专利名称：钣金件工程设计管理系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种工程设计管理系统及方法，特别是一种钣金件工程设计管理系统及方法。
背景技术：
现代企业的竞争越来越激烈，为保证企业的市场竞争地位，如何提高生产效率已成为企业的一大关注焦点。随着计算机技术的发展与应用，项目管理系统(Project Management System)在制造业工程制造、工程设计中得到了广泛的应用。在最近的几十年中，项目管理系统和方法得到了极大的发展，它以缩短工期、提高效率、节约劳力、降低消耗为目标。在计划制定期间求得工期、资源、成本的优化，更重要的是在计划的执行过程中，通过信息反馈，进行有效的监督、控制和调整，能够保证项目预定目标的实现。现代制造业生产的自动化程度进一步提高，产品生命周期缩短，为了快速、准确、及时响应客户市场要求，从客户下单、样品设计、样品制作、样品修改到最后大批量生产中的对各种工作项目都需要进行有效的管理。
微软公司(Microsoft)的Project 98，Project 2000，Project XP等系列项目管理软件因其良好的系统兼容性、泛用性，目前在建筑业、制造业、政府行政、商业等行业的项目管理活动中得到了广泛的应用，以Project2000软件为例，Project 2000把一个工作项目分为若干个任务，把一个任务划分为以下四个阶段进行管理，即比较基准计划(原始计划)、当前计划、实际计划和待执行计划(剩余计划或未完成计划)，它为每个阶段的计划都设置了数据域，用户随时都可以查看。使用Project软件进行项目管理的好处是用户把采集到的项目任务完成和变动情况输入到Project 2000后，系统就按项目实际发生的数据进行整个项目计划的计算，确定新的关键路径，预测整个项目前景。用户能在同一张表上或横道图上查看到一个任务“比较基准计划”、“已经完成的计划”及“待执行的计划”的各种数据，依据这些充分的数据进行精心安排调配，从而按期完成项目。
美国专利商标局1998年6月2日公告的专利号为5,761,063专利名称为Design and Engineering Project Management System(设计及工程项目管理系统)的专利揭露了一种可用于管理存在多个复杂零部件的设计及工程项目的电脑系统，例如汽车设计领域及航空设计领域。该系统包括一电脑处理芯片，内存，数据库，一个或多个显示装置，进行分析判断的逻辑处理模块，通过逻辑处理模块将一个复杂的设计及工程项目分解成若干个子系统和子部件，生成详细的作业步骤，并显示输出结果。
但是，上述先前技术都是以工作项目本身作为对象进行管理，而不是以工作单位为对象进行管理，同时由于为了满足上述管理系统软件的广泛的适用性，在使用中对各种限制资源的设定变化都必须手动进行设定，限制了项目管理的效率，上述管理系统软件不能满足于现代制造企业以工作部门为单位，需要对几十甚至数千个工作项目同时进行管理的需求。
发明内容本发明的主要目的在于提供一种钣金件的工程设计管理系统及方法，用于以设计工程师及设计单位如设计组、设计部门为对象，对钣金件工程设计进行管理监控并生成输出如排配计划表、人员绩效考核表等各种文件。
本发明揭露一种钣金件工程设计管理系统，能依据客户订单，对钣金件的工程设计进程进行管理监控，并输出监控数据，本系统包括一标准参数数据库，用于存储用户权限、工段参数、标准工时参数、部门组织参数、设计产能参数；一工程设计管理数据库，用于存储客户订单表、排配计划表、工作进度表、各部门及工程师工作负荷表、绩效考核数据；一存取服务器，包括一存取模块，用于与标准参数数据库及工程设计管理数据库相连接，存取上述数据库中的数据；至少一备用存取服务器，该备用存取服务器包括一存取模块，用于在存取服务器工作负荷超标时，存取标准参数数据库及工程设计管理数据库的数据；至少一用户端计算机，提供一交互式用户界面，通过网络与上述存取服务器连接。其中用户端计算机包括有一系统设置模块，用于设置系统标准参数；一订单评估分析模块，用于分析评估订单产品所涉及的制造工艺可行性评估以及完成工程设计的标准工时；一工作任务排配模拟模块，用于分析判断各设计单位及工程师设计工作负荷，排配工程设计工作，并对排配结果进行模拟，判断分析无误后生成排配计划表传送给相关单位执行；一工作追踪反馈模块，用于追踪反馈各工段当前工作进度及各设计单位及工程师设计工作负荷，动态更新上述工程设计管理数据库中的各部门及工程师工作负荷表；一查询模块，用于查询客户订单表、排配计划表、当前工作进度、各设计单位及工程师工作负荷表并可以输出查询结果。上述系统设置模块包括如下子模块一用户权限设置子模块，用于设置用户名、用户密码、用户使用管理权限；一工段设置子模块，用于设置工程设计中涉及的多个设计工段参数；一标准工时设置子模块，用于设置各设计工段的标准工时；一部门组织设置子模块，用于设置部门的组织架构、人员组织信息，具体配置各层次的人员和工作权责；一设计产能设置子模块，用于设置最大设计产能参数与标准设计产能参数。上述工作任务排配模拟模块包括如下子模块一负荷分析子模块，用于分析判断各设计单位及工程师设计工作负荷；一工程设计排配子模块，用于排配工程设计工作的进程；一排配模拟子模块，用于对已排配的工程设计进程进行模拟，确保工作排配合理无误；一指令生成子模块，用于生成排配计划表；一指令发送子模块，用于将生成排配计划表传送给相关部门、工程师执行。
本发明还揭露一种钣金件工程设计管理方法，能依据客户订单，对钣金件的工程设计进行管理，本方法包括如下步骤(a)设置系统标准参数如用户权限、工段参数、标准工时参数、部门组织参数、设计产能参数；(b)读取客户订单；(c)分析评估订单产品所涉及的制造工艺可行性评估以及完成工程设计的标准工时；(d)工作任务排配模拟，即读取工程设计管理数据库，分析判断各设计单位及工程师设计工作负荷，排配工程设计工作，并对排配结果进行模拟，判断排配结果合理无误后生成排配计划表传送给相关部门、工程师执行；(e)追踪反馈各工段当前工作进度及各设计单位及工程师设计工作负荷，动态更新上述工程设计管理数据库中的各部门及工程师工作负荷表；(f)查询客户订单表、排配计划表、当前工作进度、各设计单位及工程师工作负荷表并可以输出查询结果；(g)依据上述工作追踪反馈步骤提供的信息，对工程设计单位及工程师进行绩效考核并输出绩效考核结果的步骤。
利用本发明，可以依据客户订单需求对钣金件工程设计及设计部门进行管理监控并生成输出如排配计划表、人员绩效考核表等各种管理监控文件，提高钣金件工程设计部门工作效率，依照客户要求完成设计任务。
图1为本发明的系统硬件架构图。
图2为本发明存取服务器的功能模块图。
图3为本发明备用存取服务器的功能模块图。
图4为本发明用户端计算机的功能模块图。
图5为本发明用户端计算机的系统设置模块的子功能模块图。
图6为本发明用户端计算机的工作任务排配模拟模块的子功能模块图。
图7为本发明钣金件工程设计管理方法的作业流程图。
图8为本发明工作任务排配模拟模块的作业流程图。
具体实施方式如图1所示，是本发明的系统硬件架构图，其中用户端计算机1是一种个人计算机PC，配置有CPU、内存、硬盘、显示器及键盘、鼠标，安装有LAN网卡，包括如图4所示的多个功能模块并为用户提供一种操作界面。网络2是一种基于TCP/IP通讯协议的电子网络，通过网络2可以将用户端计算机1与一存取服务器3和至少一备用存取服务器4连接。存取服务器3通过连接5与标准参数数据库6和工程设计管理数据库7中相连接，用于存取标准参数数据库6和工程设计管理数据库7中的数据，备用存取服务器4用于在存取服务器工作负荷超标时，代替存取服务器3存取标准参数数据库6及工程设计管理数据库7中的数据，图1中只显示一台备用存取服务器。连接5是一种SQL Server 2000数据库连接(SQLDatabase Connectivity，SDBC)，也可以是其他如开放式数据库连接(Open Database Connectivity，ODBC)，或者Java数据库连接(JavaDatabase Connectivity，JDBC)。标准参数数据库6是一种SQL Server2000数据库或其他类型数据库，用于存储用户权限、工段参数、标准工时参数、部门组织参数、设计产能参数。其中用户权限为用户名、用户密码及不同用户拥有不同的管理使用系统的权限配置；工段参数为钣金件工程设计中的各种设计工段如下料、折弯、镭射等的具体加工参数，包括加工精度、加工尺寸范围等；标准工时参数为预先设定设计工程师、设计组、设计部门的标准设计时间；部门组织参数为设计工程师、设计组、设计部门的组织架构及职能划分、设计能力权重偏向等；设计产能参数包括最大设计产能参数与标准产能参数，是预先设定的设计工程师、设计组、设计部门的最大设计产能参数或者标准产能参数，例如设定某工程师一小时的设计产能为1，则每天的标准产能为8，假设每天最大可以加班时间为2小时，则该工程师每天的最大设计产能为10，最大设计产能参数和标准产能参数还有每周、每月、每季度的标准，设计组的设计产能为其所属工程师产能之和，设计部门为其所属设计组产能之和。除了使用时间来作为变量参数外，还可以用其他的变量参数如完成工段数来表示。工程设计管理数据库7是一种SQL Server 2000数据库或者其他类型数据库，用于存储客户订单表、排配计划表、工作进度表、工程师及各部门工作负荷表、绩效考核数据，客户订单表记录将客户直接订单按照预定格式进行转化整理的数据；排配计划表记录设计工程师、设计组、设计部门的每日、每周、每月设计任务排配计划；工作进度表记录各设计工段的当前工作进度，可以依照案件名称、工程师、设计组、设计部门、客户等多个分类类别列表；工程师及各部门工作负荷表记录工程师及设计组、设计部门的排配及当前工作量占其设计产能中的负荷比重。网络8是一种基于TCP/IP通讯协议的电子网络，通过网络8可以将本发明钣金件工程设计管理系统与外部系统9连接起来，实现数据资源共享。外部系统9可以是公司内部信息管理系统，也可以是互联网上的任何其他信息管理系统。
如图2所示，为本发明存取服务器的功能模块图。数据存取模块31用于存取标准参数数据库6和工程设计管理数据库7中的数据；负荷判断模块32用于判断分析存取服务器3的工作负荷，在判断存取服务器3的工作负荷超标时，发出指令开通备用存取服务器4开始存取工作。
如图3所示，为本发明备用存取服务器的功能模块图。数据存取模块41用于存取标准参数数据库6和工程设计管理数据库7中的数据；负荷判断模块42用于判断分析备用存取服务器4的工作负荷，在判断存取服务器4的工作负荷超标时，发出指令开通其他备用存取服务器开始存取工作。
如图4所示，为本发明用户端计算机的功能模块图。系统设置模块11用于设置系统标准参数如用户权限、标准工时参数、工段参数、标准工时参数、部门组织参数、最大设计产能参数与标准产能参数；订单评估分析模块12用于分析评估订单产品所涉及的制造工艺可行性评估以及完成工程设计的标准工时；工作任务排配模拟模块13，用于分析判断各设计单位及工程师设计工作负荷，排配工程设计工作，并对排配结果进行模拟，判断分析无误后生成排配计划表传送给相关单位执行；工作追踪反馈模块14，用于追踪反馈各工段当前工作进度及各设计单位及工程师设计工作负荷，动态更新上述工程设计管理数据库7中的各部门及工程师工作负荷表；查询模块15，用于查询客户订单表、排配计划表、当前工作进度、各设计单位及工程师工作负荷表并可以输出查询结果；绩效考核模块16，能依据上述工作追踪反馈模块15提供的信息，对工程设计单位如设计组、设计部门及工程师进行绩效考核并输出绩效考核结果。
如图5所示，为本发明用户端计算机的系统设置模块的子功能模块图。用户权限设置子模块111，用于设置用户名、用户密码、用户使用管理权限；工段设置子模块112，用于设置工程设计中涉及的多个设计工段参数；标准工时设置子模块113，用于设置各设计工段的标准工时；部门组织设置子模块114，用于设置部门的组织架构、人员组织信息，具体配置各层次的人员和工作权责；设计产能设置子模块115，用于设置最大设计产能参数与标准设计产能参数。
如图6所示，为本发明用户端计算机的工作任务排配模拟模块13的子功能模块图。负荷分析子模块131，用于分析判断各设计单位及工程师设计工作负荷；工程设计排配子模块132，用于排配工程设计工作的进程；排配模拟子模块133，用于对已排配的工程设计进程进行模拟，确保工作排配合理无误；指令生成子模块134，用于生成排配计划表；指令发送子模块135，用于将生成排配计划表传送给相关部门、工程师执行；如图7所示，为本发明钣金件工程设计管理方法的作业流程图。首先，系统管理员设置用户权限、包括设置用户名、用户密码、用户使用管理权限，系统为不同的类型级别的用户提供了不同的用户界面以及管理及使用权限，例如用户可以分为主管及工程师两大类，其中，主管又可以依据职能部门的不同分为有企划管理主管、工程评估主管、工程设计主管、程序设计主管等，对应的工程师有管理工程师、评估工程师、工程设计工程师、程序设计工程师等，用户权限设置完毕后，相关用户可以进一步设定工段参数、标准工时参数、部门组织参数、设计产能参数等参数，企划管理工程师有权设置部门组织参数、读取客户订单，与评估工程师一起设置设计产能参数；评估工程师有权设置标准工时参数、标准工时参数；各部门主管有权对以上设置进行审核调整(步骤S1)。然后，对客户订单依照预定的格式转成客户订单表，如将客户订单内容转成包含有如下字段的客户订单表，“客户名”、“订单号”、“订单类型”、“产品号”、“产品数量”、“BOM表号”(BOM，Bill of Material物料清单表)、“产品交期”、“设计交期”及“图档编号”等，以便于后续步骤的作业(步骤S2)。依据标准参数数据库6中的相关参数对客户订单表及其附属文件如BOM表、原始设计图档等进行分析评估，如读取客户订单表中的订单类型“海外订单”，依据标准参数数据库6中的工作权责参数确定对应的设计单位对其进行后续处理；依据标准参数数据库6中的工段参数对订单产品所涉及的制造工艺可行性进行评估，原始设计图档中涉及多个工段如下料、折弯等，则从原始图档文件中获取各工段关键字“下料”、“折弯”，对应查询标准参数数据库6中的设计工段参数，判断设计加工精度、加工范围等是否满足条件；依据标准参数数据库6中的标准工时参数为该订单预设标准工时，生成工程评估表；订单评估分析步骤同样也可以为用户提供手动操作的用户界面，由人工进行分析评估判断生成工程评估表(步骤S3)。进行工作任务排配模拟，生成并发送工令单及排配计划表至相关单位执行，详细见图8工作任务排配模拟模块的作业流程图的介绍(步骤S4)。在相关设计部门、设计组、设计工程师依照排配计划表对完成各阶段设计任务时候，发出后续作业指令或者呈送主管时，工作追踪反馈模块15同步发出反馈信号，更新当前工作进度表、各设计单位及工程师工作负荷，工作任务排配模拟模块13依据以上反馈信息，判断是否需要调整工作排配计划表(步骤S5)，当工作进度表显示工作任务不能提前完成且各设计单位及设计工程师工作负荷未超载(＜100％)时判断结果为是，转入步骤S4，重新进行工作任务排配模拟；各设计单位及设计工程师工作负荷满载时(＝100％)判断结果为否，转入步骤S6。依据上述工作追踪反馈模块14更新的数据信息，生成各工段当前工作进度、各设计部门、设计组及工程师的工作负荷表(步骤S6)。依据工作追踪反馈模块14提供的信息，绩效考核模块16计算出某设计工程师、设计组、设计部门在一段时间(周、月、季度)内的计划工作时间及实际工作时间，以及任务提前、按时、滞后完成的次数情况，整合后生成输出绩效考核结果(步骤S7)。依据查询要求，查询模块15输出客户订单综合内容、排配计划表、各工段当前工作进度、部门及工程师工作负荷表(步骤S8)。
如图8所示，为本发明工作任务排配模拟模块的作业流程图。在完成了订单评估分析(步骤S3)生成工程评估表后，工作任务排配模拟模块的作业流程包括如下步骤负荷分析子模块131从工程设计管理数据库7中读取各部门及工程师工作负荷表，系统初始使用时，设计工程师、设计组、设计部门的工作负荷为0，当排配设计任务后，工作负荷在0～100％之间。此外，当各工段设计任务阶段性完成后，工作追踪反馈模块15将实时更新各设计单位的工作负荷表，负荷分析子模块131将重新分析判断各部门及工程师的工作负荷(步骤S41)。工程设计排配子模块132依据工程评估表的内容，从标准参数数据库6中读取部门组织参数、工程设计管理数据库7中的各部门及工程师工作负荷来排配工程设计任务(步骤S42)，排配算法原则可以是平均原则、顺序优先原则、随机原则、奖赏原则等，平均原则依照设计工程师及设计组、设计部门的工作负荷平均进行排配，确保每个设计单位获得尽量相等的设计工作量，如某项设计依据部门组织参数和工段参数确定为由设计一组、设计二组、设计三组来完成，则工程设计排配子模块132依据三个组别的工作负荷平均来分配工作任务；顺序优先原则是依据各设计单位在标准参数数据库6中的排列顺序，排配工作任务，如在设计一组工作负荷排满之后，再来配排设计二组的工作任务；随机原则由计算机在可以排配的设计单位和时段内随机排配；奖赏原则依据绩效考核的结果，绩效考核成绩靠后的设计单位将优先安排设计工作，排配原则不限于以上四项，还可以是其他的算法。依据各设计工程师、设计组、设计部门的工作负荷以及标准设计能力参数与最大设计能力参数，对已经排配的工作进程进行模拟执行，判断是否合理无误(步骤S43)。判断结果为是时，指令生成子模块134生成工令单及排配计划表(步骤S44)，指令传送子模块135将工令单及排配计划表传送到相关部门、工程师执行(步骤S45)；判断结果为否时，转入步骤S42重新进行排配工程设计工作的进程，当全部设计单位(设计工程师、设计组、设计部门)依照标准设计能力参数负荷满载后，则依照最大设计能力参数负荷进行排配。
权利要求
1.一种钣金件工程设计管理系统，其能依据客户订单对钣金件的工程设计进程进行管理监控，并输出监控数据，其特征在于包括一标准参数数据库，用于存储系统标准参数；一工程设计管理数据库，用于存储系统生成输出的监控数据；一存取服务器，包括一存取模块，用于存取上述标准参数数据库及工程设计管理数据库中的数据；至少一用户端计算机，提供一交互式用户界面，通过网络与上述存取服务器连接，包括有一系统设置模块，用于设置系统标准参数；一订单评估分析模块，用于分析评估订单产品所涉及的制造工艺可行性以及完成工程设计的标准工时，并将评估结果存储于工程设计管理数据库；一工作任务排配模拟模块，用于分析判断各设计单位及工程师设计工作负荷，排配工程设计工作，并对排配结果进行模拟，判断分析无误后生成排配计划表存储于工程设计管理数据库，并将上述排配计划表传送给相关单位；一工作追踪反馈模块，用于追踪反馈各工段当前工作进度及各设计单位及工程师设计工作负荷，动态更新上述工程设计管理数据库中的各部门及工程师工作负荷并存储于工程设计管理数据库。
2.如权利要求1所述的钣金件工程设计管理系统，其特征在于，系统设置模块包括如下子模块，用于设置若干系统标准参数一用户权限设置子模块，用于设置用户名、用户密码、用户使用管理权限；一工段设置子模块，用于设置工程设计中涉及的多个设计工段参数；一标准工时设置子模块，用于设置各设计工段的标准工时；一部门组织设置子模块，用于设置部门的组织架构、人员组织信息，具体配置各层次的人员和工作权责；一设计产能设置子模块，用于设置最大设计产能参数与标准设计产能参数；上述设定的标准参数存储于标准参数数据库中。
3.如权利要求1所述的钣金件工程设计管理系统，其特征在于，工作任务排配模拟模块包括如下子模块一负荷分析子模块，用于分析判断各设计单位及工程师设计工作负荷；一工程设计排配子模块，用于排配工程设计工作的进程；一排配模拟子模块，用于对已排配的工程设计进程进行模拟；一指令生成子模块，用于生成排配计划表；一指令发送子模块，用于将生成排配计划表传送给相关部门、工程师。
4.如权利要求1所述的钣金件工程设计管理系统，其特征在于，用户端计算机还包括一查询模块，用于查询客户订单表、排配计划表、当前工作进度、各设计单位及工程师工作负荷表并可以输出查询结果。
5.如权利要求1所述的钣金件工程设计管理系统，其特征在于用户端计算机还包括一绩效考核模块，能依据上述工作追踪反馈模块提供的信息，对工程设计单位及工程师进行绩效考核并输出绩效考核结果。
6.如权利要求1所述的钣金件工程设计管理系统，其特征在于还包括一绩效考核数据库与上述存取服务器相连接，用于存储上述绩效考核模块输出的绩效考核结果。
7.如权利要求1所述的钣金件工程设计管理系统，其特征在于，上述系统通过网络与外部系统连接，可以实现数据库数据信息共享。
8.一种钣金件工程设计管理方法，能依据客户订单对钣金件的工程设计进行管理，其特征在于包括如下步骤设置系统标准参数如用户权限、工段参数、标准工时参数、部门组织参数、设计产能参数；读取客户订单；分析评估订单产品所涉及的制造工艺可行性以及完成工程设计的标准工时；工作任务排配模拟，分析判断各设计单位及工程师设计工作负荷，排配工程设计工作，并对排配结果进行模拟，判断排配结果合理无误后，将生成排配计划表传送给相关部门、工程师；追踪反馈各工段当前工作进度及各设计单位及工程师设计工作负荷，动态更新上述工程设计管理数据库中的各部门及工程师工作负荷表。
9.如权利要求8所述的一种钣金件工程设计管理方法，其特征在于，还包括依据查询要求，查询客户订单表、排配计划表、当前工作进度、各设计单位及工程师工作负荷表并可以输出查询结果。
10.如权利要求8所述的一种钣金件工程设计管理方法，其特征在于，还包括依据上述工作追踪反馈步骤提供的信息，对工程设计单位及工程师进行绩效考核并输出绩效考核结果的步骤。
全文摘要
本发明揭露一种钣金件的工程设计管理系统及方法。该系统包括一标准参数数据库、一工程设计管理数据库、一存取服务器、至少一用户端计算机以及将上述存取服务器及用户端计算机相连接的网络。该系统依据客户订单要求，分析评估订单产品所涉及的制造工艺可行性评估以及完成工程设计的标准工时，排配模拟工作任务，即分析判断各设计单位及工程师设计工作负荷，排配工程设计工作，并对排配结果进行模拟，判断分析无误后生成排配计划表传送给相关单位执行，依据查询要求，查询工程设计工作状况并输出查询结果及反馈各工段工作完成状况。利用本发明，可对钣金件工程设计进行管理并生成输出如排配计划表等各种文件。
文档编号G06Q10/00GK1741046SQ20041005129
公开日2006年3月1日 申请日期2004年8月27日 优先权日2004年8月27日
发明者黄国荣, 蔡丰平, 郑重山, 周春林, 赵锐, 戴德斌 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司