武繼權(quán)

（廣東廣青金屬壓延有限公司，廣東 陽江 529500）

1 引言

在大數(shù)據(jù)時代，磨輥間管理需要在信息化基礎(chǔ)上，逐步向著智能化方向發(fā)展，實現(xiàn)提升質(zhì)量、穩(wěn)定生產(chǎn)、降本增效和綜合優(yōu)化的四項基本職能[1]?，F(xiàn)階段廣青1 780mm熱連軋磨輥間管理仍是以簡單的紙質(zhì)記錄和少量信息化模式，這樣的管理模式成本高、效率低，會造成軋輥信息管理錯誤率升高；軋線、磨床和磨輥間信息傳輸不及時，信息交互不透明等問題。通過磨輥間智能業(yè)務(wù)流程工單推送[2]，來整合資源，統(tǒng)一操作標(biāo)準(zhǔn)，高效管理，可極大提升勞動效率和產(chǎn)品質(zhì)量，大幅降低工作負(fù)荷和生產(chǎn)成本，是磨輥間未來發(fā)展的必然選擇。

2 系統(tǒng)應(yīng)用分析

通過充分融合1 780mm產(chǎn)線磨輥間工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[3]，以軋輥管理為主線，根據(jù)磨輥間軋輥使用的庫存狀態(tài)和周轉(zhuǎn)狀態(tài)，通過“采購-驗收-配對-裝配-磨削-上機-下機-報廢”等步驟實施，構(gòu)造軋輥全生命周期管理模式。按照軋輥、軸承（座）全生命周期管理流程，自動下發(fā)各種推送作業(yè)工單，如采購計劃工單、裝配推送工單、磨削計劃工單、檢測推送工單、事故推送工單、績效考評推送和分析評價推送工單等，從而實現(xiàn)作業(yè)流程數(shù)據(jù)化交互，動態(tài)調(diào)整作業(yè)計劃，動態(tài)分配作業(yè)資源，有效提升效率[4]。除系統(tǒng)自動推送功能，軋輥管理人員及點檢管理人員可以手動發(fā)送自定義工作推送。該推送依據(jù)為現(xiàn)場軋輥管理流程設(shè)計，磨輥間軋管理流程如圖1所示。

圖1 磨輥間軋輥管理流程

3 總體架構(gòu)設(shè)計

推送系統(tǒng)以磨輥間信息化平臺為基礎(chǔ)，通過信息化平臺使推送工單貫穿于信息化平臺內(nèi)，如圖2所示，系統(tǒng)分為硬件和軟件兩部分，硬件部分包括數(shù)采服務(wù)器、協(xié)同中心服務(wù)器、客戶端、交換機和移動端；軟件部分包括磨床數(shù)采程序、協(xié)同中心Java后臺程序、協(xié)同中心vue前臺程序及數(shù)據(jù)庫。其中數(shù)采服務(wù)器部署由磨床數(shù)采程序負(fù)責(zé)收集各磨床的磨削文件數(shù)據(jù)（數(shù)采服務(wù)器通過監(jiān)聽磨床磨削文件的生成，解析文件內(nèi)磨削開始時間、結(jié)束時間、磨前、磨后直徑、圓度和暗傷等數(shù)據(jù)，存入數(shù)據(jù)庫），通過數(shù)采服務(wù)器采集的數(shù)據(jù)存儲在協(xié)同中心數(shù)據(jù)庫內(nèi)。數(shù)字化磨輥間的應(yīng)用程序（包括軋輥信息化程序、推送程序）和數(shù)據(jù)庫都部署在協(xié)同中心服務(wù)器內(nèi)，負(fù)責(zé)磨輥間信息化平臺、推送系統(tǒng)、磨輥間內(nèi)輔助設(shè)備數(shù)據(jù)及與軋線通訊過程中獲取軋線生產(chǎn)設(shè)備相關(guān)信息的數(shù)據(jù)交互[5]。協(xié)同中心數(shù)據(jù)服務(wù)器與數(shù)采服務(wù)器與之間設(shè)置安全網(wǎng)關(guān)，隔離工業(yè)內(nèi)網(wǎng)與上層網(wǎng)絡(luò)，從而避免病毒污染。本系統(tǒng)采用前后臺分離開發(fā)模式，保證前臺程序和后臺程序開發(fā)人員各司其職，不互相依賴，增強代碼可維護(hù)性，降低系統(tǒng)維護(hù)成本。其中協(xié)同中心的前端Vue畫面通過調(diào)用協(xié)同中心的后臺Java接口實現(xiàn)磨輥間信息化及推送工單的建設(shè)。前端畫面自適應(yīng)顯示電腦端和移動端兩種形式，手持終端移動端通過無線網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器交換數(shù)據(jù)。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

工單系統(tǒng)貫穿磨輥間信息化系統(tǒng)。在磨輥間信息化系統(tǒng)中，磨輥間系統(tǒng)人員每人配有專有ID身份，根據(jù)人員工作內(nèi)容配置相應(yīng)的工作角色，同一工作人員可配置一種或多種的工作角色，不同的角色可分配不同的菜單內(nèi)容，可對磨輥間系統(tǒng)的人員權(quán)限分配進(jìn)行個性化配置，以及后期信息推送進(jìn)行精準(zhǔn)化角色接收[6]。

依照軋輥管理流程系統(tǒng)開發(fā)有相應(yīng)的菜單管理畫面，包括軋輥基本信息化管理、軋輥配對管理、冷卻管理、磨削管理、事故管理、檢測管理和報廢管理等操作畫面，每個畫面都擁有唯一的畫面主鍵（設(shè)定主鍵為自增字段，保證主鍵唯一）和URL。根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)需要分配了備輥工、磨削工、檢測工、裝配工和軋輥管理工等角色，在角色管理頁面，根據(jù)工作角色（設(shè)定主鍵為自增字段，保證主鍵唯一）勾選需要的菜單畫面并保存，實現(xiàn)工作角色主鍵與菜單項的主鍵及URL綁定，并存入數(shù)據(jù)庫。在人員管理畫面（設(shè)定ID為自增字段，保證ID唯一），數(shù)據(jù)庫表中設(shè)定人員ID自增，即每增加一條人員數(shù)據(jù)，ID自動加1，從而保證人員ID唯一，勾選該人員的角色項并存入數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)人員、角色和菜單的三者綁定。當(dāng)人員登錄自己賬號，通過自己人員ID和角色主鍵和菜單主鍵實現(xiàn)工單的發(fā)送和接收。人員角色分配流程圖如圖3所示。

圖3 人員角色分配流程

系統(tǒng)根據(jù)軋輥管理流程引入軋輥庫存和周轉(zhuǎn)軋輥兩種狀態(tài)[7]，其中軋輥庫存包括未拆軋輥、返廠、待使用新輥、周轉(zhuǎn)軋輥、停用軋輥和報廢軋輥；周轉(zhuǎn)軋輥包括待檢測、待磨削、重磨、待上機、在換輥車、在機、下機輥和待冷卻。依照角色分工和管理流程設(shè)定人員推送模塊，確保工單準(zhǔn)確推送給對應(yīng)角色人員。

各角色通過磨輥間現(xiàn)場軋輥管理流程，根據(jù)推送工單角色分配，如圖4所示，構(gòu)造推送模塊，使生產(chǎn)管理制度化流程化、模塊化[8]，從而將服務(wù)器中的海量數(shù)據(jù)根據(jù)工作內(nèi)容自動發(fā)送給人員角色，以減少獲取信息所需的時間，便于信息有效性的甄別和工作效率的提高[9]，經(jīng)過一年來現(xiàn)場系統(tǒng)運行統(tǒng)計，下發(fā)的推送信息沒有出現(xiàn)推送紊亂、推送錯誤事件，有效支撐了磨輥間安全生產(chǎn)，保證了軋線生產(chǎn)高效運行。

圖4 磨輥間推送工單角色分配圖

推送模塊按照軋輥的全生命周期管理[10]流程包含的推送模塊有采購計劃推送、配對推送、磨削推送、冷卻推送、檢測推送、事故推送、軸承座和軸承推送、設(shè)備點檢推送、績效考核推送和分析評價推送。自動下發(fā)給指定人員作業(yè)工單，使磨輥間管理標(biāo)準(zhǔn)化、制度化、流程化，工單的每一次分發(fā)、轉(zhuǎn)交和處理都在系統(tǒng)中完整記錄。事項進(jìn)展一目了然，保障工作流程運作穩(wěn)定化、標(biāo)準(zhǔn)化。推送軋輥周轉(zhuǎn)推送流程圖如圖5所示。

圖5 推送軋輥周轉(zhuǎn)推送流程圖

4.1 采購計劃推送

在采購計劃推送中，含有軋輥管理員主鍵的角色人員可根據(jù)軋輥庫存管理畫面的軋輥消耗數(shù)量填寫軋輥采購計劃，推送給具有審批軋輥采購角色的主鍵的磨輥間上級管理人員，上級管理人員接收并確認(rèn)軋輥計劃書后，軋輥系統(tǒng)自動為采購的軋輥分配虛擬編號。當(dāng)軋輥廠家發(fā)貨，磨輥間接收后填寫并替換虛擬號為真實的軋輥編號存入數(shù)據(jù)庫，此時該軋輥庫存狀態(tài)改為“未拆軋輥”，當(dāng)軋輥需要上線使用時啟用該軋輥，此時軋輥庫存狀態(tài)為“待使用新輥”。

當(dāng)軋輥庫存狀態(tài)為“待使用新輥”，磨輥間系統(tǒng)推送信息給軋輥檢測人員進(jìn)行軋輥硬度、尺寸檢測，檢測合格后變?yōu)椤爸苻D(zhuǎn)軋輥”，同時把“周轉(zhuǎn)軋輥”狀態(tài)將改為“待磨削”狀態(tài)，不合格則聯(lián)系廠家返廠處理。

4.2 配對推送

配對管理推送中軋輥管理員按照軋輥同廠家、同材質(zhì)及各機架間一定的軋輥直徑差范圍等配輥規(guī)則，完成單輥配對工作。

各機架軋輥遵循五套周轉(zhuǎn)軋輥、兩套待上機軋輥的準(zhǔn)備策略，如果發(fā)現(xiàn)各機架軋輥少于該標(biāo)準(zhǔn)，則系統(tǒng)自動下發(fā)推送消息到備輥工，提醒備輥工從其他機架選擇合適的軋輥到該機架備用[11]。

4.3 磨削推送

當(dāng)軋輥庫存狀態(tài)為“周轉(zhuǎn)軋輥”并且周轉(zhuǎn)軋輥狀態(tài)改為“待磨削”時，該支軋輥根據(jù)軋輥的類型、機架等條件把軋輥推送給相應(yīng)的磨床操作工，磨床操作工登錄自己的賬號，即可以查看推送的磨削信息，根據(jù)推送軋輥信息進(jìn)行軋輥磨削[12]，磨削結(jié)束后，軋輥周轉(zhuǎn)狀態(tài)改為“待檢測”，再把需要對軋輥的磨削硬度、超聲波檢測的推送消息發(fā)送給軋輥檢測人員。檢測人員收到消息，對該支軋輥進(jìn)行磨削檢測，合格后軋輥周轉(zhuǎn)狀態(tài)改為“待上機”狀態(tài)，若不合格將推送給磨削人員重新磨削。

4.4 冷卻推送

備輥工根據(jù)軋線需求可對軋輥進(jìn)行備輥操作，篩選周轉(zhuǎn)軋輥狀態(tài)為“待上機”的軋輥在備輥頁面進(jìn)行備輥準(zhǔn)備，備輥提交后，軋輥周轉(zhuǎn)狀態(tài)會改為“在換輥車”狀態(tài)并發(fā)送給軋機，待軋機對該軋輥上機后周轉(zhuǎn)軋輥狀態(tài)為“在機”狀態(tài)。當(dāng)軋輥下機后，如果軋輥正常下線，系統(tǒng)設(shè)定周轉(zhuǎn)軋輥狀態(tài)為“在冷卻”；如果軋輥異常下線，則軋輥需要進(jìn)行質(zhì)量異議。

4.5 檢測推送

當(dāng)達(dá)到冷卻時間后周轉(zhuǎn)軋輥狀態(tài)改為“下機輥”，磨床管理人員根據(jù)軋輥機架和材質(zhì)選擇軋輥是否需要磨削，如果需要磨削推送給相應(yīng)的磨床操作工，接收的推送消息進(jìn)行磨削處理，磨削完成推送給檢測人員進(jìn)行檢測，如檢測不合格選擇是否重磨、停用、報廢或返廠。若是重磨則檢測人員再次推送回去，停用則通知軋輥管理員。

如果無需磨削，則推送給檢測人員檢測軋輥硬度、超聲波和硬度結(jié)合層等；合格后軋輥改為“待上機”，不合格則推送“重磨”。

檢測人員選擇為“重磨”，循環(huán)步驟，則軋輥再次推送給磨床操作工進(jìn)行磨削，然后再次推送給檢測人員，直到合格。檢測人員發(fā)現(xiàn)軋輥有重大問題，需要停用處理，則會推送給軋輥管理員停用請求，軋輥管理員核實軋輥使用情況確定軋輥是否停用。檢測人員發(fā)現(xiàn)軋輥達(dá)到報廢條件則會推送給軋輥管理員報廢請求，軋輥管理員核實軋輥使用情況發(fā)現(xiàn)達(dá)到報廢要求把軋輥庫存狀態(tài)改為“報廢”。

4.6 事故推送

當(dāng)軋輥因為事故需進(jìn)行質(zhì)量異議時，質(zhì)量異議有四條途徑，分別為周轉(zhuǎn)磨削、報廢、返廠和停用。根據(jù)事故原因?qū)|(zhì)量異議的軋輥進(jìn)行選擇，然后根據(jù)選擇途徑分別推送給相應(yīng)的操作工單。

當(dāng)軋輥在上線使用時發(fā)生事故，軋輥管理員需要填寫軋輥事故原因，第一時間推送給上一級磨輥間領(lǐng)導(dǎo)并且存入事故歷史表中，方便領(lǐng)導(dǎo)跟蹤查看事故原因。

當(dāng)軋輥非正常下線，進(jìn)行質(zhì)量異議并且可以上線后，對未來三次上下機軋輥情況也需要特別關(guān)注時，該軋輥會接收一個事故狀態(tài)說明，軋輥檢測人員和磨床操作工在對該軋輥檢測和磨削時會收到一個事故輥標(biāo)記，連續(xù)跟蹤三次軋輥上線情況。

4.7 軸承座和軸承推送

磨輥間有數(shù)量龐大的軸承座和軸承配合軋輥使用，而每一次的軸承座上下機的使用時間和定期檢修、更換都需要時刻記錄和更新，因此對于裝配人員來說，提前預(yù)知哪些軸承座需要檢修或更換就尤為重要[13]。磨輥間推送系統(tǒng)設(shè)置了軸承座拆裝和預(yù)警推送系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)定的軸承座檢修或更換時間達(dá)到設(shè)定值后系統(tǒng)自動把符合條件軸承座（軸承）編號推送給裝配人員，提醒裝配人員更換或檢修。

4.8 設(shè)備點檢推送

當(dāng)軸承等設(shè)備達(dá)到使用時間后，及時向操作人員下發(fā)設(shè)備維護(hù)信息推送消息。根據(jù)注油作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對注油工進(jìn)行軸承注油工作任務(wù)推送。根據(jù)點巡檢作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對點檢人員下達(dá)設(shè)備點巡檢推送工單。根據(jù)檢修工作標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備全生命周期管理。對需要進(jìn)行點檢和更換的設(shè)備，在下次檢修工單中進(jìn)行任務(wù)安排。

根據(jù)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)異常的設(shè)備在下次檢修工單中進(jìn)行任務(wù)安排，對軋機故障導(dǎo)致的軋輥進(jìn)行下線封鎖、檢測或者磨削的任務(wù)推送。

4.9 績效考核推送

系統(tǒng)在每次任務(wù)下達(dá)后在任務(wù)推送畫面有任務(wù)接受，任務(wù)完成的按鈕供接受任務(wù)的工作人員進(jìn)行操作。系統(tǒng)會按操作人員的ID、任務(wù)內(nèi)容來統(tǒng)計任務(wù)的完成時間和接受任務(wù)的響應(yīng)時間。管理人員可以對操作工的任務(wù)完成和響應(yīng)時間進(jìn)行相應(yīng)的考核。

4.10 分析評價推送

磨輥間系統(tǒng)開發(fā)有磨床周報月報、軋輥使用分析評價和軋輥月度消耗等報表。每月1日可定時把報表推送給軋輥管理人員，方便查看磨輥間運行狀況，實現(xiàn)了磨輥間數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)推送，提高了管理人員對信息有效性的甄別。

5 結(jié)束語

磨輥間工單消息推送的應(yīng)用為磨輥間規(guī)范管理、安全生產(chǎn)和緊密響應(yīng)軋線提供了有力保障，效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1）磨輥間推送系統(tǒng)的應(yīng)用，淘汰了各管理環(huán)節(jié)的操作分散、管理分散，淘汰了紙質(zhì)化管理模式，使磨輥間管理標(biāo)準(zhǔn)化、制度化和流程化[14]。

2）通過磨輥間消息推送的構(gòu)建，使磨床、軋線的數(shù)據(jù)交互，打通了磨輥間數(shù)據(jù)孤島難題，構(gòu)成了磨輥間軋輥大數(shù)據(jù)平臺。

3）消息推送精準(zhǔn)度高，確保了磨輥間軋輥周轉(zhuǎn)使用時數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及信息推送精準(zhǔn)化角色接收，避免了因磨輥間管理問題導(dǎo)致的事故，保證上機合格率100%。

4）工單推送預(yù)留有自定義工單消息推送接口，推送人員可跟據(jù)需求自己設(shè)定推送內(nèi)容給指定管理人員，方便內(nèi)部信息交流，提高推送效率。

5）消息推送高效實時，消息接收實時性高，保證消息接收后能及時處理，無延誤。