徐文，曹讓，胡一博

電裝車間調(diào)試管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

徐文，曹讓，胡一博

針對(duì)某單位電裝調(diào)試車間生產(chǎn)管理的功能需求，分析了集成環(huán)境下電裝調(diào)試車間生產(chǎn)管理的現(xiàn)狀，建立了B/S模式的系統(tǒng)框架，開發(fā)了電裝車間調(diào)試管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電裝調(diào)試車間的自動(dòng)化、數(shù)字化和規(guī)范化管理，并對(duì)電裝調(diào)試車間生產(chǎn)能力進(jìn)行有效控制，提高了電裝調(diào)試車間生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。系統(tǒng)已經(jīng)在某集團(tuán)某單位試運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行良好，有效解決了電裝調(diào)試車間的管理問題，并得到用戶的一致好評(píng)。

電裝；工作流；設(shè)備監(jiān)控；調(diào)試

0 引言

在復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)環(huán)境和激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)條件下，越來越多的企業(yè)為了充分開發(fā)利用信息資源，提高管理水平和競(jìng)爭(zhēng)能力，應(yīng)用了PDM系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)和MES系統(tǒng)。雖然這些管理系統(tǒng)極大提高了企業(yè)的管理水平和競(jìng)爭(zhēng)能力，但是PDM系統(tǒng)管理的是產(chǎn)品開發(fā)過程[1]，它關(guān)注的對(duì)象是產(chǎn)品開發(fā)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，不涉及生產(chǎn)；ERP系統(tǒng)只能從物料需求計(jì)劃的角度來管理和控制車間的生產(chǎn)[2]，其核心是業(yè)務(wù)流程和資源要素的整合[3]，缺乏有限資源調(diào)度能力、實(shí)時(shí)生產(chǎn)控制能力和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)反饋能力，很難及時(shí)、準(zhǔn)確地反映當(dāng)前生產(chǎn)計(jì)劃的具體執(zhí)行情況；MES雖然在制造過程管理中應(yīng)用比較成功，對(duì)其車間制造過程的管理有明顯成效，但是，對(duì)于車間調(diào)試過程的管理能力不足或并未涉及，再加上車間復(fù)雜的調(diào)試環(huán)境，所以，MES在調(diào)試車間的具體實(shí)施，功能上還有缺陷。因此，企業(yè)有必要對(duì)車間的調(diào)試過程進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理水平和能力的全面提高。

以某單位電裝調(diào)試車間生產(chǎn)為背景，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)，并與管理技術(shù)相結(jié)合，研究開發(fā)出基于WEB的電裝車間調(diào)試管理系統(tǒng)，它的建立能夠協(xié)助企業(yè)快速、全面的了解電裝車間調(diào)試過程，深化制造過程的管理和控制。

1 電裝調(diào)試車間管理現(xiàn)狀

1.1 數(shù)據(jù)管理

隨著單位產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量的持續(xù)增加，電裝調(diào)試車間的數(shù)據(jù)量近些年來發(fā)生了幾何級(jí)數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，并且一直沒有有效的數(shù)據(jù)管理工具來實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)試數(shù)據(jù)的有效管理，大量的調(diào)試數(shù)據(jù)都以各類電子或紙質(zhì)文檔的方式進(jìn)行保存及共享。這種落后的數(shù)據(jù)管理方式存有很多弊端。

（1）易出錯(cuò)

調(diào)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對(duì)調(diào)試至關(guān)重要，但是，由于在數(shù)據(jù)管理中存在大量的手工操作，難免會(huì)出錯(cuò)誤，影響整個(gè)調(diào)試的準(zhǔn)確性，造成不良后果。

（2）效率低下

調(diào)試人員從海量的數(shù)據(jù)文件中查找自己需要的調(diào)試數(shù)據(jù)需要花費(fèi)很多的時(shí)間。

（3）數(shù)據(jù)利用率低

調(diào)試車間數(shù)據(jù)的處理還停留在手工記錄及分析階段，大量調(diào)試數(shù)據(jù)記錄在調(diào)試人員的記錄本上，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息資源的共享，缺乏廣泛而有效的分析和利用。

（4）安全保密性差

以文件方式保存的調(diào)試數(shù)據(jù)容易受到未經(jīng)授權(quán)的修改及訪問，使重要數(shù)據(jù)資料的安全性大大降低。

1.2 資源管理

由于歷史的原因，電裝調(diào)試車間現(xiàn)擁有不同年代、不同國家和不同廠家的多種類型的調(diào)試設(shè)備，存在著多種檔次和型號(hào)，造成通訊接口繁雜，給技術(shù)人員、操作人員的應(yīng)用帶來很多不便，大大限制了單板、整件等的調(diào)試生產(chǎn)，并且通訊程序不具有程序自動(dòng)反應(yīng)和監(jiān)測(cè)功能，無法對(duì)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試數(shù)據(jù)和情況進(jìn)行檢測(cè)。此外，這些調(diào)試設(shè)備、儀器等資源的分類、技術(shù)參數(shù)、安置地點(diǎn)、狀態(tài)、檢定信息等的管理與跟蹤缺乏必要的技術(shù)管理手段，在資源調(diào)配過程中，經(jīng)常造成設(shè)備、儀器使用上的沖突，使得生產(chǎn)計(jì)劃的可行性變差。

1.3 生產(chǎn)管理

電裝調(diào)試車間的管理內(nèi)容主要有：編制車間生產(chǎn)計(jì)劃、作業(yè)排序、生產(chǎn)調(diào)度、檢查生產(chǎn)進(jìn)度、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、向質(zhì)量、檢驗(yàn)反饋車間中的問題等。傳統(tǒng)的管理形式多是每天車間碰頭會(huì)、現(xiàn)場(chǎng)檢查、工廠調(diào)度會(huì)等。這種管理方式簡(jiǎn)單靈活，但是存在著效率低下、人為干預(yù)過多、信息傳遞實(shí)時(shí)性差、計(jì)劃編制不準(zhǔn)確、技術(shù)文檔保存和查找不方便等缺陷。

另一方面，由于電裝調(diào)試車間平時(shí)涉及的調(diào)試任務(wù)多，過程復(fù)雜，在調(diào)試過程中，對(duì)于這些調(diào)試任務(wù)的監(jiān)控、管理目前缺乏合理的管理機(jī)制，不能針對(duì)不同任務(wù)產(chǎn)生的不同調(diào)試數(shù)據(jù)進(jìn)行宏觀掌握以及在調(diào)試結(jié)束后對(duì)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行即時(shí)獲知、查詢等能力。

1.4 流程管理

調(diào)試任務(wù)中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生《調(diào)試大綱》、《調(diào)試方案》、《調(diào)試報(bào)告》等需要審批處理的文件，對(duì)于這些文件往往通過紙質(zhì)方式進(jìn)行流轉(zhuǎn)審批，審批過程不但耗時(shí)而且費(fèi)力，嚴(yán)重影響了調(diào)試工作的進(jìn)度。因此，合理地建立流程管理功能具有重大的意義。

2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 工作流管理

工作流管理技術(shù)本質(zhì)上是根據(jù)企業(yè)的業(yè)務(wù)流程，對(duì)其進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和優(yōu)化，從而能夠更好的發(fā)現(xiàn)企業(yè)的業(yè)務(wù)流程瓶頸，提高企業(yè)管理的規(guī)范化程度，推動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化和集成化[4]，因此，對(duì)電裝調(diào)試車間的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行了研究，并將工作流管理分成3個(gè)主要模塊：工作流引擎、表單管理、WebService服務(wù)，其運(yùn)行原理如圖1所示：

圖1 工作流管理邏輯圖

工作流引擎是系統(tǒng)的核心，它的功能主要有：對(duì)過程模型定義進(jìn)行解釋；控制過程句柄的創(chuàng)建、激活、運(yùn)行、暫停、終止、完成等；對(duì)過程活動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)；對(duì)特定參與者授權(quán)；識(shí)別用戶關(guān)注的工作項(xiàng)和支持用戶相互作用的接口；從任務(wù)表管理器獲取任務(wù)的完成情況：維護(hù)工作流控制數(shù)據(jù)和相關(guān)數(shù)據(jù)，為用戶傳遞相關(guān)數(shù)據(jù)：激活外部應(yīng)用和連接工作流相關(guān)數(shù)據(jù)的接口等。

表單管理主要是對(duì)工作流實(shí)例的界面數(shù)據(jù)的管理，它的功能主要有：與工作流實(shí)例的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)同步更新，對(duì)工作流實(shí)例的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)涉及到的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，并通過建立索引，對(duì)工作流實(shí)例進(jìn)行監(jiān)控。

WebService服務(wù)與工作流實(shí)例活動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步，對(duì)工作流實(shí)例的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)設(shè)置處理人員，響應(yīng)工作流實(shí)例節(jié)點(diǎn)事件，進(jìn)行工作流流轉(zhuǎn)過程中必要的設(shè)置與處理。

2.2 設(shè)備監(jiān)控

對(duì)于一個(gè)企業(yè)來說，生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)和設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)是企業(yè)信息管理系統(tǒng)中需要了解的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一，因此，對(duì)電裝車間調(diào)試設(shè)備監(jiān)控軟件進(jìn)行了研究和開發(fā)。設(shè)備監(jiān)控示意圖如圖2所示：

圖2 數(shù)據(jù)采集示意圖

主要分為客戶端和服務(wù)器端，均以軟件的方式安裝在調(diào)試設(shè)備控制計(jì)算機(jī)和服務(wù)器計(jì)算機(jī)中。服務(wù)器端軟件接收客戶端發(fā)送的調(diào)試原始數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)、程序狀態(tài)信息等，并將接收到數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，最后保存到數(shù)據(jù)庫表中?？蛻舳塑浖O(jiān)控調(diào)試設(shè)備中軟件、進(jìn)程、文件、開關(guān)機(jī)等信息，按照指定策略發(fā)送到服務(wù)器端軟件。

3 系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

電裝車間調(diào)試管理系統(tǒng)具備調(diào)試全過程的業(yè)務(wù)管理和信息采集能力，即：從調(diào)試任務(wù)的計(jì)劃調(diào)度、調(diào)試數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和結(jié)果處理等各個(gè)環(huán)節(jié)，完全處于規(guī)范化掌控之下，保證調(diào)試過程信息、結(jié)果信息的完整性，并且各種信息可跟蹤；具備一體化的調(diào)試數(shù)據(jù)管理和分析處理能力，依托統(tǒng)一平臺(tái)，進(jìn)行分析處理和查詢、瀏覽；具備調(diào)試信息資源的集成、共享的能力，在全單位范圍內(nèi)，各部門可以在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)據(jù)交流；可以匯集比較全面的調(diào)試數(shù)據(jù)和調(diào)試任務(wù)的綜合信息。

系統(tǒng)共包括調(diào)試任務(wù)、調(diào)試流程、數(shù)據(jù)管理、分析處理、調(diào)試資源、報(bào)表管理、系統(tǒng)管理、綜合測(cè)控八個(gè)功能模塊。系統(tǒng)功能模塊如圖3所示：

圖3 系統(tǒng)功能模塊圖

3.1 調(diào)試任務(wù)

該模塊實(shí)現(xiàn)電裝調(diào)試車間管理人員在調(diào)試過程中對(duì)任務(wù)進(jìn)行集中管理，對(duì)任務(wù)進(jìn)度進(jìn)行動(dòng)態(tài)掌控，對(duì)調(diào)試內(nèi)容進(jìn)行決策功能。在系統(tǒng)中，通過對(duì)任務(wù)的創(chuàng)建、安排實(shí)現(xiàn)調(diào)試任務(wù)的分類管理、導(dǎo)航顯示、進(jìn)度跟蹤、任務(wù)分解、信息維護(hù)等各項(xiàng)工作。并通過查詢功能實(shí)現(xiàn)調(diào)試信息的快速定位、關(guān)聯(lián)信息定位與信息統(tǒng)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)試過程的綜合管理。

3.2 調(diào)試流程

該模塊實(shí)現(xiàn)文檔的審批、調(diào)試任務(wù)的流程化處理等功能。系統(tǒng)可隨時(shí)對(duì)流程進(jìn)行監(jiān)控、查詢等操作，提供相應(yīng)的文檔審簽及數(shù)據(jù)質(zhì)量控制功能。具體功能包括：發(fā)起流程、待辦流程、已完成流程、流程跳轉(zhuǎn)、流程刪除、流程委托。

3.3 數(shù)據(jù)管理

該模塊實(shí)現(xiàn)將分散在各客戶端、調(diào)試機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一、有序地存儲(chǔ)管理。系統(tǒng)將不同格式的數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)庫文件、歷史數(shù)據(jù)文件、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)文件等數(shù)據(jù)文件，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行存儲(chǔ)，規(guī)范數(shù)據(jù)格式。實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換，同時(shí)提供多種格式的數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能，提供數(shù)據(jù)導(dǎo)入工具或模塊，并可以實(shí)現(xiàn)多種導(dǎo)入方式，如單文件、多文件、關(guān)聯(lián)文件導(dǎo)入等需求。同時(shí)在進(jìn)行調(diào)試數(shù)據(jù)管理過程中，考慮到數(shù)據(jù)的完整性，對(duì)于調(diào)試過程中的文檔數(shù)據(jù)、表單數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)等各類數(shù)據(jù)可進(jìn)行導(dǎo)入管理與屬性維護(hù)，并支持?jǐn)?shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)管理與后期下載。

3.4 分析處理

該模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)各調(diào)試數(shù)據(jù)的分析、比對(duì)，幫助調(diào)試人員進(jìn)行趨勢(shì)性分析，快速發(fā)現(xiàn)問題。分析、比對(duì)結(jié)果可以以列表、圖形、二維、三維等多種方式展現(xiàn)。

3.5 調(diào)試資源

該模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)電裝調(diào)試車間內(nèi)各調(diào)試設(shè)備、儀器儀表、被調(diào)品等調(diào)試資源的管理。系統(tǒng)對(duì)各類調(diào)試資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)各類資源的按部門、按類別、按性能的分類，并建立調(diào)試資源的調(diào)度機(jī)制，對(duì)調(diào)試資源的狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)掌控，便于統(tǒng)一調(diào)度及使用，減少資源沖突，提高調(diào)試資源的利用率，提高調(diào)試硬件資源管理水平。此外與單位內(nèi)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行集成，對(duì)調(diào)試車間的各項(xiàng)資源、檢測(cè)件等信息進(jìn)行庫房式的管理。如被檢測(cè)件、易耗資源的庫存信息、入庫/出庫記錄進(jìn)行記錄、查詢、統(tǒng)計(jì)等管理操作。

3.6 報(bào)表管理

該模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)表的管理，提供報(bào)表的定制功能。系統(tǒng)可根據(jù)報(bào)表的格式進(jìn)行定制與擴(kuò)展，解決調(diào)試業(yè)務(wù)的報(bào)表打印、輸出需要。同時(shí)通過報(bào)表信息與任務(wù)的關(guān)聯(lián)機(jī)制，確保任務(wù)信息的完整性。

3.7 系統(tǒng)管理

該模塊通過建立部門、人員管理、權(quán)限劃分等操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的多層次安全管理。系統(tǒng)記錄并顯示所有人員在系統(tǒng)中所做的操作日志、系統(tǒng)日志、應(yīng)用日志等日志信息，并提供日志瀏覽、查詢、導(dǎo)出等操作實(shí)現(xiàn)平臺(tái)日志管理。對(duì)于系統(tǒng)中權(quán)限的劃分，通過系統(tǒng)的角色權(quán)限管理，來保障系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全。

3.8 綜合測(cè)控

該模塊實(shí)現(xiàn)調(diào)試數(shù)據(jù)的采集和調(diào)試設(shè)備的監(jiān)控。系統(tǒng)通過對(duì)相關(guān)的調(diào)試設(shè)備作為接入設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)試設(shè)備/儀器的接入、調(diào)試過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)試原始數(shù)據(jù)的采集與自動(dòng)入庫等工作，并在數(shù)據(jù)入庫過程中自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的解析與格式統(tǒng)一工作。

4 應(yīng)用效果

系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，?shí)現(xiàn)了電裝調(diào)試車間調(diào)試任務(wù)、數(shù)據(jù)、流程、資源等的管理。系統(tǒng)的應(yīng)用界面如圖4、圖5、圖6所示：

圖4 系統(tǒng)登錄界面

圖5 設(shè)備監(jiān)控界面

圖6 數(shù)據(jù)分析界面

5 總結(jié)

該系統(tǒng)解決了MES在車間管理中的不足，通過行之有效的生產(chǎn)調(diào)度來組織電裝車間調(diào)試生產(chǎn)，協(xié)調(diào)好調(diào)試資源、調(diào)試人員等各類生產(chǎn)資源，使得車間能夠在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下進(jìn)行深化管理，滿足了電裝車間調(diào)試人員及車間管理人員的需求，明顯提高了工作效率。

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Design and Development of Electronic Assembly Workshop Debugging Management System

Xu Wen, Cao Rang, Hu Yibo
(Shanghai Radio Equipment Research Institute,Shanghai200090,China)

In response to the functional requirements of electronic assembly debugging workshop management in an enterprise, the paper analyzes actuality of electronic assembly debugging workshop management under the integrated environment, establishes the system framework of B/S mode, exploits an electronic assembly workshop debugging management system so that the electronic assembly debugging workshop automation, digitization and standardized management is accomplished. It can give effect control to electronic assembly debugging workshop’s production capacity and improves the efficiency of electronic assembly debugging workshop production as well as reducing the production cost. After the commissioning in a certain department of a company, the system works well, which effectively solves the management problems of electronic assembly debugging workshop, and gains good reputation among the users.

Electronic Assembly; Workflow; Equipment Monitor; Debugging

TP319

A

2014.11.08）

1007-757X(2015)01-0050-03

徐 文（1980-），男，上海無線電設(shè)備研究所，工程師，碩士，研究方向：管理軟件開發(fā)，上海，200090

曹 讓（1988-），男，上海無線電設(shè)備研究所，工程師，大學(xué)本科，研究方向：管理軟件開發(fā)，上海，200090

胡一博（1989-），男，上海無線電設(shè)備研究所，工程師，大學(xué)本科，研究方向：管理軟件開發(fā)，上海，200090