一種用于車間調(diào)度教學(xué)的教具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于車間調(diào)度教學(xué)的教具，至少包括底板（1）、接線盒（2）、作業(yè)塊（5）、橫展板（7）、游標(biāo)卡尺（9）和豎展板（11），其特征在于所述底板（1）上帶有按鈕（4）；所述接線盒（2）上帶有電池倉（3）；所述橫展板（7）上帶有橫向刻度（6）、橫向插槽（8）和卡槽（13）；所述豎展板（11）上帶有豎向刻度（10）和豎向插槽（12）。通過本發(fā)明調(diào)度過程變?yōu)樽鳂I(yè)塊（5）的長度調(diào)整、插拔和移動(dòng)過程；像排積木和拼圖游戲一樣形象直觀而且富有趣味。本發(fā)明能夠形象直觀地展示調(diào)度結(jié)果、調(diào)度過程的時(shí)間進(jìn)度、待調(diào)度的剩余工序和剩余工序的加工時(shí)間；能夠幫助學(xué)生深刻理解調(diào)度過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，激發(fā)創(chuàng)造熱情。
【專利說明】—種用于車間調(diào)度教學(xué)的教具
[0001]一.

【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及一種教具，屬于教學(xué)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]二.

【背景技術(shù)】
車間調(diào)度是將車間作業(yè)任務(wù)按照時(shí)間排序，以人員和設(shè)備等資源的合理利用、成本最低或作業(yè)時(shí)間最短等為目標(biāo)；是一種作業(yè)排序過程，屬于復(fù)雜抽象的管理過程；是機(jī)械工程、工業(yè)工程和物流工程等專業(yè)的重要教學(xué)內(nèi)容之一。在教學(xué)過程中，學(xué)生普遍反映調(diào)度過程，尤其是調(diào)度算法運(yùn)算過程復(fù)雜抽象，晦澀難懂。
[0003]為了形象直觀地表達(dá)任務(wù)與時(shí)間的關(guān)系，一個(gè)叫甘特的人首次提出了甘特圖。甘特圖(Gantt chart )又叫橫道圖和條狀圖(Bar chart),以圖示的方式通過任務(wù)列表和時(shí)間刻度形象地表示出任務(wù)順序及其持續(xù)時(shí)間。甘特圖的橫軸表示時(shí)間，縱軸表示任務(wù)，是線條圖；線條表示在某一時(shí)間段內(nèi)任務(wù)的完成情況。甘特圖形象直觀地表明了任務(wù)計(jì)劃和實(shí)際進(jìn)展，能夠形象直觀地進(jìn)行任務(wù)計(jì)劃和實(shí)際進(jìn)展的對比；使得管理者容易弄清任務(wù)的進(jìn)度，便于評估工作進(jìn)度。甘特圖只可顯示某一調(diào)度結(jié)果的任務(wù)與時(shí)間的關(guān)系，無法顯示調(diào)度過程。對于在作業(yè)車間調(diào)度中，機(jī)床和工序相對生產(chǎn)時(shí)間的安排生產(chǎn)過程屬于NP難問題，算法運(yùn)算復(fù)雜，調(diào)度方案很多，甘特圖無能為力。
[0004]目前表達(dá)安排生產(chǎn)過程的算法采用數(shù)學(xué)語言表達(dá)，數(shù)學(xué)符號和運(yùn)算步驟難以記憶和理解。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，往往看懂了一步，忘了上一步，乏味而且晦澀，需要較強(qiáng)的耐心和毅力。
[0005]為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，激發(fā)創(chuàng)造熱情，使車間調(diào)度過程變得像排積木和拼圖游戲一樣形象直觀而且富有趣味，本發(fā)明提出了一種用于車間調(diào)度教學(xué)的教具。
[0006]三.


【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于提供一種用于車間調(diào)度教學(xué)的教具，能夠使得車間調(diào)度過程形象直觀而且富有趣味，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，激發(fā)創(chuàng)造熱情；便于學(xué)生深刻理解車間調(diào)度過程。
[0007]—種用于車間調(diào)度教學(xué)的教具至少包括底板1、接線盒2、作業(yè)塊5、橫展板7、游標(biāo)卡尺9和豎展板11 ;所述底板I上帶有按鈕4 ;所述接線盒2上帶有電池倉3 ;所述橫展板7上帶有橫向刻度6、橫向插槽8和卡槽13 ;所述豎展板11上帶有豎向刻度10和豎向插槽12，如圖1所示。所述底板I為平板結(jié)構(gòu)，與接線盒2、橫展板7和豎展板11連接，用于接線盒2、橫展板7和豎展板11的支撐和固定。所述接線盒2為截面為矩形的箱體結(jié)構(gòu)；內(nèi)部帶有接線板，用于電池倉3中的電池、橫向插槽8與按鈕4之間的導(dǎo)線連接；表面帶有“ΜρM2…凡”字樣的文字標(biāo)注，表示機(jī)床、工作站、機(jī)器人等車間資源。所述電池倉3在接線盒2上，可容納電池，通過導(dǎo)線分別與按鈕4和橫向插槽8連接，通過橫向插槽8為插在其上作業(yè)塊5的燈珠57提供電源。所述按鈕4固定在底板I上，數(shù)量與豎向插槽12的數(shù)量相同，用于控制插在橫向插槽8上作業(yè)塊5的燈珠57是否點(diǎn)亮，以便于區(qū)分表達(dá)不同任務(wù)中的作業(yè)。
[0008]所述作業(yè)塊5包括面板51、下插板52、中插板53、上插板54、彈簧片55、導(dǎo)線56和燈珠57，如圖2所示。所述作業(yè)塊5可插入橫向插槽8和豎向插槽12，表示車間調(diào)度中的作業(yè)；例如在作業(yè)車間調(diào)度中表達(dá)一個(gè)零件中的某個(gè)工序。所述面板51上標(biāo)有“Ρ2?1 ”、“P3,/’和“P。”等字樣的文字標(biāo)注，以標(biāo)明車間調(diào)度中的一個(gè)作業(yè)。所述Ρ2Λ表示第2個(gè)零件的第I個(gè)工序，依此類推。所述面板51可伸縮，使得作業(yè)塊5的長度可調(diào)，以標(biāo)明在不同機(jī)床上加工工序的持續(xù)時(shí)間可變。所述彈簧片55在插入橫向插槽8時(shí),與橫向插槽8的導(dǎo)體板84彈性連接。所述作業(yè)塊5中包含兩個(gè)彈簧片55 ;兩個(gè)彈簧片55在插入橫向插槽8時(shí)分別連接電池的正極和負(fù)極。表示同一任務(wù)中不同作業(yè)的作業(yè)塊5中彈簧片55的位置相同，表示不同任務(wù)中各作業(yè)的作業(yè)塊5中彈簧片55的位置不同。
[0009]所述橫向刻度6位于橫展板7的下側(cè),表達(dá)時(shí)間進(jìn)度。所述橫展板7通過橫向插槽8可插接多個(gè)作業(yè)塊5，以展示多個(gè)任務(wù)中不同作業(yè)的順序及其持續(xù)時(shí)間；通過卡槽13連接游標(biāo)卡尺9，以便于讀出作業(yè)塊5的開始和結(jié)束時(shí)間。
[0010]所述橫向插槽8至少包括下槽板81、中槽板82、上槽板83和導(dǎo)體板84，如圖3所示；用于插接作業(yè)塊5，并通過導(dǎo)體板84與作業(yè)塊5的燈珠57連接。所述下槽板81、中槽板82和上槽板83都由絕緣材料制成。所述下槽板81的上側(cè)均勻分布兩條導(dǎo)體板84 ;所述中槽板82的上下兩側(cè)均勻分布四條導(dǎo)體板84 ;所述上槽板83的下側(cè)均勻分布兩條導(dǎo)體板84。所述橫向插槽8中導(dǎo)體板84的數(shù)量大于車間調(diào)度模型中任務(wù)的數(shù)量。
[0011 ] 所述游標(biāo)卡尺9通過卡槽13連接橫展板7，并保持與橫展板7的上沿垂直，以便于讀出插接于橫向插槽8內(nèi)作業(yè)塊5的開始和結(jié)束時(shí)間。
[0012]所述豎向刻度10位于豎展板11的左右兩側(cè)，表達(dá)時(shí)間進(jìn)度，標(biāo)明插接于豎向插槽12內(nèi)作業(yè)塊5的開始和結(jié)束時(shí)間。所述豎展板11上帶有表達(dá)任務(wù)的豎向插槽12，在豎向插槽12的上端標(biāo)有“Ρ/’、“Ρ2”和“Ρ3”等字樣的文字標(biāo)注。所述P2表示第2個(gè)任務(wù)，在作業(yè)車間調(diào)度中表示第2個(gè)零件，依此類推。所述豎向插槽12豎直布置；與橫向插槽8結(jié)構(gòu)相同，但不帶有導(dǎo)體板84。
[0013]所述卡槽13位于橫展板7的頂面，截面為矩形，與游標(biāo)卡尺9連接并配合，確保游標(biāo)卡尺9與橫展板7的上沿垂直。
[0014]對于作業(yè)車間調(diào)度，采用本發(fā)明的調(diào)度過程是:1.首先將表示工序的作業(yè)塊5，根據(jù)其所屬的零件，依次首尾相接插入豎向插槽12。例如零件己有3個(gè)工序，則“Ρ2?1 ”、“P2,2”和“P2，3”從下向上依次插入上端標(biāo)有“P2”的豎向插槽12內(nèi)。2.根據(jù)調(diào)度算法或調(diào)度規(guī)則，將插在豎向插槽12上端的作業(yè)塊5拔下，再插入橫向插槽8的相應(yīng)位置上；為了確保位置準(zhǔn)確，可移動(dòng)游標(biāo)卡尺9對準(zhǔn)橫向刻度6。3.根據(jù)調(diào)度算法，將插在橫向插槽8的作業(yè)塊5調(diào)整順序，優(yōu)化調(diào)度結(jié)果。4.分析位于橫展板7的調(diào)度，評價(jià)調(diào)度算法、調(diào)度規(guī)則、調(diào)度過程或調(diào)度結(jié)果。在此調(diào)度過程中，橫展板7直接展示調(diào)度結(jié)果，通過橫向刻度6直觀地顯示調(diào)度過程的時(shí)間進(jìn)度；豎展板11展示待調(diào)度的剩余工序，通過豎向刻度10直觀地顯示剩余工序的加工時(shí)間。對于柔性作業(yè)車間調(diào)度，作業(yè)塊5可以伸縮，使之長度可調(diào)；在插入橫向插槽8時(shí)，作業(yè)塊5的長度取在本機(jī)床上加工所示工序的持續(xù)時(shí)間；在插入豎向插槽12時(shí)，作業(yè)塊5的長度取在各個(gè)機(jī)床上加工所示工序的平均時(shí)間。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:能夠通過橫展板7直接展示調(diào)度結(jié)果，通過橫向刻度6直觀地顯示調(diào)度過程的時(shí)間進(jìn)度；通過豎展板11展示待調(diào)度的剩余工序，通過豎向刻度10直觀地顯示剩余工序的加工時(shí)間；使得調(diào)度結(jié)果形象直觀地展示。通過本發(fā)明，調(diào)度過程變?yōu)樽鳂I(yè)塊5的長度調(diào)整、插拔和移動(dòng)過程；像排積木和拼圖游戲一樣形象直觀而且富有趣味。通過本發(fā)明的教師演示或?qū)W生操作，能夠幫助學(xué)生深刻理解調(diào)度過程，輔助內(nèi)化深?yuàn)W抽象的調(diào)度算法和調(diào)度規(guī)則；能夠引發(fā)學(xué)生的進(jìn)一步思考，促使學(xué)生發(fā)現(xiàn)更優(yōu)良的調(diào)度算法和調(diào)度規(guī)則，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，激發(fā)創(chuàng)造熱情。本發(fā)明對于車間調(diào)度領(lǐng)域的研究和相應(yīng)學(xué)科的發(fā)展也具有重要意義。本發(fā)明可用于在課堂教學(xué)中進(jìn)行車間調(diào)度過程演示；也可用在實(shí)驗(yàn)室中，由學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；還可以用于車間調(diào)度人員進(jìn)行調(diào)度排產(chǎn)試驗(yàn)；應(yīng)用范圍廣泛。
[0016]四.

【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為作業(yè)塊5實(shí)施例的橫截面示意圖；
圖3為橫向插槽8實(shí)施例的橫截面意圖。
[0017]圖中，I為底板；2為接線盒；3為電池倉；4為按鈕；5為作業(yè)塊；51為面板；52為下插板；53為中插板；54為上插板；55為彈簧片；56為導(dǎo)線；57為燈珠；6為橫向刻度；7為橫展板；8為橫向插槽；81為下槽板；82為中槽板；83為上槽板；84為導(dǎo)體板；9為游標(biāo)卡尺；10為豎向刻度；11為豎展板；12為豎向插槽；13為卡槽。
[0018]五.

【具體實(shí)施方式】
以下結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說明。
[0019]圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明至少包括底板1、接線盒2、作業(yè)塊5、橫展板7、游標(biāo)卡尺9和豎展板11 ;所述底板I上帶有按鈕4 ;所述接線盒2上帶有電池倉3 ；所述橫展板7上帶有橫向刻度6、橫向插槽8和卡槽13 ;所述豎展板11帶有豎向刻度10和豎向插槽12。所述底板I為平板結(jié)構(gòu)，用于接線盒2、橫展板7和豎展板11的支撐和固定，優(yōu)選工程塑料注塑成形。所述底板I與接線盒2、橫展板7和豎展板11連接，為了便于組裝和拆卸優(yōu)選螺栓連接。所述接線盒2為截面為矩形的箱體結(jié)構(gòu)，優(yōu)選工程塑料板材，切割，然后粘接或焊接成形。所述電池倉3在接線盒2上，用于容納電池；優(yōu)選工程塑料注塑成形，然后與接線盒2粘接或焊接。所述按鈕4優(yōu)選公知的按鈕開關(guān)，與底板I的連接優(yōu)選機(jī)械連接。所述橫向刻度6優(yōu)選激光雕刻加工。所述橫展板7優(yōu)選工程塑料板材進(jìn)行機(jī)械加工成形，與橫向插槽8的連接優(yōu)選粘結(jié)。所述游標(biāo)卡尺9優(yōu)選工程塑料注塑成形。所述豎向刻度10位于豎展板11的左右兩側(cè)，優(yōu)選激光雕刻加工。所述豎展板11優(yōu)選工程塑料板材進(jìn)行機(jī)械加工成形。所述豎向插槽12優(yōu)選在豎展板11上銑削成形。所述卡槽13位于橫展板7的頂面，截面為矩形，優(yōu)選銑削成形。
[0020]圖2為作業(yè)塊5實(shí)施例的橫截面示意圖。所述作業(yè)塊5包括面板51、下插板52、中插板53、上插板54、彈簧片55、導(dǎo)線56和燈珠57。所述面板51優(yōu)選亞克力材料,并優(yōu)選抽拉式伸縮結(jié)構(gòu)，使之長度可調(diào)。所述下插板52、中插板53和上插板54優(yōu)選工程塑料板材進(jìn)行切割加工。所述彈簧片55用于在插入橫向插槽8時(shí),與橫向插槽8的導(dǎo)體板84彈性連接，優(yōu)選銅片；與下插板52、中插板53或上插板54的連接優(yōu)選粘接。所述作業(yè)塊5中包含兩個(gè)彈簧片55 ;兩個(gè)彈簧片55的位置取決于作業(yè)塊5表不的任務(wù)。所述導(dǎo)線56為燈珠57帶有的正負(fù)兩根銅導(dǎo)線，與彈簧片55的連接優(yōu)選焊接方式。燈珠57優(yōu)選公知的LED燈珠。
[0021]圖3為橫向插槽8實(shí)施例的橫截面示意圖。所述橫向插槽8至少包括下槽板81、中槽板82、上槽板83和導(dǎo)體板84。所述下槽板81、中槽板82和上槽板83都優(yōu)選印刷電路板制作工藝成形；在下槽板81、中槽板82和上槽板83成形后，帶有導(dǎo)體板84。
[0022]上述實(shí)施僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在滿足本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和性能要求條件下，改變材料和制造工藝，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車間調(diào)度教學(xué)的教具至少包括底板(I)、接線盒(2)、作業(yè)塊(5)、橫展板(7)、游標(biāo)卡尺(9)和豎展板(11)，其特征在于所述底板(I)上帶有按鈕(4);所述接線盒(2)上帶有電池倉(3);所述橫展板(7)上帶有橫向刻度(6)、橫向插槽(8)和卡槽(13);所述豎展板(11)上帶有豎向刻度(10)和豎向插槽(12)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種用于車間調(diào)度教學(xué)的教具，其特征在于所述底板(I)為平板結(jié)構(gòu)，與接線盒(2)、橫展板(7)和豎展板(11)連接，用于接線盒(2)、橫展板(7)和豎展板(11)的支撐和固定。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種用于車間調(diào)度教學(xué)的教具，其特征在于所述接線盒(2)為箱體結(jié)構(gòu)；用于電池倉(3)中的電池、橫向插槽(8)與按鈕(4)之間的導(dǎo)線連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種用于車間調(diào)度教學(xué)的教具，其特征在于所述豎向刻度(10)位于豎展板(11)的左右兩側(cè)，標(biāo)明插接于豎向插槽(12)內(nèi)作業(yè)塊(5)的開始和結(jié)束時(shí)間。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種用于車間調(diào)度教學(xué)的教具，其特征在于所述豎向插槽(12)豎直布置；與橫向插槽(8)結(jié)構(gòu)相同,但不帶有導(dǎo)體板(84)。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種用于車間調(diào)度教學(xué)的教具，其特征在于所述豎向刻度(10)位于豎展板(11)的左右兩側(cè)，標(biāo)明插接于豎向插槽(12)內(nèi)作業(yè)塊(5)的開始和結(jié)束時(shí)間。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種用于車間調(diào)度教學(xué)的教具，其特征在于所述豎向插槽(12)豎直布置；與橫向插槽(8)結(jié)構(gòu)相同,但不帶有導(dǎo)體板(84)。
【文檔編號】G09B19/00GK104183173SQ201410477857
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】蘇子林, 何士龍, 馮寶富 申請人:魯東大學(xué)