隗 寧 張 力 付志珊

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十一研究所，北京 100015)

1 生產(chǎn)可視化流程

(1)數(shù)據(jù)采集：數(shù)據(jù)作為可視化目標(biāo)，采集方式較為多元化，如儀器采樣、資料整理、人工輸入和其它系統(tǒng)交互等，且采集所用方法將直接決定數(shù)據(jù)格式、維度、量級(jí)和精度，并對(duì)可視化結(jié)果的質(zhì)量造成極大影響。因此，技術(shù)人員在進(jìn)行可視化解決方案設(shè)計(jì)期間，需注意數(shù)據(jù)來(lái)源、屬性，并選擇合理采集方法來(lái)獲取有效數(shù)據(jù)，才能真正解決問(wèn)題。軍工車間采集數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)于如何收集車間內(nèi)物料零部件領(lǐng)發(fā)、驗(yàn)收和工藝步驟等信息，工作人員可先利用物料編碼技術(shù)來(lái)統(tǒng)一管理物料，基于獲取數(shù)據(jù)正確的前提下再采集物料信息，如物料條形碼/二維碼掃描、無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)等，能有效避免信息缺漏，提高數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性和采集速度。此外，除去車間內(nèi)部運(yùn)行數(shù)據(jù)，其它企業(yè)信息也是車間內(nèi)部數(shù)據(jù)來(lái)源，技術(shù)人員可利用系統(tǒng)接口來(lái)完成企業(yè)間信息共享，推動(dòng)企業(yè)合作生產(chǎn)。

(2)數(shù)據(jù)處理和變化：是指對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理操作，如數(shù)據(jù)檢查、特征提取等。選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理模式來(lái)揭示隱藏的數(shù)據(jù)特征，為之后數(shù)據(jù)映射時(shí)的可視化做好準(zhǔn)備，是數(shù)據(jù)處理和變化應(yīng)用的目的所在。與此同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)企業(yè)業(yè)務(wù)需求來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)針對(duì)性處理，為車間生產(chǎn)提供精確數(shù)據(jù)支持。

(3)可視化映射：可視化流程的核心所在，便是可視化映射。此類步驟是將數(shù)據(jù)值、時(shí)間和過(guò)程，以多元素形式呈現(xiàn)出可視化視覺(jué)通道，便于用戶利用數(shù)據(jù)的可視性去探索其中規(guī)律。與此同時(shí)，技術(shù)人員還可通過(guò)構(gòu)建可視化模型的呈現(xiàn)形式去展示數(shù)據(jù)內(nèi)容，便于用戶能從多個(gè)角度去了解數(shù)據(jù)特征和領(lǐng)悟其中規(guī)律。

(4)用戶感知：此類步驟能幫助用戶在數(shù)據(jù)可視化情況下進(jìn)行信息提取，獲取知識(shí)和靈感?？梢暬成浣Y(jié)果是根據(jù)用戶感知體驗(yàn)來(lái)判斷其應(yīng)用有效性，區(qū)別其它數(shù)據(jù)分析處理方法，數(shù)據(jù)本身并非研究問(wèn)題或可視化對(duì)象，而是數(shù)據(jù)處理后，社會(huì)所呈現(xiàn)的自然現(xiàn)象及過(guò)程。

2 可視化反饋循環(huán)模型

軍工車間生產(chǎn)過(guò)程中引入可視化流程，并形成一個(gè)反饋循環(huán)系統(tǒng)是其主要目的。該系統(tǒng)主要是建立一個(gè)交流平臺(tái)，便于數(shù)據(jù)、系統(tǒng)和人員之間的有效交互，解決數(shù)據(jù)傳遞不順暢問(wèn)題，如生產(chǎn)期間訂單更新變化、生產(chǎn)信息和異常反饋等制造信息獲取不及時(shí)，將不利于管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)控車間生產(chǎn)狀態(tài)，而應(yīng)用上述技術(shù)，數(shù)據(jù)傳遞的相關(guān)問(wèn)題都能迎刃而解。

用戶所收到的數(shù)據(jù)，都是經(jīng)過(guò)前期數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、映射可視化后所得結(jié)果，并以此信息來(lái)了解當(dāng)前車間生產(chǎn)情況，之后做出針對(duì)性指導(dǎo)措施，進(jìn)而優(yōu)化生產(chǎn)模式。若用戶身份為管理者、調(diào)度者，需進(jìn)一步深入剖析數(shù)據(jù)來(lái)了解生產(chǎn)狀況的細(xì)枝末節(jié)，配合可視化中的數(shù)據(jù)挖掘模型即可得到用戶所需數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，在建立模型時(shí)，用戶通過(guò)模型的可視化、模型參數(shù)的調(diào)整等方面的參與，充分體現(xiàn)了人是最終決策者的作用。

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，企業(yè)對(duì)于核心資源部分也開始出現(xiàn)變化，無(wú)形的知識(shí)資源才是其行業(yè)內(nèi)提高核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在，而軍工車間生產(chǎn)中，設(shè)備監(jiān)控、材料定額、工時(shí)定額、加工周期、成本消耗等數(shù)據(jù)，都是車間信息系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中積累起來(lái)的核心資源。采用反饋循環(huán)系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)可視化，便于技術(shù)人員通過(guò)深入挖掘和分析，提煉出核心知識(shí)，為企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)提供量化依據(jù)，如計(jì)劃排產(chǎn)、質(zhì)量管理、成本控制和績(jī)效評(píng)估等，促進(jìn)數(shù)字化制造系統(tǒng)整體的有序運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)企業(yè)收集和提煉制造知識(shí)，整合共享。

3 可視化技術(shù)在車間中的應(yīng)用

3.1 可視化看板

看板技術(shù)主要包含計(jì)劃跟蹤、生產(chǎn)異常、物料跟蹤及車間產(chǎn)線4個(gè)應(yīng)用。

(1)計(jì)劃跟蹤看板：計(jì)調(diào)室人員利用LED看板形式向管理人員匯報(bào)生產(chǎn)情況，管理者線上就能了解車間生產(chǎn)過(guò)程及計(jì)劃完成進(jìn)度。

(2)生產(chǎn)異?？窗澹河?jì)調(diào)室人員利用LED看板形式了解車間現(xiàn)場(chǎng)操作中出現(xiàn)的技術(shù)異常問(wèn)題，并及時(shí)通知技術(shù)組在第一時(shí)間獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，縮減溝通時(shí)間，盡早解決問(wèn)題，提高工作效率。

(3)物料跟蹤看板：主要以備料任務(wù)、計(jì)劃跟蹤進(jìn)行劃分，備料任務(wù)看板是計(jì)調(diào)組結(jié)合當(dāng)月生產(chǎn)任務(wù)和數(shù)量來(lái)進(jìn)行物料整理后下達(dá)任務(wù)給臨時(shí)庫(kù)準(zhǔn)備好物料，而計(jì)劃跟蹤則是反映現(xiàn)下備料情況，便于工作人員實(shí)時(shí)監(jiān)管。

(4)車間產(chǎn)線看板：指的是工作人員將看板放置在車間現(xiàn)場(chǎng)，便于工作人員能實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)線情況和計(jì)劃完成進(jìn)度，包括各崗位工作狀態(tài)信息、裝配情況等，生產(chǎn)線上問(wèn)題都能第一時(shí)間被管理人員所察覺(jué)，盡早實(shí)施問(wèn)題相應(yīng)解決對(duì)策，提高工作效率。

3.2 虛擬仿真可視化

三維建模是大部分軍工產(chǎn)品在設(shè)計(jì)研發(fā)時(shí)的常用手段，但是大部分軍工車間所收到的工藝文件圖樣多還是二維圖樣形式，不僅影響工作效率，還不利于工人工藝了解，加大了生產(chǎn)紕漏，進(jìn)而出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。而利用虛擬仿真可視化技術(shù)，通過(guò)模擬加工總裝工藝線路并進(jìn)行仿真處理，然后應(yīng)用可視化技術(shù)，以工位機(jī)或顯示屏演示的方式來(lái)強(qiáng)化車間工人相關(guān)工藝?yán)斫獬潭?，既能保證產(chǎn)品質(zhì)量，又能有效提升其工作效率。

3.3 可視化數(shù)據(jù)挖掘

軍工企業(yè)為進(jìn)一步提高生產(chǎn)水平，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，在遇到管理生產(chǎn)問(wèn)題時(shí)，需深入挖掘生產(chǎn)數(shù)據(jù)來(lái)尋找問(wèn)題根源，然后制定針對(duì)性對(duì)策來(lái)解決問(wèn)題，促進(jìn)企業(yè)的良性發(fā)展。而可視化技術(shù)的引入，通過(guò)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)交互、生產(chǎn)過(guò)程管理的透明化，為車間管理與決策提供全面性生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)計(jì)劃制訂情況、執(zhí)行情況、工段作業(yè)情況、物料、刀具、質(zhì)量和設(shè)備等，為企業(yè)管理提供科學(xué)支持。此外，技術(shù)還強(qiáng)調(diào)在數(shù)據(jù)挖掘期間用戶的人工參與，為實(shí)現(xiàn)軍工企業(yè)協(xié)同制造、精益生產(chǎn)目標(biāo)奠定了良好基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可視化技術(shù)在軍工車間生產(chǎn)中的應(yīng)用，不僅能提高車間數(shù)字化制造水平，用戶在參與數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程中，還可利用數(shù)據(jù)的可視化來(lái)提取核心知識(shí)，進(jìn)而提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。