Устройство автоматизированного формирования норм расхода материалов

Предлагаемое устройство автоматизированного формирования норм расхода материалов предназначено для формирования электронного массива операционных норм расхода материалов, используемых при выполнении конкретных операций технологического процесса изготовления продукции, оценку соответствия сформированного массива и рассчитанного на его основе сводной материальной ведомости технологическим маршрутам движения конструктивно входящих в состав выпускаемой продукции деталей и сборочных единиц по производственному циклу.

Предлагаемое устройство дает возможность с минимальными трудозатратами сформировать массив операционных норм расхода материалов, на его основе рассчитать сводную ведомость расходуемых материалов и их плановую потребность, а также оценить степень достоверности полученных результатов для выработки эффективных управленческих решений.

Модульный принцип построения и «открытая» архитектура предлагаемого устройства обеспечивают возможность его интеграции в существующие базовые автоматизированные системы, включая подключение, обмен информацией и организацию дополнительных связей за счет использования специализированных пользовательских приложений и API-функций, входящих в состав системы устройств и модулей. Устройство может взаимодействовать с одним или несколькими автоматизированными рабочими местами соответствующей иерархии, объединенными общей локальной вычислительной сетью. При необходимости обеспечения взаимодействия устройства с несколькими территориально удаленными объектами вместо локальной вычислительной сети возможно использование сети Интернет. В этом случае связь с устройством осуществляется по внешнему интерфейсу обмена и передачи массивов информации через модули кодирования-декодирования.

Предлагаемая полезная модель относится к информационной технике, а именно - к устройствам автоматизации систем нормирования расходов основных и вспомогательных материалов, формирующих массив операционных норм расхода материалов, используемых при выполнении конкретных операций технологического процесса.

Из уровня техники известно устройство, автоматически формирующее базу данных норм расхода материалов (НРМ) на выполнение технологических операций, и позволяющее получить различные формы документов и отчетов. Работа данного устройства интегрирована в систему автоматизации планирования производства «1C Производство» (http://www.1c.ru/rus/products/1c/predpr/). Недостатком данного устройства является увеличенное время производственного цикла из-за отсутствия модуля анализа сводной материальной ведомости, производящего автоматическую проверку соответствия номенклатуры НРМ исходным директивным данным технологических маршрутов (ТМ) по признаку подразделения (месту выполнения операций -цех, лаборатория и т.п.).

Из уровня техники также известно устройство, позволяющее автоматизировать процесс формирования и хранения различных видов технологической документации, в том числе материальной ведомости и сводных ведомостей по нормам расхода материалов с дифференциацией по основным материалам (ОМ) и вспомогательным материалам (ВМ). Устройство интегрировано с модулем проектирования технологических процессов и имеет встроенный редактор форм, разработанный НПП «ИНТЕРМЕХ» г.Минск (http://www.intermech.ru/techcard.htm). Недостатком данного устройства является увеличенное время производственного цикла из-за отсутствия модуля анализа сводной материальной ведомости, производящего автоматическую проверку соответствия номенклатуры НРМ исходным директивным данным технологических маршрутов (ТМ) по признаку подразделения (месту выполнения операций - цех, лаборатория и т.п.).

Задачей предлагаемой полезной модели является устранение перечисленных выше недостатков и создание устройства автоматизированного формирования норм расхода материалов, формирующего операционные ИРМ для конкретных операций технологического процесса, а также производящего оперативную оценку соответствия сформированного массива НРМ и рассчитанной на его основе сводной материальной ведомости (СМВ) ТМ движения входящих в состав выпускаемой продукции деталей и сборочных единиц (ДСЕ).

Поставленная задача решается за счет того, что устройство автоматизированного формирования норм расхода материалов состоит из модуля хранения данных, модуля сопряжения, модуля формирования норм, модуля анализа сводной материальной ведомости, модуля визуализации, по крайней мере одного автоматизированного рабочего места, при этом группа входов-выходов модуля хранения данных соединена с первой группой входов-выходов модуля сопряжения, группа входов-выходов автоматизированного рабочего места соединена со второй группой входов-выходов модуля сопряжения, третья группа входов-выходов модуля сопряжения соединена с первой группой входов-выходов модуля формирования норм, вторая группа входов-выходов модуля формирования норм соединена с первой группой входов-выходов модуля анализа сводной материальной ведомости, третья группа входов-выходов модуля формирования норм соединена с первой группой входов-выходов модуля визуализации, третья группа входов-выходов модуля анализа сводной материальной ведомости соединена со второй группой входов-выходов модуля визуализации, вторая группа входов-выходов модуля анализа сводной материальной ведомости соединена с четвертой группой входов-выходов модуля сопряжения.

В частном случае устройство автоматизированного формирования норм расхода материалов дополнительно содержит первый модуль кодирования-декодирования, второй модуль кодирования-декодирования, третий модуль кодирования-декодирования, по крайней мере один модуль хранения данных, по крайней мере одно автоматизированное рабочее место, при этом второй модуль кодирования-декодирования, третий модуль кодирования-декодирования, а также модуль хранения данных и автоматизированное рабочее место расположены на значительном расстоянии от первого модуля кодирования-декодирования, причем первая группа входов-выходов первого модуля кодирования-декодирования соединена с пятой группой входов-выходов модуля сопряжения, вторая группа входов-выходов первого модуля кодирования-декодирования соединена с первой группой входов-выходов второго модуля кодирования-декодирования, первая группа входов-выходов третьего модуля кодирования-декодирования соединена с третьей группой входов-выходов первого модуля кодирования-декодирования, вторая группа входов-выходов третьего модуля кодирования-декодирования соединена с группой входов-выходов автоматизированного рабочего места, вторая группа входов-выходов второго модуля кодирования-декодирования соединена с группой входов-выходов модуля хранения данных

Сущность полезной модели поясняется фиг.1, на которой представлена структурная схема одного из вариантов устройства автоматизированного формирования норм расхода материалов.

На фиг.1 обозначены:

1 - модуль хранения данных;

2 - автоматизированное рабочее место;

3 - модуль сопряжения;

4 - модуль формирования норм;

5 - панель ввода данных;

6 - блок формирования норм основных материалов;

7 - блок формирования норм вспомогательных материалов;

8 - модуль анализа сводной материальной ведомости;

9 - блок расчета сводной материальной ведомости;

10 - блок сравнительной оценки СМВ и ТМ;

11 - блок формирования отчетов;

12 - модуль визуализации;

13 - первый модуль кодирования-декодирования;

14 - второй модуль кодирования-декодирования;

15 - третий модуль кодирования-декодирования;

Предлагаемое устройство в общем случае содержит: модуль хранения данных 1, включающий в себя: массив данных норм ОМ, массив данных норм ВМ, массив данных КС и ТМ; автоматизированное рабочее место (АРМ) 2, модуль сопряжения 3, модуль формирования норм 4, включающий в себя: панель ввода данных 5, блок формирования норм ОМ 6 и блок формирования норм ВМ 7; модуль анализа сводной материальной ведомости 8, включающий в себя: блок расчета сводной материальной ведомости 9, блок сравнительной оценки СМВ и ТМ 10 и блок формирования отчетов 11; и модуль визуализации 12.

В одном из вариантов исполнения предлагаемое устройство (фиг.1) дополнительно содержит: первый модуль кодирования-декодирования 13, второй модуль кодирования-декодирования 14, третий модуль кодирования-декодирования 15, по крайней мере один модуль хранения данных 1, по крайней мере одно автоматизированное рабочее место 2, причем второй модуль кодирования-декодирования 14, а также модуль хранения данных 1 и автоматизированное рабочее место. 2 расположены на значительном расстоянии от первого модуля кодирования-декодирования 13 и модуля сопряжения 3, причем первая группа входов-выходов первого модуля кодирования-декодирования соединена с пятой группой входов-выходов модуля сопряжения, вторая группа входов-выходов первого модуля кодирования-декодирования соединена с первой группой входов-выходов второго модуля кодирования-декодирования, первая группа входов-выходов третьего модуля кодирования-декодирования соединена с третьей группой входов-выходов первого модуля кодирования-декодирования, вторая группа входов-выходов третьего модуля кодирования-декодирования соединена с группой входов-выходов автоматизированного рабочего места, вторая группа входов-выходов второго модуля кодирования-декодирования соединена с группой входов-выходов модуля хранения данных

Модуль хранения данных 1 состоит из массива данных норм ОМ, массива данных норм ВМ, массива данных конструкторского состава (КС) (шифры входящих позиций деталей и сборочных единиц, их количество в единице продукции и прочее) и ТМ движения деталей и сборочных единиц по производственному циклу их изготовления, справочные данные о структуре предприятия (справочник цехов), и служит для хранения массивов данных ОМ и ВМ, а также результатов окончательных и промежуточных расчетов, выполняемых в модулях 4 и 8. Хранение исходной информации, а также результатов окончательных и промежуточных расчетов может осуществляться в виде электронных массивов, например, электронных таблицах формата «ACCESS». В зависимости от используемых в производстве систем автоматизированного учета и планирования номенклатура входящих в массив исходной информации данных может варьироваться, а сам массив исходной информации может храниться как в виде единого массива информации, включающего в себя всю вышеуказанную номенклатуру данных, так и в виде отдельных массивов различных категорий. При этом собственно процесс хранения таких массивов информации может быть реализован как на специально выделенном для этого устройстве, например, - модуле хранения данных 1 предлагаемого устройства (сервере, автономном магнитном накопителе и т.п.), так и на жестких дисках персональных компьютеров, например, АРМ 2.

АРМ 2 любой иерархии может быть выполнено на базе компьютера, например, Pentium 4 512 Мб ОЗУ, 100 HDD, и обеспечивает доступ оператора к пользовательскому интерфейсу, который через модуль сопряжения 3 осуществляет обмен массивами информации с модулем хранения данных 1 и управление модулем формирования норм ОМ и ВМ 4, модулем анализа сводной материальной ведомости 8 и модулем визуализации 12, в зависимости от их прав, определенных иерархией доступа. При этом в панели ввода данных 5 реализован механизм режима «ручного» ввода-вывода массивов исходной, оперативной расчетной и итоговой информации, а также через USB-порт АРМ 2.

Модуль сопряжения 3 обеспечивает совместимость форматов массивов информации, передаваемых по внешнему и внутреннему интерфейсам обмена, и осуществляет обмен информацией между модулем хранения данных 1, АРМ 2, модулем формирования норм 4, модулем анализа сводной материальной ведомости 8 и модулем визуализации 12.

Модуль формирования норм 4 состоит из панели ввода данных 5, блока формирования норм ОМ 6 и блока формирования норм ВМ 7, и предназначен для преобразования массивов исходной информации, полученной от модуля хранения данных 1 (или иных источников, включая «ручной» ввод-вывод данных оператором) в расчетные массивы значений операционных норм расхода ОМ и ВМ в различных форматах, в т.ч. и обеспечивающих их представление (просмотр и (или) печать) на модуле визуализации 12. В предлагаемом устройстве модуль формирования массивов норм ОМ и ВМ 4 может быть реализован в составе АРМ 2 любой иерархии, выполненного на базе компьютера, например, Pentium 4 512 Мб ОЗУ, 100 HDD.

Панель ввода данных 5 осуществляет ввод-вывод данных и обмен (автоматический и «ручной») информацией с модулем анализа сводной материальной ведомости 8, модулем визуализации 12 и переносными носителями информации, а также обеспечивает задание параметров (формы) вывода результатов расчетов на модуле визуализации 12. При этом для организации взаимодействия с оператором - выбора режимов работы и ввода данных в устройство, предусмотрено использование клавиатуры любого АРМ 2 (или любого устройства ввода-вывода информации), а также реализован механизм режима «ручного» обмена массивами исходной и расчетной информацией через USB-порт.

Блок формирования норм ОМ 6 формирует массивы норм расхода ОМ на основе операционных норм расхода ОМ и их кодификационных характеристик.

Блок формирования норм ВМ 7 формирует массивы норм расхода ВМ на основе операционных норм расхода ВМ и их кодификационных характеристик.

Модуль анализа сводной материальной ведомости 8 предназначен для расчета и анализа полноты СМВ на основе информации об операционных НРМ, содержащихся в массивах данных норм ОМ и ВМ модуля хранения данных 1, и сравнительной оценки соответствия номенклатуры содержащихся в нем и используемых для расчета СМВ данных (операционных НРМ) исходным директивным данным ТМ. Модуль анализа СМВ 8 включает в себя: блок расчета СМВ 9, блок сравнительной оценки СМВ и ТМ 10, и блок формирования отчетов 11 и может быть реализован в составе АРМ 2.

Блок расчета СМВ 9 предназначен для расчета СМВ для каждого шифра ДСЕ на основе исходной информации данных норм расхода ОМ и ВМ и данных КС и ТМ, импортируемых из модуля хранения данных 1.

Блок сравнительной оценки СМВ и ТМ 10 предназначен для анализа соответствия номенклатуры содержащихся в массивах текущих значений данных норм расхода ОМ и ВМ исходным директивным данным ТМ на основе данных норм расхода ОМ и ВМ и данных КС и ТМ, импортируемых из модуля хранения данных 1.

Блок формирования отчетов 11 преобразует массивы, сформированные блоками 9 и 10, в отчеты различной степени дифференциации и форм представления, а также экспорт полученной информации в модуль визуализации 12 и модуль хранения данных 1.

Модуль визуализации 12 предназначен для отображения результатов обработки всей номенклатуры массивов исходной и расчетной информации, формируемых модулями 1, 4 и 8 предлагаемого устройства и может быть выполнен в виде стандартного монитора или экрана и интерфейса с элементами управления и программным обеспечением и, при необходимости их распечатки, дополнительно включать в свой состав стандартное устройство вывода на печать.

Модули кодирования-декодирования 13, 14 и 15 представляют собой программные модули шифрования с открытым ключом и обеспечивают защиту передаваемой информации при использовании сетей, например, типа Internet.

Устройство может также включать в себя по крайней мере один удаленный модуль хранения данных 1 и по крайней мере одно удаленное АРМ 2, расположенные на неограниченном расстоянии, в этом случае устройство дополнительно содержит также первый модуль кодирования-декодирования 13, второй модуль кодирования-декодирования 14 и третий модуль кодирования-декодирования 14. При передаче данных от удаленных модуля хранения данных 1 и АРМ 2 через сеть Internet первый модуль кодирования-декодирования 13 выполняет кодирование-декодирование данных, поступающих на пятую группу входов-выходов модуля сопряжения 3, второй модуль кодирования-декодирования 14 выполняет кодирование-декодирование данных удаленного модуля хранения данных 1, третий модуль кодирования-декодирования 15 выполняет кодирование-декодирование данных удаленного АРМ 2. Таким образом, устройство осуществляет передачу данных с удаленных модуля хранения данных 1 и АРМ 2 в модуль сопряжения 3 и обратную передачу данных на удаленные модуль хранения данных 1 и АРМ 2 по защищенной линии связи. Использование локальной вычислительной сети или сети Internet позволяет не ограничивать количество рабочих мест. В случае передачи информации по локальной вычислительной сети применение модулей кодирования-декодирования 13, 14 и 15 не является обязательным.

Необходимые массивы исходной и оперативной информации, используемые при работе устройства, могут быть получены как от собственных модулей, так и от аналогичных модулей, входящих в состав базовой автоматизированной системы (например, «1C предприятие») или иных. В случае использования информации, хранящейся в базовой автоматизированной системе, обмен информацией между ее элементами и собственными модулями предлагаемого устройства обеспечивается модулем сопряжения 3 через модули кодирования-декодирования 13, 14 и 15 по защищенной линии связи. Подключение, обмен информацией и организация дополнительных связей между базовой автоматизированной системой и предлагаемым устройством осуществляется за счет использования их API-функций и разработкой соответствующих пользовательских приложений, обеспечивающих использование данных, формируемых как в базовой автоматизированной системе, так и во внутренних модулях предлагаемого устройства.

Рассмотрим работу устройства на примере работы схемы устройства, представленной на фиг.1.

Массив исходной информации из модуля хранения данных 1 или от внешнего устройства (например, через USB-порт АРМ 2) поступает в модуль сопряжения 3, преобразующий его к формату, обеспечивающему совместимость с массивами информации, передаваемыми по внутреннему интерфейсу обмена, и далее передается в модуль формирования норм 4.

На основании информации, содержащейся в поступившем массиве исходной информации, и параметров, задаваемых оператором с клавиатуры АРМ 2 при помощи пользовательского интерфейса панели ввода данных 5, блок формирования норм ОМ 6 формирует массив текущих значений норм расхода ОМ, который при помощи модуля сопряжения 3 маршрутизируется и в качестве резервной копии экспортируется в модуль хранения данных 1 для хранения и последующего использования в качестве исходной информации расчета СМВ и отображения в модуле визуализации 12. Массив текущих значений норм расхода ВМ формируется в блоке формирования норм ВМ 7 и маршрутизируется аналогично вышеописанной процедуре применительно к ОМ.

Формат массивов данных норм ОМ и ВМ, а также формы его представления, например, в виде электронных таблиц формата «ACCESS», могут варьироваться в зависимости от типа используемой на предприятии системы автоматизации.

Массивы данных норм ОМ и ВМ из модуля хранения данных 1 через модуль сопряжения 3 поступают в модуль анализа сводной материальной ведомости 8, где в блоке расчета СМВ 9 производится расчет СМВ путем суммирования НРМ по каждой операции технологического процесса применительно к конкретному шифру позиции ДСЕ с последующим умножением каждого полученного результата на количество каждой ДСЕ, входящей в состав изготавливаемой продукции, и окончательным суммированием полученных результатов.

Процедура автоматизированной оценки достоверности расчета СМВ осуществляется в блоке сравнительной оценки СМВ и ТМ 10 на основании результатов сравнительного анализа по полноте соответствия номенклатуры содержащихся в массивах данных норм ОМ и ВМ исходным директивным данным ТМ, которая реализуется по признаку подразделения - месту выполнения операций технологического процесса. Так, например, отсутствие операционных норм расхода материалов для ДСЕ конкретного шифра по одному и более производственному подразделению, предусмотренному ТМ, свидетельствует об их некомплектности в массиве текущих значений данных ОМ и ВМ и неполноте СВМ по номенклатуре или потребному объему расходных материалов. Результаты сравнительного анализа могут отображаться при помощи модуля визуализации, например, в качестве предупреждения и служить основанием для принятия управленческого решения. Таким образом, результаты сравнительного анализа полноты соответствия номенклатуры содержащихся в массивах данных норм ОМ и ВМ исходным директивным данным ТМ, обеспечивают возможность снижения рисков при осуществлении производственно-экономической деятельности предприятия.

Далее массивы расчетной информации, сформированные блоками расчета СМВ 9 и сравнительной оценки СМВ и ТМ 10, через модуль сопряжения 3 поступают в модуль хранения данных 1 для создания резервных копий.

Блок формирования отчетов 11 преобразует полученный массив информации в соответствии с заданными на панели ввода данных 5 параметрами вывода результатов расчетов в требуемую форму представления.

При необходимости обеспечения работоспособности устройства на нескольких территориально удаленных объектах вместо локальной вычислительной сети возможно использование сети Интернет. В этом случае доступ к системе осуществляется с АРМ 2 по внешнему интерфейсу обмена посредством передачи массивов информации через модули кодирования-декодирования 13, 14 и 15.

Техническим результатом является уменьшение длительности производственного цикла за счет введения модуля анализа сводной материальной ведомости, производящего автоматическую оценку соответствия сформированного массива НРМ и рассчитанной на его основе СМВ ТМ движения входящих в состав выпускаемой продукции деталей и сборочных единиц (ДСЕ) по производственному циклу изготовления продукции.

Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность управления производством за счет повышения достоверности и снижения финансово-экономических рисков при расчете норм расхода материалов по СМВ для конкретной ДСЕ, выполненных без проверки полноты соответствия номенклатуры содержащихся в них данных по нормам расхода материалов исходным директивным данным ТМ по признаку подразделения - места выполнения операций технологического процесса. В частном случае, отсутствие в базе данных НРМ, даже по одному из подразделений, предусмотренных ТМ, приведет к получению заниженных уровней норм расхода и плановой потребности материалов, и недостоверных данных о плановой потребности в основных и вспомогательных материалов на единицу выпускаемой продукции.

1. Устройство автоматизированного формирования норм расхода материалов, состоящее из модуля хранения данных, модуля сопряжения, модуля формирования норм, модуля анализа сводной материальной ведомости, модуля визуализации, по крайней мере одного автоматизированного рабочего места, при этом группа входов-выходов модуля хранения данных соединена с первой группой входов-выходов модуля сопряжения, группа входов-выходов автоматизированного рабочего места соединена со второй группой входов-выходов модуля сопряжения, третья группа входов-выходов модуля сопряжения соединена с первой группой входов-выходов модуля формирования норм, вторая группа входов-выходов модуля формирования норм соединена с первой группой входов-выходов модуля анализа сводной материальной ведомости, третья группа входов-выходов модуля формирования норм соединена с первой группой входов-выходов модуля визуализации, третья группа входов-выходов модуля анализа сводной материальной ведомости соединена со второй группой входов-выходов модуля визуализации, вторая группа входов-выходов модуля анализа сводной материальной ведомости соединена с четвертой группой входов-выходов модуля сопряжения.

2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее первый модуль кодирования-декодирования, второй модуль кодирования-декодирования, третий модуль кодирования-декодирования, по крайней мере один модуль хранения данных, по крайней мере одно автоматизированное рабочее место, при этом второй модуль кодирования-декодирования, третий модуль кодирования-декодирования, а также модуль хранения данных и автоматизированное рабочее место расположены на значительном расстоянии от первого модуля кодирования-декодирования, причем первая группа входов-выходов первого модуля кодирования-декодирования соединена с пятой группой входов-выходов модуля сопряжения, вторая группа входов-выходов первого модуля кодирования-декодирования соединена с первой группой входов-выходов второго модуля кодирования-декодирования, первая группа входов-выходов третьего модуля кодирования-декодирования соединена с третьей группой входов-выходов первого модуля кодирования-декодирования, вторая группа входов-выходов третьего модуля кодирования-декодирования соединена с группой входов-выходов автоматизированного рабочего места, вторая группа входов-выходов второго модуля кодирования-декодирования соединена с группой входов-выходов модуля хранения данных.