1. 研究目的与意义（文献综述）

装备制造业是国民经济的脊梁，它的各项经济指标占全国工业的很大比重；是高技术的载体及转化为生产力的桥梁和通道，第三次工业革命兴起的信息技术、核技术、空间技术等，无一不是通过装备制造业创造出来的,可以说装备制造业是高科技的载体。在目前市场经济形势下，提高生产效率是所有制造企业的主要任务，为此，制造企业必须利用有限的制造资源实现最大的生产率来提高自身竞争优势，以求得长远发展。机器、物料和操作人员三者之间的关系如何通过一个软件和谐统一起来成为一个亟待解决的问题，这样一款软件也为如今大多数企业翘首以盼。

根据减速箱产品生产过程的实际情况，考虑到每位员工的需求，开发线上人员自动排班系统软件，尤其是关键岗位操作工人离岗（特殊原因）引起的在排班问题，本课题根据减速器产品的实际生产情况，对其生产线进行了布置设计，还有针对在减速箱制造企业，其车间生产线和多规则下人力资源如何实现各生产工位操作工人的动态匹配问题，本课题通关开发基于asp语言的排班软件来解决这个问题。传统的车间管理人员依靠主观判断和个人经验进行车间生产线上人员排班方式如今已经不再适合，建立量化的线上操作人员胜任力考核评价体系，由操作人员相对各操作任务胜任能力指数，构建科学的人员排班模型，进行最优化配置才是当今最合适的选择。

随着是社会的发展，现在的经济趋势是向着信息化、科学化、知识型的方面发展与国际先进水平相比，让管理人员能分析员工工作效率，为对员工的工作技巧、方法、态度等车间专项培训和为管理提供相关数据支持决策分析。形成高效、灵活、柔性的车间人力资源管理，提升促进机加工车间的发展，才能使公司朝着信息化、网络化、现代化目标迈进。

2. 研究的基本内容与方案

2.1减速箱箱体的工艺分析

零件加工时定位基准的选择与工艺过程的制定是密切相关的，定位基准的选择对于加工来说至关重要，是保障产品合格率的基础，所以再加工的过程中遵守以下基本原则：

1. 先基准面后其它--先选择加工表面加工作为精基准，然后将加工的精基准为定位基准，随后再加工其他表面。

2. 先粗后精--先安排各表面进行粗加工，然后安排进行精加工

3. 先主后次—主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面。这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行加工是工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑加工主要表面的工序安排，以保证主要表面的加工精度。在安排好主要表面加工顺序后，常常从加工的方便与经济角度，安排次要表明的加工。

4. 先面后孔—这主要是指箱体和支架类的加工而言。一般这类零件上既有表

面又有孔，这时应先将装配基准平面加工出来，再以这个平面为基准加工孔。

因此减速箱箱体的加工按照上述原则有如下加工方案：

粗铣，精铣底面--粗铣，精铣顶面--粗镗，半精镗，精镗#8709;47mm的孔--粗铣，精铣底面宽为20mm的凸台--钻铰#8709;8mm的孔--粗铣，半精铣凸台--粗铣，半精铣凸台--粗镗#8709;40mm的孔--粗镗#8709;35mm的孔--半精镗#8709;40mm的孔--半精镗#8709;35mm的孔--精镗#8709;40mm的孔--精镗#8709;35mm的孔--钻#8709;9/14mm的孔--攻M5的螺纹--去毛刺--清洗--检验

表13减速箱箱体加工车间设备清单

2.2平行机床布局原理

3.2.1双排机床布局模型

在双排机床布局模型中，设备线形的布置在两行内，工件在行内和行间流动，下面对双排设备布局建立线性布局数学模型，然后利用编程进行算法的优化求解。

图2双排机床布局模型

对于这种离散的制造单元，传统的布局方法是运用二次分配问题模型，已知有n个布局实体和n个布局位置，以及这n个布局位置之间的单位工件物料运输费用和n个布局实体之间的物流大小，如何将这些布局实体分配到合适的布局位置上，使总的生产物料运输费用最小。布局单元的二次分配是一个多目标优化问题，即需要同时考虑运距、运量等多方面因素。因此在进行最后的决策前，我们应做好如下准备工作：

1.把离散制造单元的车间场地用正交网格划分，用位置坐标（,）表示可能存在的机床设备，并假定每个机床设备的面积大小一样，这样就可以规定物料运动的线路，离散制造单元布局实体的数学模型计算示意图如图2.3所示。

2.构造单元的距离矩阵。根据不同输送设备运行的需要，两点之间的距离可以采用折线距离，从而得到系统的距离矩阵。

3.数据库的建立及人员排班软件设计方案

1设计流程图

图1

机械制造车间的人员排班与一般的企业工厂排班，它有着自己的一些独有特点，软件设计要明确排班的主体，需要考虑的因素、排班的特殊限制条件、排班的具体过程，依据各个数据库之间的关系，建立模型。

这里的排班系统准备用asp实现，排班系统分为服务器端和浏览器端，并且对于排班系统大致可以分为以下模块：

1. 登陆模块

2. 信息查询模块

3. 个人信息模块

4. 排班管理模块

5. 申请（加班、请假）模块

6. 预排班管理模块

7. 添加信息模块

8. 数据库模块

9.用户权限管理模块

权限表

10.考勤模块

这就是排班系统的基本模块构成，有这些模块来达到管理人员排班，提高企业生产效率的目的。

下面简述人员排班的设计方案

（1）首先通过软件窗体显示出车间人员信息表，可依据实际情况的要排工序再从车间信息表中选出预备排班的人员。

数据库1

表1 车间人员信息表（包括多技能和单技能员工信息）

数据库2

表2 岗位信息表

数据库3

表3 机床与人员对应表

数据库4

表4 机床与工序对应表

数据库5

表5 岗位与工序对应表

（2）接着调用数据库信息，生成日（周）排班加工时间表，具体如下：

表6 日排班加工时间表

表7 周排班加工时间表

（3）约束数据库的建立

数据库6：员工周额定工作时间约束表

表8 员工周额定工作时间约束表

数据库7

表9 排班规则库

（4）对排班时间完成效率进行统计

数据库8

表10 员工周实际工作完成率

数据库9

表11 员工加班以及上班次数统计

排班算法（两班制）

以“日排班”命令按钮为例，过程如下：

Step1:首先选定排班规则表(表10)，进行排班，执行Step2，开始执行循环体。

Step2：For i=1时（i表示对应的岗位数），先在岗位信息数据库（表2）中找到第一个岗位（岗位1），再据此岗位1，经过以下推算：岗位1→工序（1,2,....）→机床(1,2,...)→员工(1,2,...) ，找到岗位对应员工J。

Step3：ForJ=1，再检查员工周额定工作时间约束表（表19），满足则排班，不满足则选择下一个员工。

Step4.检查车间人员信息表（表1），检查员工个人特殊需求，满足则排班，不满足则选择下一个员工。

Step5.检查是否排班约束分类表（表8）,满足则排班，不满足则选择下一个员工依此循环，经此步骤，将人员加入排班表。

Step6.For i=2(3,4,...，n)时，找到岗位2（3,4,...，n）,重复上述步骤。直到最后一个岗位n排班完成，循环结束，最终排班表也就完成。

B.其他人员排班算法

其他人员（采购人员、销售人员、管理人员）算法比较简单，以管理人员为例。假如机加工车间的管理人员人数为n,而每天所需值班的人数为m（m≤n），则将n个人随机排序，m个人循环排班。若有特殊约束，则先将有约束的先排或者不排，其他人员再循环排班。

C．同理，排好周排班，做好记录工作，进行下一周排班时如无特殊需求，直接引用上周排班，以此类推进行月排班。

总结：本方案的思路是首先大致选定要排人员，表6和表7来确定工作时间，然后再限定条件的影响，最终可得到较为理想的人员排班表。

（4）排班表

表12 排班表

本次课程设计是在郭泽兴学长的基础上加以改进的，创新的地方有考虑主动有事请假的员工的排班情况，建立了多规则库，系统管理人员可以根据实际情况选择规则进行排班，考虑了多技能人员排班情况，增加了排班数据引用、调取功能，大大减轻系统排班人员的工作量，考虑到了每位员工的个人特殊需求，比如员工甲周四不能排班，最大的不同时采用了不同于学长使用的VB语言，这次我采用的是asp语言，更好的符合了当前企业的实际情况，并且对于加班员工的排班情况进行了优化设计。本设计还加入了员工对于早午晚上班的意愿情况，来优先按班次不同来分配员工上班，并对次数进行统计，既能满足企业排班需求，提高企业效益，也能关注到每位员工工作过程中的实际情况。

综上所诉，本次设计贴合实际情况，根据企业减速器生产线的具体排班情况吗，达成了排班方便，灵活的效果。不仅提高了生产效率，对企业的发展，员工的实际工作情况也有了更好的改进。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杨红涛.基于solidworks的数字车间系统初步开发[j].机械制造,2007.

[2]min h, shin d. simultaneous formation of machine and human cells in group technology: a multiple objective approach[j]. the international journal of production research, 1993, 31(10): 2307-2318.

[3]askin r g, huang y. employee training and assignment for facility reconfiguration[j]. proceedings of the sixth ierc, miami, fl, 1997: 426-431.