李小芳（承德石油高等專科學(xué)校計(jì)算機(jī)與信息工程系，河北承德067000）

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基于Linux的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)研究

李小芳
（承德石油高等?？茖W(xué)校計(jì)算機(jī)與信息工程系，河北承德067000）

摘要：基于Linux的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)可以對(duì)茶葉樣品進(jìn)行有效照射，光纖探頭將透過(guò)茶葉樣品的發(fā)酵信息進(jìn)行聚集，然后通過(guò)光纖傳遞給光纖探頭將透過(guò)茶葉樣品的發(fā)酵信息進(jìn)行收集，并通過(guò)光纖傳遞給數(shù)據(jù)處理模塊，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、有效、實(shí)時(shí)的獲取通過(guò)光纖傳遞過(guò)來(lái)的茶葉生產(chǎn)信息，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送入微處理器進(jìn)行處理、計(jì)算和分析，從而完成對(duì)茶葉樣產(chǎn)程度的預(yù)測(cè)，并在觸摸顯示屏上進(jìn)行結(jié)果顯示，實(shí)現(xiàn)茶葉自動(dòng)化的生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：Linux；嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)；茶葉；生產(chǎn)系統(tǒng)

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，企業(yè)在管理及生產(chǎn)過(guò)程中更需要有信息化的管理來(lái)提高企業(yè)整體的經(jīng)濟(jì)效益。Linux技術(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將一切生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)字化管理，利用現(xiàn)代化科技手段將生產(chǎn)模塊的發(fā)展信息更新，從而為人們提供最新的信息，使人們充分的了解企業(yè)發(fā)展的動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)，從而為企業(yè)做出科學(xué)的生產(chǎn)流水提供依據(jù)，合理配置有限的資源。普洱茶企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的過(guò)程是比較復(fù)雜的，要將計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，才能有效的提高自動(dòng)化生產(chǎn)效率和水平，從而提高茶葉企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)力。

1　嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)的三種形式

嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)以嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)為基本組成，每個(gè)單元由4～6人，最多不超過(guò)10人完成相對(duì)完整的一系列作業(yè)內(nèi)容，各工位之間的在制品采用一些簡(jiǎn)單的輔助設(shè)施或手工搬運(yùn)，單元內(nèi)的成員相互協(xié)作，共同完成生產(chǎn)任務(wù)。由于用于嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)的工作臺(tái)布局一般成U型，像個(gè)體戶的售貨攤，所以在日本也被稱之為“U字型茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)”或“貨攤茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)”（日語(yǔ)直譯為“屋臺(tái)方式”）。

嵌入茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)可具體分為：一人茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)、分割茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)和巡回茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)。

1.1一人茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)

一人式是嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)的基本形態(tài)，嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)所有作業(yè)不再進(jìn)行分工，由一名作業(yè)員獨(dú)自完成。一人茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)作業(yè)員的加工速度由自己控制，不受其他作業(yè)員的影響，便于自主管理；缺點(diǎn)是工作內(nèi)容多，對(duì)作業(yè)員的操作要求較高，培養(yǎng)多能工所需的時(shí)間較長(zhǎng)。

1.2分割茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)

嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)有數(shù)名（一般6人以下）作業(yè)員，每人分擔(dān)若干工序。當(dāng)產(chǎn)品所需工序較多時(shí)采用這種方式，或在多能工培養(yǎng)期間作為向一人式或巡回式轉(zhuǎn)換的過(guò)渡型茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)。

1.3巡回方式

嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)有若干名作業(yè)人員，每個(gè)人都承擔(dān)嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的全部作業(yè)。操作時(shí)，作業(yè)人員按順序和統(tǒng)一的節(jié)奏一個(gè)接著一個(gè)在嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)巡回作業(yè)，在日本也稱它為“追兔方式”。巡回式的優(yōu)點(diǎn)是不用增加作業(yè)面積、工作臺(tái)和設(shè)備，僅通過(guò)增加作業(yè)人員就可達(dá)到迅速增產(chǎn)的目的；缺點(diǎn)是嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的生產(chǎn)節(jié)奏被作業(yè)速度最慢的人控制。

2　基于Linux嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)的特征和優(yōu)勢(shì)

嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)是應(yīng)運(yùn)信息經(jīng)濟(jì)時(shí)代市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品多品種、小批量的需求而產(chǎn)生的，其自身的特征和相較于傳統(tǒng)流水線茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)，使之成為柔性生產(chǎn)理念更高層次的代表之一。

2.1基于Linux嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)的特征

2.1.1生產(chǎn)設(shè)備呈“U型”或“L型”布置，工人在內(nèi)側(cè)作業(yè)，使之能夠從最后作業(yè)點(diǎn)快速回到初始作業(yè)點(diǎn)，從而達(dá)到作業(yè)路線最短的目的。

2.1.2秉承小型化和少人化的原則，一條嵌入線（Cell Line）線體長(zhǎng)度為6～8m，配置員工4～6人。

2.1.3工位間在制品的傳輸不再使用傳送帶設(shè)備，采用徒手或其他簡(jiǎn)易裝置（如滑道等）搬運(yùn)。

2.1.4作業(yè)員由只重復(fù)做某一操作轉(zhuǎn)為多能工，嵌入內(nèi)的每個(gè)作業(yè)員一般都能夠勝任所有工作，保證生產(chǎn)過(guò)程中因需求變化，可以對(duì)作業(yè)員進(jìn)行靈活的調(diào)配。

2.1.5全部作業(yè)均在工作臺(tái)上完成，作業(yè)員一般采用站立姿勢(shì)作業(yè)。

2.1.6產(chǎn)品的所有檢驗(yàn)工作均由作業(yè)員負(fù)責(zé)，不另設(shè)檢驗(yàn)工序。

2.1.7主要為手工作業(yè)，機(jī)械化和自動(dòng)化的水平低。

2.2基于Linux嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

2.2.1較強(qiáng)的柔性，可靈活布局。傳統(tǒng)流水線布局剛性大，生產(chǎn)產(chǎn)品單一，對(duì)市場(chǎng)需求波動(dòng)的應(yīng)變能力較差，一旦生產(chǎn)對(duì)象發(fā)生變化，將面臨流水線調(diào)整困難、調(diào)整費(fèi)用高的問(wèn)題。而嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)的每個(gè)嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)相互獨(dú)立，規(guī)模小，以手工作業(yè)為主，多采用通用設(shè)備，機(jī)械化和自動(dòng)化的水平低，作業(yè)員都是多能工，所以可以頻繁、低成本的更換生產(chǎn)產(chǎn)品的類型，通過(guò)復(fù)制或刪減嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)量就能簡(jiǎn)單地應(yīng)對(duì)產(chǎn)量的變化。

2.2.2線體易建立，投資少，建設(shè)周期短。傳統(tǒng)流水線需要根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的特征進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，線體一般有幾十米長(zhǎng)，為了保證生產(chǎn)效率，采用自動(dòng)化程度高的大型設(shè)備，從而需要建設(shè)配套的大型廠房，導(dǎo)致流水線的建設(shè)需要高投資和長(zhǎng)周期。而嵌入線以手工作業(yè)為主，只需普通的工作臺(tái)，取消了傳送帶，采用少量低成本、簡(jiǎn)單通用的機(jī)械和自動(dòng)化工具，使得線體的長(zhǎng)度大大縮短，在短時(shí)間內(nèi)就可以建立完成，還能根據(jù)產(chǎn)量的變化迅速增減嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)的個(gè)數(shù)，降低調(diào)整成本。

2.2.3減少庫(kù)存，消除浪費(fèi)，降低成本和生產(chǎn)周期。流水線生產(chǎn)為了避免瓶頸工序造成整條生產(chǎn)線停工情況的產(chǎn)生，各工序之間都有一定量的在制品庫(kù)存，使得流動(dòng)資金的占用量增加并且掩蓋質(zhì)量缺陷問(wèn)題；流水線越長(zhǎng)，分工越細(xì)，需要的作業(yè)人員越多，由于流水線的生產(chǎn)節(jié)奏由作業(yè)速度最慢的工位控制，因此產(chǎn)生等待浪費(fèi)，導(dǎo)致大量的工時(shí)損失；作業(yè)細(xì)化，增加取放次數(shù)從而導(dǎo)致動(dòng)作的浪費(fèi)；設(shè)備專用，換線調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)。而嵌入式生產(chǎn)可有效實(shí)施“一個(gè)流”模式，減少在制品，降低庫(kù)存成本；可根據(jù)產(chǎn)量靈活調(diào)節(jié)作業(yè)員數(shù)量，降低人力成本；除分割式生產(chǎn)，嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的所有作業(yè)由一個(gè)人完成，各工序之間沒(méi)有等待浪費(fèi)；嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)模小，作業(yè)人數(shù)少，當(dāng)生產(chǎn)對(duì)象發(fā)生變化時(shí)，可實(shí)現(xiàn)快速切換。

2.2.4培養(yǎng)多能工，發(fā)揮作業(yè)員的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。流水線生產(chǎn)只需要員工按照既定的生產(chǎn)節(jié)拍，進(jìn)行重復(fù)機(jī)械式的某一種工作，不需要員工擁有過(guò)多的思想和相互之間的交流，不利于員工身心健康的發(fā)展。而嵌入式生產(chǎn)的多能工掌握多種不同的操作技術(shù)，有利于員工間的相互交流與協(xié)作，提高對(duì)質(zhì)量問(wèn)題的監(jiān)控能力；員工自主控制嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的所有作業(yè)，這樣能充分調(diào)動(dòng)他們對(duì)工作的積極性，增加個(gè)人參與感。

2.2.5根據(jù)市場(chǎng)需求的變化，可進(jìn)行“并行生產(chǎn)”。流水線生產(chǎn)由于換線難度大，長(zhǎng)期只批量生產(chǎn)某一類產(chǎn)品，無(wú)法靈活應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求的變化。而嵌入式生產(chǎn)中每個(gè)嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)都是獨(dú)立的個(gè)體，可獨(dú)自完成整個(gè)生產(chǎn)流程，并且由于各嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)設(shè)備簡(jiǎn)單通用，可實(shí)現(xiàn)快速切換，多個(gè)嵌入可面向不同客戶的產(chǎn)品需求，同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)。

3　嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)的局限性和應(yīng)用條件

任何一種茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中都會(huì)存在一定的局限性，嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)也不是任何時(shí)候都優(yōu)于流水線茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)，在二者的選擇上，要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況和嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)自身的特點(diǎn)而定。

3.1嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)的局限性

3.3.1培訓(xùn)投資大，時(shí)間長(zhǎng)。嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)需要員工掌握多種甚至全部生產(chǎn)技能，市場(chǎng)需求的變化要求培訓(xùn)必須持續(xù)進(jìn)行，因此企業(yè)需要在員工培訓(xùn)上投入大量的資金和時(shí)間；員工一旦離職，短時(shí)間內(nèi)很難找人替代。

3.1.2短期內(nèi)產(chǎn)品可變成本增加。在拆分流水線進(jìn)行嵌入式生產(chǎn)改造的初期，為了滿足多個(gè)嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)的生產(chǎn)需求，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造，要增加大量的治工具，造成了短期內(nèi)產(chǎn)品可變成本的增加。

3.1.3工人體力消耗多，壓力大，容易缺少約束。由于巡回式生產(chǎn)，要求作業(yè)員站立作業(yè)，使作業(yè)強(qiáng)度增加；為了掌握更多的技能以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的變化，工人需要不斷接受培訓(xùn)，不但要對(duì)嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的所有工作負(fù)責(zé)，還要進(jìn)行團(tuán)隊(duì)間的溝通協(xié)作，使工作壓力增加，容易使工人產(chǎn)生抵觸情緒；雖然一定程度上工人可以自主管理，但當(dāng)工人安于現(xiàn)狀，工作消極時(shí)，就會(huì)影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.1.4嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)延展性小。嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的人數(shù)限制在15人以下，人數(shù)的限制決定了嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)模，若過(guò)度伸展擴(kuò)充，其將失去相較于流水線占地面積小、布局費(fèi)用少和生產(chǎn)線平衡率高的優(yōu)勢(shì)。

3.1.5由于布局規(guī)模的限制，需要有特殊安放要求的設(shè)備（如沖壓設(shè)備不能和靈敏性測(cè)試儀放在一起）給嵌入式生產(chǎn)布局帶來(lái)困難。

3.1.6及時(shí)供應(yīng)物料的難度加大。嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)空間小，每個(gè)工位上擺放的物料數(shù)量有限，而生產(chǎn)產(chǎn)品種類多，為了不間斷生產(chǎn)，配料員必須保證物料的持續(xù)供應(yīng)。

3.2嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用條件

3.2.1生產(chǎn)的產(chǎn)品批量小，品種多。

3.2.2嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)以手工作業(yè)為主，因此加工對(duì)象多為制造工藝簡(jiǎn)單的小型制品，質(zhì)量輕，以女性單手能夠輕易提起為限。

3.2.3為了適應(yīng)嵌入式生產(chǎn)高柔性的特點(diǎn)，與之相配套的生產(chǎn)組織機(jī)構(gòu)要有高度的靈活性。

3.2.4由于嵌入式茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)員工的操作技能，作業(yè)速度和統(tǒng)籌全局的能力上要求較高，因此需要有一套完善、有效的培訓(xùn)體系。

4　結(jié)　語(yǔ)

現(xiàn)階段，在生產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)生產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行效率造成了負(fù)面影響，為了滿足市場(chǎng)對(duì)電氣工程智能化的巨大需求，本文針對(duì)茶葉渥堆發(fā)酵生產(chǎn)當(dāng)中存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了自動(dòng)生產(chǎn)與控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用Linux及各種生產(chǎn)與控制設(shè)備對(duì)茶葉生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、濕度、pH值等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與存儲(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：李小芳（1978-），女，河北邢臺(tái)人，碩士，講師，研究方向：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)。