生產管理看板的設計范文

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現代工業生產的主要方式是大規模的生產流水線作業，精益生產(LeanProduction，簡稱LP)的工作方式就成了現代化生產的目標。它是由美國麻省理工學院在一項名為“國際汽車計劃”的研究項目中提出來的。精益生產方式的宗旨用一句話來概括，即:JustInTime(JIT)，旨在需要的時候，按需要的量，生產所需的產品，而生產管理看板在其中起到了舉足輕重的作用。生產現場的管理看板是生產現場進行可視化管理的重要手段，是一種能有效輔助進行現場管理的不可或缺的工具。管理看板可以對生產目標、生產計劃量、生產實際量、現場各工位狀態、管理成果等狀況一目了然地表現出來。然而生產管理看板上的內容并不是相同的，而是根據各單位各部門的具體情況，制定不同內容的生產管理看板。于是怎樣設計制造生產管理看板才能更好的實現其合理性、即時性、可視性、全局性從而有效達到調節生產總體平衡，生產及運送工作指令，防止過量生產和過量運送，發現生產系統瓶頸等目的成為了關鍵。我們希望結合現在生產中的應用實例，基于單片機對生產管理看板進行設計，明確其工作目的，研究其工作原理，驗證其工作作用。以此為開發新型生產管理看板，彌補現有的缺陷，進一步發掘生產看板功能，優化其整體性能，使其更能適應社會的發展，更好的起到促進生產打下基礎。

1系統設計

1．1生產實例要求某齒輪廠一流水線，有21個工位，每個工位有三種工作狀況，分別為:欠件，故障，通過。該生產管理控制面板需滿足能顯示時間、日期、生產的計劃數、基準數、實際數及各個工位的工作狀況。其中計劃數由人工設定，基準數是在理想狀態下截止當天某一時間所應該完成的工作量，實際數是指截止當天某一時間所完成的工作量。

1．2系統的硬件構成系統以STC89C52單片機作為核心控制器件，外圍主要有液晶顯示LCD1602、數碼管、獨立按鍵、LED、紅外遙控器和蜂鳴器，均為串行通信器件，使得系統線路簡單可靠性高。系統結構框圖如圖2所示。

1．2．1單片機主控模塊STC89C52是STC公司生產的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8k可編程Flash存儲器。STC89C52使用經典的MCS-51內核，同時做了很多技術上的改進使得芯片具有傳統51單片機不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統提供靈活、有效的解決方案。它主要負責各個模塊的初始化工作;設置定時器、寄存器的初值;讀取并處理來自紅外遙控的信號;處理按鍵響應;控制液晶數碼管實時顯示;蜂鳴器響應等。

1．2．2輸入模塊系統主要有兩種輸入方式，一種是代表各個工位按鈕的矩陣鍵盤，一種是用來設定計劃數的紅外遙控。其中紅外遙控的接收部分采用的是1838紅外接收頭。其接線圖如圖3所示。

1．2．3輸出模塊系統中采用LCD1602作為主要顯示器件輸出信息。液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內容豐富等優點，而且不需要外加驅動電路，現在液晶顯示模塊已經是單片機應用設計中最常用的顯示器件了。LCD1602可以顯示2行16個字符，具有8位數據總線D0-D7，和RS、R/W、E三個控制端口，工作電壓為5V，并且帶有字符對比度調節和背光設置。系統采用蜂鳴器作為提示音的輸出，蜂鳴器的電路連接圖如圖4所示。電路中采用PNP管8550做為信號功率放大來驅動喇叭鬧鈴，由圖4可以看出PNP管8550的集電極接電源正5V。過溫時從STC89C52的P2．3腳輸出頻率約為低頻的方波信號使蜂鳴器報警。

1．3系統軟件設計根據設計任務的要求確定系統程序的完整結構，盡可能采用模塊化程序設計方法，將任務劃分為相對獨立的功能模塊，明確各模塊的功能、時間順序和相互關系，系統的軟件設計可以分為幾個部分，首先是各個模塊的底層驅動程序編寫，而后是系統聯機調試，編寫上層系統程序。本系統軟件程序主要包括:液晶LCD1602的底層驅動模塊、按鍵掃描模塊、蜂鳴器報警模塊等。

1．3．1主程序主程序如圖5所示。系統開始進行對液晶顯示等進行初始化，等待中斷響應，(掃描鍵盤，讀取鍵值)，實時的將工位上的信息反映出來。

1．3．2子程序系統在初始化后，收到中斷指令，接收來自紅外遙控的信號，并對信號進行判斷，將合理的結果送液晶屏顯示。如圖6所示。

2總結

該系統根據生產實例的要求，基于單片機STC89C52RC對生產管理看板的設計，實現對生產線上各個工位工作情況，任務完成情況的實時監查，進一步完善了生產流水線的監管體系，同時很大程度上提高了生產效率。為開發新型生產管理看板，彌補現有的缺陷，進一步發掘生產看板功能，優化其整體性能，使其更能適應社會的發展，更好地起到促進生產打下基礎。

作者：魏東林 王澤層 安逸 單位：華北理工大學