被动的，人的行为受动机支配，只要创造一定的条件，他们会视工作为一种得到满足的因素，就能主动把工作干好。因此，对工作过程中存在的问题，应从管理上找原因，排除职工积极性发挥的障碍。麦格雷戈把这种理论称之为“Y”理论。他认为“X”理论是一种过时的理论，只有“Y”理论才能保证管理的成功。

对于高职院校对学生进行管理一样，高职生会有这样那样的问题，是不太好管理，但这并不意味着他们就是不努力，没责任心，难管教，过度的强制性的管理，反而会适得其反，一般而言，每个人不仅有承担责任的能力，也有主动承担责任的能力，所以，对高职生的管理并不是永远都使人头痛，关键是要对症下药，找到适当的管理方法。

四、加强高职院校学生柔性管理的策略

（一）提高学生管理工作者综合素质

教师要积极参加有关学习培训，不断提高自身素质。高职院校应加大人力、物力与财力的投入，将德才兼备、工作能力强及业务素质好的教师充实到学生工作队伍中去。同时，加强对学生工作队伍的相关培训，提高综合其素质，合理地调整分配校内奖酬，并努力创造条件给政工干部以相应的专业职称。

（二）多以“朋友”的身份与学生交流，强调民主管理

高职生迸入学校以后，对很多事情还不是很了解，包括自己为什么要到这所高职院校来，自己来到这里是为了学习什么，毕业以后自己能干什么工作，遇到自己心仪的人时，应该怎样正确看待这一问题。通常在学校开学伊始，校领导会召开一次集体的会议，向学生们解释这些问题，可是通过调查发现，这种大会式的解答并不见成效，学生该不懂的还是不懂，这时就需要学管工作者尽心尽力，多与学生沟通，与学生面对面的交流，“朋友式”的谈话，帮助学生找到自己正确的价值观，世界观，人生观。这项工作需要老师的耐心，耗时、耗力，所以需要综合素质高的学生管理人才。

（三）管理者要记录每一位学生的生日，在其实生日当天为其祝贺

要求记录每一位学生的生日不难，难得是为每一位学生祝贺，但是这样做的目的是让学生感觉到学校像家一样，自己就是家庭的一分子，进而对学生进行情感教育。各个高职院校的情况不同，每个学校的老师的实际水平也不一样，因此，在为学生庆祝生日的时候，一切从实际出发，因校制宜。

（四）对学生的奖惩合理

1．对于学生作出的违纪行为模糊评价，以批评感化为主。人在年少时难免会犯错，对于学生来说也是如此，一个学生违纪行为再严重，也不能开除其学籍，这是剥夺学生受教育的权利。面对犯错误学生，要为其保留颜面，因为每位学生都希望受到尊重，教师应以说服教育为主。

2．对于学生所做的受表扬的行为，要登门通知其父母，至少要打电话联系。确保学生做的每一件值得表扬的事情，都让所有的同学知道，并要想其家长报喜，根据事情可宣传程度的大小，决定是打电话通知，还是登门送喜报、奖状等。

（五）柔性管理与刚性管理相符相成，缺一不可

基于柔性管理的复杂产品创新研究 篇6

[关键词]复杂产品；柔性管理；创新；战略联盟

中图分类号：F204文献标识码：A文章编号：1009-8283(2009)04-0093-01

1引言

随着世界经济的不断深入发展，复杂产品在国民经济中的地位和作用日益显著，已成为带动国民经济发展，提升国家竞争力的重要砝码。我国自改革开放以来，虽然在某些产业技术创新上取得了很大的进步，但许多高技术含量的、国民经济发展所必须的复杂产品至今还依赖于进口。主要原因就在于我国复杂产品的技术创新力量还很薄弱，这除了取决于我国的产业结构、技术储备外，还与我国复杂产品企业自身的管理体制和方法有关。有鉴于此，本文提出了将柔性引入复杂产品的管理中，以促进我国复杂产品企业的发展以及技术创新。

2复杂产品的本质及特征

对于复杂产品的理解，Hobday认为复杂产品及系统是指高成本、技术密集、工程密集、顾客定制的产品、系统、网络和建筑；Ulcich和Ep-pinger则认为复杂产品是—个包括不同技术，通过不同子系统相互作用而集成的产品建构创新；国内的司春林等人认为复杂产品指的是高成本和工程密集型产品、系统、网络和设施，其产品结构、生产特性、市场结构、开发网络组织等具有不同于批量产品的独特性。

从各大学者的理解中，可以概括出复杂产品的本质：与规模化生产相对应的具有高成本、高技术性以及功能多样性的定制的产品。其核心特征如下：

(1)高技术性。不仅要求企业对于生产该类产品的技术掌握程度及熟练工人的数目上；还体现复杂产品的生产中涉及到的大量新技术以及现有的多种技术间的融合。

(2)为顾客定制。该点是复杂产品显著区别于规模化生产产品的最明显的特征。任何一件复杂产品的研发和生产都完全是按照顾客的要求定制的，而且在复杂产品开发的全过程中，均有顾客的积极参与。

(3)一次性的小批量项目。由于复杂产品大都是根据顾客的实际需求所定制的一次性的产品，为此可以采用项目这种组织形式。基于项目的复杂产品管理不仅可以灵活的配置实现资源的配置，而且更方便于企业完成与顾客以及供应商之间的技术沟通与交流。

3柔性管理

对于复杂产品这样一种高技术、高知识含量且定制的产品，其在设计、研发和生产的全过程都依赖于员工自身的知识储备及工作积极性的发挥。传统的刚性的复杂产品管理模式由于它过于过于强调规则章程，不讲情面，故很难调动起职工工作的积极性及潜力的发挥，因而在复杂产品的运营中引入柔性化的管理方式，就显得颇有必要。

柔性管理，则指的是利用一定的技术、手段、方式和方法，增强组织等主体对环境变化应变能力的一种管理行为。目的就在于通过提高企业对变化的适应能力，增强企业在变化多端的市场环境中生存发展的能力。实行柔性化的管理模式，可以极大的调动起企业员工的工作积极性和主动性，充分发挥他们的知识及聪明才智，挖掘他们的潜能。

4复杂产品创新的柔性化管理途径

4.1柔性的组织管理

随着经济的快速发展和市场节奏趋快，传统的组织模式无法适应动荡复杂的竞争环境之需要，于是打造柔性化的组织就显得颇有必要。柔性组织强调组织的环境适应能力和自我改善能力，以及在不断变革创新中的弹性机制的构建和运用。具体来说，企业构建柔性化的组织需要：

①采用项目这一组织形式。即通过组建项目来管理整个复杂产品的运作，通过这一组织形式可以加强组织内部的学习，提高企业资源的高效运用，充分发挥组织成员的积极性、主动性和创造性。

②组建学习型组织。学习型组织强调培养企业不断改善自身收集、管理与运用知识的能力，建立共同愿景，凝聚全体员工的积极性和创造性，从而形成企业的强大生命力。

③业务流程再造(BPR)。由于消费市场的瞬息万变，使产品升级换代的周期大大缩短对企业灵活机动性提出了更高的要求，这使企业成为企业必须随时根据外界的实际情况对自己的业务流程进行重组，以适应快速变化的环境。

4.2柔性的人力资源管理

复杂产品从顾客的定制需求开始，再到产品的设计研发，最后到具体的产品技术生产，在此过程中均体现着员工积极性与创造性的发挥，故而相应的员工绩效的考核与评价也须柔性化。所谓柔性人力资源管理，指的是不以固定的组织结构、稳定的规章制度而进行的管理。具体包括：

①建立柔性的员工系统。根据阿特金森的理论，可以按照员工对企业的重要性和其工作性质将员工划分为：核心员工、外围员工和外部员工。这样企业的员工系统变为：核心员工+外围员工+外部员工的模式分类管理。这样不仅解决了人员需求不确定的问题，提高组织员工数量的灵活性，还有效的控制了企业的人工成本，保持人力资源的经济有效运行。

系统柔性度量方法的研究 篇7

关键词：系统柔性,系统效率,柔性度量

0 引言

近年来,随着市场变化速度的加快,生产效率已经不是评定制造系统性能的唯一标准。柔性是(系统)以较低的时间、效率、损耗与表现对改变做出反应的能力,其作为一个新的性能指标已经越来越受到人们的关注。

目前国内的大部分研究主要集中在柔性的实现上[1,2],即如何提高制造系统的反应能力以满足市场变化的需要,而很少有研究关注柔性的度量。柔性的度量是指采用量化的方法,对制造系统柔性的大小进行评定。本文对制造系统柔性的度量方法进行了综述与分析,并指出了其进一步的发展方向。

1 柔性的度量

柔性度量的量化标准一般有两种,基于范围的度量方法与基于效益的度量方法。基于范围的度量方法一般简单地将两系统的加工范围进行比较,如果A系统的加工范围较B多,则称A的柔性大于B。这种判定显然过于简单,故在后期的工作中开始建立模型来描述柔性时常导致模型过于复杂而无法良好地操作。另一类是基于效益的方法,这类方法在机器柔性的测量上取得了让人较为满意的结果。

在度量方法上又分为使用复杂模型进行描述和使用公式运算得到结果。使用模型的结果往往导致模型太过复杂而无法良好地运用,而使用公式则常因运算的常量过少而无法描述复杂的柔性。

使用公式进行计算的方法最初见于参考文献[3],在文献[3]中Kumar提出了一个熵值的算法来计算柔性,其基本思想是,一个产品如果有N个工序,而每个工序又各自有M个工步,那么可使这个产品加工路径选择最多的系统柔性最大。Kumar在不同工步间引入可用性的概念,即某个工步在完成某项工作时能被使用的概率(当该工步完成的效率越高时,则该工步越可能被使用),并规定,当所需进行的工序相同时可用性越相似的系统柔性越高。制造过程的3种系统状态见图1。

在图1中,数字为某工步的完成效率。第1种情况(见图1(a))中,工件从状态一到状态二的路径只有2种,并且每种路径间的可用性相同;第2种情况(见图1(b))中,工件从状态一到状态二的路径有3种,且每种路径间的可用性相同;第3种情况(见图1(c))下从状态一到状态二的路径有2种,且路径间的可用性不同。Kumar在此基础上建立了15个使用公式计算柔性的准则,并提出了使用熵值的计算方法。熵值是物理学中无序性的度量,Kumar认为无序性越大的系统柔性越大,故使用熵值来描述柔性是最合适的,而且使用该方法已经符合了他15个准则中的14个。其方法如下:

undefined。

其中:F为某一工序的柔性;n为某工序中存在的加工方法的总数;i为某一个特定的加工方法;pi为某一加工方法的不确定性。Kumar在他的工作中进一步对不确定性进行了规定,用机器的可用性来代替不确定性。

在参考文献[4]中,Chang细化了Kumar的做法,并增加了一个第4种情况与情况1进行对比,比如工件从状态一到状态二有2个路径,且效率相同,但是效率为50,如图2所示。在文献[4]的观点中,第4种情况的柔性应当是小于第1种情况的(在Kumar的观点看来,两者的柔性应该相等)。Chang认为:柔性=f(多样性,效率)=f(范围,时间,花费)。他进而提出了柔性的计算方法:

undefined。

其中:ei为机器完成某个工序的效率,这个效率由机器表现值得到,0≤ei≤1,这个值实际为某台机器在系统中能够完成某项任务的相对能力;ρi是ei的向量化,即全部机器效率的和与某台机器效率ei的比值。这种方法将机器柔性放到系统类进行比较,从而计算机器的柔性。但是这个方法无法将效率与柔性很好地区分开来,在他的假设中,我们可以得出效率高的机器则其柔性就大,而这种假设与柔性的定义是不完全相符的。

有人在文献[4]的方法上再进了一步,文献[5]中将文献[4]中的柔性加入了质量的概念,认为柔性不仅仅由范围、时间、花费组成,还应该将质量的概念加入进去。文献[5]中指出了一个这样的问题,一台制造精度为±0.05 mm的机器可以加工的范围比一台制造精度为±0.025 mm的范围要小,故柔性要更小。不仅如此,他还将权值的概念引入到柔性中,认为不同工序的重要程度不同,故在计算效率时应该考虑工序的重要性。

就在我们怀疑效率的大小是否应该成为衡量柔性的重要指标时,已经有人走的更远,将效率作为评定柔性的唯一标准。在文献[6]中,将柔性定义为工序的权重、效率与机器效率向量化的乘积之和:

undefined。

其中:Fj为某道工序j的柔性;wi为i的权重;eij为机器i在工序j中的表现值。

这种算法导致的结果可能是,一台只能高效完成一个比较重要工序的机器的效率要比一台能较低效完成多个次要任务机器的效率差的很多。这同许多研究中所认为的柔性的产生是应当牺牲一部分效率来保持市场的适应性是不相符的。

这种方法仍旧得到了一些改进,在文献[7]中将这种方法发挥到了极致。文献[7]自称是考虑所有机器柔性度量中所有的因素而综合的算法,而且不仅很好地融合了这些方法,并考虑到了以后可能引入的产品。实际上,该方法只是运用了DEA的方法,将生产时间、准备时间、生产花费、准备花费融合成一个效率因素,并加入了更好的权值计算方法,使得该方法看起来变得全面。实际上,它仍然面对着一个相同的问题,即系统的表现是否能够作为评定柔性的重要标准。

在这些方法之外,仍旧有一些人在试图探讨如何更好地度量柔性,文献[8]认为,使用一个简单通用的方法来对复杂的柔性进行度量是不可能的,故他试图将几种测量柔性的方法分类,并提出了各种方法的计算框架,它指出任何对这个框架的运用都应当进行修改。实际上,它的分类是基于运算的分类,与通常意义上的基于层次的分类差异较大,并不好实际运用,且所谓运算的框架也只是简单地将范围与效率做了融合,并没能给出一个太好的解决方法。

文献[9]和文献[10]建立起复杂的模型来描述柔性,可是这些模型通常太过复杂也没能得到较好的运用。

总的来说,柔性的度量并没有得到好的解决,且度量与柔性的定义有很大程度的脱节。大部分使用效率作为柔性的方法很难提出一个可以合理定义他们所测量柔性的定义。

2 结论

尽管柔性作为系统性能评价的重要指标之一被广泛接受,但是,目前仍旧没有一个较为可行的方法能够对其进行有效的评价,通过对系统的变化效率间的比较能在一定程度上对柔性进行描述,但不能很好地使其与其他的系统评价指标加以区分,其原因很大程度上是因为柔性的度量与柔性的定义本身存在着一定的脱节。如何将柔性的度量与其定义统一,并辨别柔性的度量与系统其他性能指标间的关系将是柔性度量研究的下一步发展方向。

参考文献

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柔性在搬运系统中的应用研究 篇8

随着时代的变迁, 工厂的生产方式也随之改变, 自动化更多地应用到实际的生产工作当中, 而柔性作为自动化的象征, 其发展自然更为迅速。最近几年, 柔性制造被称为现代化工业生产的科学“哲理”, 国际上也公认了许多工厂自动化的先进模式。在工厂中, 搬运不同的材料和零部件需要自动化柔性生产系统来完成, 而这便依赖于现代化的物料搬运系统, 这种系统正在实现人工智能化。因此, 在物流领域中, 实现自动化柔性搬运技术, 亟需进一步的研究和提升。

柔性在搬运系统中的研究概述

章伟康在机器人搬运系统及在柔性制造系统中的应用中提出, 将机器人应用在搬运系统中, 并将其作为物流输送单元, 同时结合计算机数控制造设备和立体仓库来组成和实现这些具有物流输送特定处理的柔性制造系统, 从而满足用户特定的生产要求。

殷筑生运用无人搬运车来实现物料的搬运, 并将其广泛用于柔性生产系统、自动化立体仓库等场合, 使用电磁诱导进行控制, 从而将加工设备、输送机、自动装卸设备和自动化立体仓库之间的工序有机地联系起来, 组成一个完整高效的物流系统, 并将此种先进的生产方式运用到工厂自动化柔性生产系统中。

雷拥军和吴宏鑫采用负载分配的方法:将双柔性机械手应用到协调搬运物体中, 在控制过程中, 分解为两个等效柔性机械手的运动和力混合控制, 表明了当负载分配系数为常数时, 等效柔性机械手与柔性机械手具有相同的动力学特性。最后, 为了说明柔性协调控制中机械手的有效性, 实例仿真了双柔性平面机械手协调搬运物体。

综上所述, 从国内外关于柔性在搬运系统中的研究现状不难看出, 在柔性搬运体系研究中, 许多学者注意到了柔性搬运体系的复杂性特征, 使用机器人、无人搬运车以及双柔性机械手等设备来实现生产过程的柔性化, 但目前真正针对实际背景进行深入的仿真研究还不多见, 并且对于搬运系统中如何使用柔性结构体系的研究还没有, 对于考虑多领域柔性应用的研究还不深入, 因此目前针对这样的搬运系统中柔性的研究不仅是必要的, 也是可行的。

柔性在搬运系统中的研究

柔性制造技术 (FMS) 是指, 在信息、自动化及制造技术的基础上, 在计算机的支撑下, 把以往企业中相互独立的工程设计、经营管理和生产制造等过程, 构成一个完整而有机的系统, 不仅覆盖整个企业, 而且能够实现全局动态最优化, 并在竞争中能够全胜的智能制造技术。FMS主要由下列三部分组成:加工系统、物流系统、控制系统。

柔性制造系统主要由以上三个部分组成, 而在自动化物流系统中, 主要分为存储系统、运输系统及搬运系统三个组成部分, 本文主要强调柔性在搬运系统中的应用。

当代柔性自动化发展的特点之一就是机械、电子和信息技术的结合, 机器人正是这些技术结合的产物之一, 现代机器人也是柔性自动化的代表。在搬运系统中, 搬运作业是指用一种设备握持工件, 从一个加工位置移动到另一个加工位置, 搬运机器人可安装不同的末端执行器来完成各种不同形状和状态的工件搬运工作, 大大减轻了人类繁重的体力劳动。

搬运机器人具有独立控制系统, 并且程序可编, 自动进行抓放工件和操纵工具。一般根据结构不同可分为两类:一类是串联机器人, 另一类是并联机器人。

首先, 选定一个搬运物体 (如毛坯) 作为初始工件, 利用高清晰摄像头 (3 D L视觉软件) 实现对无定位工件的准确位置判断, 同时完成初始工件的特征标定。在机器人收到信号后, 计算出位置变化量, 并将偏差值读取到位置寄存器中, 此时, 通过把偏差值补偿到初始上料位置, 来实现抓取工作。最后, 装上为工件定制的专用手, 抓取可靠的抓取工件, 最终完成机床的上下料。

搬运机器人的技术参数:负载重量范围:30kg (不含抓手重量) ;产能:大于300盘/小时;设备工作时长:330天/年, 24小时运行;机器人活动范围:5 0 0 0 m m ×2 0 0 0 m m ×1850mm;机器人重复定位精度:正负误差不超过1mm 。

通过对机器人的技术参数进行分析可知, 对于负载重量为30kg以下的物体可以进行抓取及搬运工作;搬运机器人的生产能力较好, 平均每小时可以搬运300托盘物品;另外, 机器人的工作时间较长, 在24小时持续运行的状态下, 每年能够工作330 天;在特点区域内 (5m ×2m×1.85m=18.5m3) , 机器人的活动范围是不受限制的, 可以随意抓取和搬运物体, 分析可知, 运动范围还是比较广的;最后, 搬运机器人的重复定位精确度较高, 误差能够控制在1 m m以内, 因此, 搬运机器人的使用范围还是比较广泛的。

搬运机器人的工作过程

通过一种旋转体的作用, 将电动机传递过来的信号转化为机械手加紧与松开的动作。依靠杆的伸缩运动来实现一张一合, 杆的动力来源于后续驱动源的液压缸, 通过液压缸来驱动机械手的伸缩、加紧及松开等动作。

腕部是连接手部和臂部的部件, 可以用来调节物体的方位, 扩大机械手的活动范围, 使其更灵巧, 适应性更强。通过手部的张合连带腕部活动, 主要负责回转运动, 当回转液压缸中的油腔进油时便可实现不同方向的回转工作。

上升时, 机械手处于夹紧状态, 齿轮持续转动, 机械臂绕三角形支架顶点转动, 从而使机械臂上升, 到达极限位置时, 机械臂上某个挡块触碰到压力传感器, 电机停止工作, 此时机械臂停止转动, 等待下一命令。机械臂的下降过程即为上升过程的逆过程。

驱动机构是搬运机器人的主要动力来源, 也是其最重要的组成部分。其动力源主要包括:气动、液压、电动和机械驱动等四种类型。其中, 液压驱动动力最高也最灵活, 但其成本较高, 不适合小型生产企业。因此, 提出一种差动驱动方式, 即在工作运行时, 分别确定两个电机各自的转速, 并将其组合起来, 从而实现搬运机器人的行走, 弯曲, 抓取, 放松等驱动方式。

控制机构是搬运机器人的核心, 机器人通过其指示来正确完成各种动作, 实现搬运物体和转向调动等工作过程。机器人的控制机构一般分为硬件和软件两种体系结构。

在硬件方面, 主要是对码盘信号进行处理和计数, 将下位机输出至功率驱动器的并行数字给定信号转换为串行脉冲信号。下位计算机接收上位计算机发出的各种运动控制命令, 控制各关节的运动, 同时实时监测伺服系统的状态, 并向上位机提供其系统状态的基本信息。由此, 不仅具有了普通的搬运功能, 而且具有了控制点、编辑程序和数据、控制系统等多方面功能。在软件方面, 通过关节伺服控制算法, 对PWM进行调制, 进而解调滤波, 这是其中一个反馈机制。另一方面, 在P W M调制后, 将功率放大, 在码盘中电流进行反馈, 从而实现系统完整性。最后使用码盘检测系统, 对机器人整体进行检测和控制, 最终实现柔性控制机构的全部功能。

柔性直流输电换流阀冷却系统研究 篇9

基于模块化多电平的换流阀是柔直输电系统的核心部件, 每个子模块的电力电子器件在工作中会产生损耗, 这些损耗将以热能的形式使换流阀温度升高。热量如得不到及时、有效释放, 发热的阀体会严重影响换流站正常工作。因此, 需要设计阀冷系统专为换流阀子模块提供冷却功能。该系统可对冷却水的温度、流量、电导率等指标进行精确调控, 并能实现系统即时通信、控制和保护功能, 保证换流阀工作温度正常和柔性直流输电回路稳定运行。

以南澳岛多端柔性直流输电换流阀冷却系统为研究对象, 介绍柔性直流输电阀冷系统的工艺流程、主要设备与回路及其控制保护系统。

1 阀冷系统工艺流程

阀冷系统工艺流程如图1所示。冷却介质 (主要为纯水) 经主循环泵升压后, 通过管道系统进入室外散热单元 (空气冷却器或闭式冷却塔) , 与室外空气或水等冷媒进行热交换后进入换流阀, 带出换流阀高功率密度器件热量, 温升冷却介质流经脱气罐, 回到主循环泵入口, 形成密闭式循环冷却回路;部分冷却介质经离子交换器, 膨胀缓冲罐, 形成去离子提纯及稳压回路, 保持冷却介质绝缘性和系统压力稳定;补液泵根据膨胀缓冲罐液位自动进行补水;与膨胀缓冲罐连接的氮气稳压系统保持系统管路压力的恒定和冷却介质的充满。

纯水冷却设备控制单元中的PLC对各机电单元及传感器进行自动控制与监测, 并与客户控制中心进行即时通信, 实现冷却设备与主机的无缝连接。

2 阀冷系统的主要设备和回路

2.1 主循环回路

主循环回路通过主循环管道串联阀塔、外冷却器、主循环泵及主过滤器等。主循环泵设计有轴封漏水检测装置, 能及时检测轻微漏水, 在主循环泵入口处均设置脱气罐, 主循环回路设置电加热器, 不设置电动三通阀。为了防止换流阀元件表面结露, 阀运行前进水温度不应低于10℃。

2.1.1 主循环泵 (P01/P02)

主循环泵提供密闭循环冷却介质所需动力, 为离心泵, 卧式结构。泵体采用机械密封, 1用1备, 每台为100%容量, 设短路和过载保护。泵进出口设柔性减振接头, 如果运行泵故障或不能提供额定压力或流量, 马上切换至备用泵, 并发出报警信号。正常情况下运行泵连续运行1~4周 (可设) 后将自动切换, 切换时系统流量和压力保持稳定。

2.1.2 主过滤器 (Z01/Z02)

为防止循环冷却介质在快速流动中可能冲刷脱落的刚性颗粒进入阀体造成不可逆的损伤, 在主循环管道的阀进水管路中设置有精度为200μm的机械过滤器, 采用网孔标准水阻小的不锈钢滤芯。过滤器设压差表提示滤芯污垢程度, 提醒操作人员清洗, 可在线手动清洗。

2.1.3 电加热器 (H01/H02)

电加热器置于主循环回路中的脱气罐处, 用于冬天气温过低或阀体停运时的冷却介质温度调节, 避免进阀冷却介质温度过低。电加热器运行时阀冷却系统不能停运, 必须保持管路内冷却介质的流动, 即使此时换流阀已经退出运行。当冷却介质温度接近阀厅露点温度, 管路及器件表面有凝露危险时, 电加热器自动启动开始工作, 至冷却介质温度高于露点温度不小于4℃时停止。

2.1.4 脱气罐 (C31)

脱气罐置于主循环回路的主循环泵进水口处, 罐顶设有自动排气阀, 主要用于使主循环回路中因压力下降而从冷却介质中析出的气体逸出, 并排放到大气中;其次为加热器提供加热空间及安装位置, 防止加热器加热介质过少产生沸腾、干烧现象。

2.2 去离子回路

去离子回路是并联于主循环回路的功能支路, 主要由混床离子交换器和精密过滤器以及相关附件组成, 主要用于吸附、去除主循环回路中流经去离子回路的冷却介质中的阴阳离子, 通过对冷却介质中离子的不断脱除, 从而抑制在长期运行条件下金属接液材料的微量电解腐蚀, 达到防腐的目的, 防止发生因腐蚀产物积累而导致漏电和电气击穿等严重不良后果。

回路中设有去离子水流量计, 监视回路堵塞情况;设有去离子水电导率变送器, 监视去离子水出水电导率, 并提供树脂是否失效的判断依据。

2.2.1 离子交换器 (C01/C02)

离子交换器共设2套, 互为备用, 同时运行, 运行温度应≤60℃。离子交换树脂采用进口核级非再生树脂作为原料进行特殊配比, 具有吸附容量大, 耐高温、高流速的特点, 专用于微量离子的去除。去离子水流量在系统正常运行时为设定值。当电导率传感器检测到高值时, 发出报警信号, 提示站内值班人员更换离子交换树脂。离子交换器更换树脂时, 将运行中的一台离子交换器手动切换出运行并更换失效树脂, 更换完成后切入运行, 至出水电导率稳定后再将另一台离子交换器手动切换出运行进行树脂更换。如无特殊污染源, 建议离子交换树脂更换周期不小于3年, 每次更换需将所有离子树脂更换, 不可只更换部分或与新树脂混用。

2.2.2 精密过滤器 (Z11/Z12)

精密过滤器设置在离子交换器出口处, 用于拦截可能从离子交换器出水口流出的破碎树脂颗粒, 选用可更换不锈钢滤芯, 过滤精度为10μm, 共2套, 1用1备, 可实现在线更换。

2.3 定压系统

定压系统采用氮气定压方式, 由膨胀罐、氮气瓶、减压阀、电磁阀及安全阀等组成。

膨胀罐用于缓冲冷却介质因温度变化而产生的体积变化。当冷却介质温度变化时, 其体积变化表现为膨胀罐液位随之升高或下降。

膨胀罐共配置2套, 相互连通, 其中一套配置2台电容式液位变送器和1台磁翻板式液位计, 安装在膨胀罐外侧, 可显示膨胀罐中的液位。当液位到达低点时, 发出报警信号;当液位到达超低点时, 发出跳闸信号, 提示操作人员检修系统。膨胀罐液位为线性连续信号, 如下降速率超过整定值, 则系统判断管路可能存在泄漏。

2.4 补水回路

补水装置包括补水用原水泵、原水罐、补水泵及补水管道等。当原水罐液位低于设定值时, 系统提示操作人员启动原水泵补充冷却介质, 保持原水罐中冷却介质的充满。自动补水泵根据膨胀罐液位自动进行冷却介质的补充, 也可通过人机界面手动补充冷却介质。

2.4.1 原水罐 (C21)

原水罐采用密封式设计, 以保持冷却介质品质的稳定。原水罐设高液位和低液位开关。原水罐设置自动开关的电磁阀, 平时关闭, 在补水泵和原水泵启动时自动打开, 以保持冷却介质的纯净度。

2.4.2 补水泵 (P11/P12) 及原水泵 (P21)

根据功能不同, 补水装置中的泵分为原水泵和补水泵。原水泵共1台, 出水设置Y型过滤器, 并设置进出口压力表, 采用手动操作模式设计;补水泵2台, 自动运行或手动操作均可, 补水时互为备用。

2.5 自动排气阀

管道系统的最高位置设有自动排气阀, 能自动有效地进行气水分离和排气, 保证最少的液体泄漏;另外, 冷却回路中固有和运行中产生的气体, 聚结在管路中会产生诸多不良影响, 如污染水质、减少流道截面、增大管道压力甚至产生支路断流现象等, 为减小气体存在造成的不良影响, 在回路中的主要容器及高端管路均设置自动排气阀进行排气;同时为方便检修、维护及保养, 水冷系统管道的最低位置设置排污口、紧急排放口等。

阀塔顶部进、出内冷水管合适位置增设手动和自动排气阀。所有排气阀均设置有检修阀门, 阀厅排气阀的检修阀门和手动排气阀设置位置与阀厅巡检走道相配合, 便于运行人员操作和维护。

2.6 空气冷却器

与换流阀晶闸管元件进行了热交换而升温的阀内冷却介质水由主循环泵升压送至室外空气冷却器, 空气冷却器配置有换热翅片管束及变频调速风机, 风机驱动室外大气流向换热翅片管束外表面, 通过散热器表面对流传热, 将管内水的热量传输给散热器外流动的空气。散热器和冷风之间的热交换, 使翅片管束内的水得以冷却, 降温后的冷却介质再进入换流阀发热元件进行冷却, 如此周而复始地循环。

在室外气温降低或换流阀负荷较小的情况下, 可以首先调节空气冷却器风机运行台数, 再通过变频调节风机的转速来实现对水温的精确控制。

为了精确控制进入晶闸管换流阀冷却介质的温度, 空气冷却器运行时, 根据室外气温和换流阀功率的变化, 控制系统将根据换流阀冷却介质进出水温度传感器发送的信号确定风机运行台数和风机的转速, 以保证空气冷却器处于最佳运行工况并达到控制水温的目的。当冷却介质温度接近或超过设定值, 根据冷却介质温度传感器的温度信号, 增大电机的频率、调高风机转速, 增大风机风量以降低冷却介质的温度, 或适当启用备用风机;当气温较低时, 根据气温和冷却介质的温度, 可关闭一台风机甚至全部关闭, 或降低电机的转速来控制冷却介质的温度, 同时达到降低能耗的目的。

3 阀冷却控制/保护系统

换流阀的冷却控制和保护系统能在各种运行条件下确保冷却系统安全、正确、可靠地运行。它采用基于温度控制的闭环控制模式, 对换流阀实施有效的冷却, 同时还能准确检测冷却系统的各种故障, 并正确产生报警或跳闸信号。冷却控制/保护系统采用完全双重化的设计, 具有完善的自检功能。

作用于跳闸的内冷水传感器按照三套独立冗余配置, 每个系统的内冷水保护对传感器采集量按照“三取二”逻辑出口;当一套传感器故障时, 出口采用“二取一”逻辑;当两套传感器故障时, 出口采用“一取一”逻辑;当三套传感器故障时, 发闭锁直流指令。其余传感器、温湿度控制器、跳闸出口继电器、流量计、水位计均为冗余配置。

传感器具有自检功能, 当传感器故障或测量值超范围时自动提前退出运行, 不会导致保护误动。

换流阀冷却系统的控制及监视功能包括:马达控制、冷却水温控制、环境温度监视、冷却水温监视、漏水监视 (包括阀塔及内冷主回路漏水监测、冷却水流量监视、冷却水水位监视、压力监视等) 、冷却水电导率监视、冷却器监视。

换流阀冷却系统保护功能主要包括:

(1) 温度保护:进水温度保护投报警和跳闸。

(2) 主水流量保护:主水流量保护投报警和跳闸。

(3) 泄漏保护:快速泄漏保护投报警和跳闸, 慢速泄漏保护仅投报警。

(4) 水冷动力柜内主循环泵开关保护只配置速断和过负荷保护, 不再配置过流保护, 保护的定值能够躲过主循环泵切换过程中的冲击电流。

4 结语

阀冷系统能够对冷却水的温度、流量、电导率等指标进行精确调控, 能有效地冷却换流阀。同时阀冷系统配置有温度保护、主水流量保护、泄露保护、主泵过负荷保护, 并能够实时监视阀冷系统的各个运行参数, 实现系统即时通信、控制和保护功能。

参考文献

[1]汤广福.基于电压源换流器的高压直流输电技术[M].北京:中国电力出版, 2009:21-24

基于柔性制造的物流实训系统研究 篇10

工业工程是一门实践性较强的学科,对学生的教育既要注重理论的教学,也要注重实际业务操作能力的培养。物流实训系统的建设就是要搭建理论与实践相结合的综合平台,以生产物流流程为基础,以柔性制造思想为指导,以先进的设备如数控制造单元、机器人子系统、自动化仓库、输送系统等为实现手段,构建一个理念先进、技术领先、方案合理的现代物流综合模拟实训体系,实现生产物流的集成化教学,对提高教学质量,培养学生理论联系实际,促进教学与科研的有机结合,具有重要的意义。

1. 系统设计思想与目标

工业工程专业是我院的新专业,2004年开始招生,目前正进入专业课程的开设中,需要相关课程的实验支持,急需筹建物流工程实训系统。但由于资金紧缺,无法购置全新的物流工程实实训设备。经过学院领导及专家组的论证,决定在原国外引进的柔性制造系统(FMS)上开发工业工程专业所需的物流实训系统。

工业工程拟开发的物流实训系统是为学生提供一个完整的、现代化的、柔性化、灵活组合式的物流实训实验平台。它包括真实的、模块化的、多种机械设备、可以灵活组合和控制的电气自动化设备以及当前最先进的单元化的搬运设备等,通过工业控制网络(现场总线)以及上层管理网络实现上下微机的互控和互连,完成从真实的物理器件到上层微机的管理实验研发环境。

结合现代柔性制造自动化生产线的各种功能及特性,能基本再现一个柔性化现代小型企业或多个行业特征的基本功能,建立一个柔性化的、可组合式的、手动和全自动化并存的、具有多个行业特征的现代小型企业生产物流系统,为学生提供一个实现设计思想的实物实验和验证环境,满足工业工程专业学生物流工程、生产系统运作的实训功能,使学生更快、更好地应用这些先进的设备和技术,提高学生毕业后的就业率,使之成为实用型人才而做出我们应有的贡献。

2. 系统结构

基于柔性制造的物流实训系统由硬件和软件两部分组成。

2.1 硬件

(1)数控加工子系统:采用计算机控制的加工中心,包括CNC铣床和CNC车床,这种数控装置适应性强,能在硬件基本不变的情况下,通过修改软件来改变或扩充其功能。加工中心一般都具有换刀装置,工件一次装夹后能连续地完成钻、镗、铣、铰、锪等多种工序加工。

(2)机器人子系统:采用进口5轴联动的机器人,进行智能的搬运、分拣工作,负责将输送来的工件安装到加工中心。也可以进行独立的机器人研究与动作分析研究。

(3)环形工件输送系统:加工中心布置在环形输送线的外侧。在封闭环形输送线中常设置若干支路,作为储存工件和改变输送线路之用,便于实现随机传送,具有较大的灵活性。柔性制造系统中的工件输送系统与其他制造系统中的工件输送系统有很大区别,它不是按固定节拍将工件从某一工位输送到下一工位,而是既不按固定节拍又不按固定顺序输送工件,甚至有时是将几种工件混杂在一起输送。

(4)识别系统:包括视觉识别系统和材料识别系统。用来对工件的材料形状进行识别,根据指令进行不同的加工处理。

(5)全自动立体仓库和AVG小车:实训主要由立体仓库系统,全自动堆垛机和横梁型、托盘立体货架、6轴多环节全自动码垛机械手、全自动出/入库输送线、拆盘导视、电子看板及AGV小车组成,通过AGV小车的自动搬运和导航功能实现将物料或者托盘在不同流水线和模拟站点之间的搬运。设备在后台信息管理系统的管理下,可实现整盘自动出/入库;整盘拆零配送;货物自动码垛入库;货物的自动运送。

(6)模拟测量站:该站对加工后的工件进行尺寸检查和加工进度检查以及装配检查。

(7)装配站:包括两个装配站,模拟实际生产中的零件装配工位,装配之后传送到模拟测量站进行装配检验。

(8)动作研究监控子系统:通过变焦CCD摄像头与可变视角云台以及数字视频网络服务器构成动作研究监控系统,动态捕捉与实时录像学生装配工件动作,通过网络传输到计算机上并进行动作分析,也可以对工作环境进行实时监控,为虚拟工厂做好准备。

2.2 软件

(1)PLC控制系统,仓储管理系统,数控编程,上/下位工控软件编程等控制硬件设备的软件。

(2)实训系统管理软件。

3. 系统功能设计与实现

从生产角度和教学内容来看,基础工业工程和设施规划与物流分析两门课与生产物流的关系最密切,在课程设置中的作用也最大,因此,基于柔性制造的物流实训系统应该以这两个课程的实验环节作为流程模拟的对象。

3.1 基础工业工程实训系统

基础工业工程实验包括流程程序分析、人机操作分析和动作分析三个实验。流程程序分析是以产品或零件的加工全过程为对象,运用程序分析技巧对整个流程程序中的操作、搬运、贮存、检验、暂存五个方面加以记录和考查、分析。人机操作分析是研究一个工序中人和机器的协调关系。动作分析属于第三层次,它是在程序分析、操作分析的基础上,研究人体的各种操作的细微动作,发现作业者无效和不经济的动作。

根据系统设计的思想、目标和实验的内容,选择信息化支持下的生产装配流水线系统作为实验教学的基础实验条件,在物流实训系统中根据不同产品的生产与装配流程,自动化组合生产线的生产单元和作业方式,模拟产品的生产,并在计算机系统的帮助下利用动作研究、时间研究、工作测定、方法设计、流程和作业分析等技术进行影响工作效率的各因素的实验、研究、分析。可以进行工序流程分析与优化、生产线平衡与优化、生产流水线节拍比照等实验。

3.2 设施规划与物流分析实训系统

设施规划与物流分析实验包括生产线物流系统运行规划、自动化仓储系统运行规划、生产线物流系统运行控制与仿真、自动化仓储系统运行控制与仿真。物流实训教学的目的是让学生从宏观角度理解物流过程及物流概念,让学生接触先进、实用的物流技术及设备,锻炼学生的物流技术及设备的操作水平,提高学生的物流系统分析和设计能力。

系统模拟不同产品的生产与装配流程,自动化组合生产线的生产单元和作业方式,包括原材料的出库,经过若干道工序加工成成品,自动入库存储,按照需求提货出库。可现场认识实验室内现有的物流设备及生产物流系统规划布局模式,绘制生产—仓储系统布局图和物流流程图,认识运输环节物流业务和信息的衔接方式,绘制从原材料采购入库、原材料出库、生产加工、包装运输、销售等全过程的物料搬运过程图。

4. 结束语

基于柔性制造的物流实训系统采用了先进的柔性制造技术、自动化技术、软件技术、网络技术,学生通过参与和实践,将课堂教学与企业实践紧密结合,达到感性和理性同步认识的目的。为学生提供了一个开放性的、创新性的和可参与性强的实验平台,激发学生的学习兴趣,使学生在机械设计、制造、电气自动化、自动控制技术、PLC控制系统的设计与应用、机器人技术、计算机及通讯技术、物流和生产系统的规划等多方面均能得到综合的提高。为高等院校和应用型本科院校的工业工程专业实习实训提供了一个创新的平台。

摘要：综述了基于柔性制造的物流实训系统设计的思想与建设目标,详细地阐述了系统的软硬件构成和运作原理,系统地介绍了该系统的功能设计及所能完成的教学实验,并对该系统进行了设计开发。系统实现了生产物流的集成化教学,对提高教学质量,培养学生理论联系实际,促进教学与科研的有机结合,具有重要的意义。

关键词：物流实训系统,实践教学,系统设计

参考文献

[1]张顺堂,黄力波.物流过程教学实训系统研究[J].山东工商学院学报,2006(12):101-105.

[2]谈慧.基于供应链管理的物流实训系统建设研究[J].物流与采购研究,2008(11):119-121.

[3]张素芬,谢如鹤,陈宝星.物流实训系统在实验教学中的应用研究[J].物流工程与管理,2009(4):151-153.