張 衡,于曉強,陶學(xué)恒,劉同波,曾振華
(1.大連工業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院 ,遼寧 大連 116034;2.大連現(xiàn)代輔機開發(fā)制造有限公司 技術(shù)中心,遼寧 大連 116600)
產(chǎn)品生產(chǎn)過程信息監(jiān)控平臺的構(gòu)建
張 衡1,于曉強1,陶學(xué)恒1,劉同波2,曾振華2
(1.大連工業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院 ,遼寧 大連 116034;2.大連現(xiàn)代輔機開發(fā)制造有限公司 技術(shù)中心,遼寧 大連 116600)
信息監(jiān)控平臺對于生產(chǎn)制造企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中的信息監(jiān)控有著非常重要的作用。為確保產(chǎn)品任務(wù)按規(guī)定日期完成,必須對所有處于生產(chǎn)狀態(tài)的產(chǎn)品實施有效的監(jiān)控。因此,構(gòu)建一個良好的信息監(jiān)控平臺能夠有效的提高制造企業(yè)的工作效率。論文以某公司的信息平臺為例,對產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程進(jìn)行了分析、研究、總結(jié),并采用三層架構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建;最后,對該信息平臺的特點予以簡單介紹。該信息監(jiān)控平臺已經(jīng)被該公司所應(yīng)用,大大加快了企業(yè)的信息化進(jìn)程,為公司的產(chǎn)品管理帶來了便利。
生產(chǎn)過程 ;信息監(jiān)控;三層架構(gòu)
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在制造企業(yè)大都采用信息化手段對產(chǎn)品加工過程進(jìn)行監(jiān)控,來幫助企業(yè)監(jiān)控各個產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工過程。文獻(xiàn)[1]和文獻(xiàn)[2]給出了如何幫助企業(yè)對產(chǎn)品零部件在生產(chǎn)過程中的狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控,從而實現(xiàn)企業(yè)的信息化、自動化。文獻(xiàn)[3]從“嵌入式旋轉(zhuǎn)機”這一特殊角度設(shè)計了構(gòu)建監(jiān)控平臺的框架。文獻(xiàn)[4]實現(xiàn)了建立一套結(jié)構(gòu)開放、功能完善的自動化綜合監(jiān)控系統(tǒng)。文獻(xiàn)[6]-[10]詳細(xì)說明如何構(gòu)建信息監(jiān)控平臺。本文所介紹的公司在構(gòu)建信息監(jiān)控平臺之前,所有產(chǎn)品的零部件都是由人工記錄的方式進(jìn)行信息監(jiān)控的,這樣既浪費時間又不便于查找。為解決以上問題,構(gòu)建一個能夠在全公司范圍內(nèi)實現(xiàn)狀態(tài)信息的共享,對各零部件生產(chǎn)進(jìn)度、完成情況有效監(jiān)控是信息監(jiān)控平臺研究的重點。
該公司主要生產(chǎn)試漏機、清洗機、裝配機等產(chǎn)品。由于每個產(chǎn)品的零部件數(shù)量多,該公司將其產(chǎn)品按組編碼加以分類。在生產(chǎn)這些產(chǎn)品時,不僅由本公司主導(dǎo)生產(chǎn)其產(chǎn)品的關(guān)鍵零部件生產(chǎn),而且還需要一些外協(xié)公司參與、協(xié)助生產(chǎn)部分零部件,因而其產(chǎn)品零部件的制造信息中包含必需的工藝信息。比如:生產(chǎn)一個擋板需要:噴漆、鏜、拉三個步驟。制定完生產(chǎn)計劃后,提交給總工辦等待審核。審核通過后,進(jìn)行任務(wù)管理,這時把具有相同名稱、材料、型材規(guī)格、工藝路線的基本件合并在一起,計算出具有以上相同信息的基本件總數(shù),從而形成一條任務(wù),然后針對這一任務(wù)每一步加工工藝都分配外協(xié)公司、設(shè)定任務(wù)開始時間和任務(wù)應(yīng)完成時間。這樣就完成了對任務(wù)的下達(dá)。產(chǎn)品業(yè)務(wù)流程見圖1所示。
圖1 產(chǎn)品加工流程圖
從以上產(chǎn)品生產(chǎn)計劃的制定過程可以看出,完成一個產(chǎn)品的生產(chǎn)流程是一個復(fù)雜的過程,需要各個環(huán)節(jié)都按規(guī)定時間完成任務(wù),才能確保整個產(chǎn)品按規(guī)定時間完成任務(wù)。否則一個加工工藝步驟沒按時完成,則會影響整個生產(chǎn)進(jìn)度,這就需要建立一個面對生產(chǎn)加工過程的信息監(jiān)控平臺,監(jiān)督和控制產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程的實際狀態(tài)。
構(gòu)建信息平臺主要采用B/S和C/S兩種結(jié)構(gòu)體系。文獻(xiàn)[9]以物流管理信息監(jiān)控平臺為例,給出了構(gòu)建物流管理信息監(jiān)控平臺的方法并說明了B/S和C/S兩種結(jié)構(gòu)的不同。
對于本文的信息平臺而言,需要在Web環(huán)境下運行,所以應(yīng)采用B/S(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu),同時要使Web與數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器集成連接并且按傳統(tǒng)的B/S結(jié)構(gòu)三層基本框架構(gòu)建該信息平臺,包括:表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)層。
表示層也稱用戶層,由公司操作人員、項目經(jīng)理、高層管理人員構(gòu)成,按照不同的職權(quán)給予不同的角色,即:計劃制定者、計劃審核者、任務(wù)下達(dá)者、狀態(tài)更改者等,每人按照自己的角色執(zhí)行任務(wù)。
業(yè)務(wù)邏輯層也是監(jiān)控平臺的功能層,實現(xiàn)生產(chǎn)計劃的制定、審核、任務(wù)下達(dá)、信息監(jiān)控等各環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù),是信息監(jiān)控平臺的核心。
數(shù)據(jù)層是對公司生產(chǎn)計劃、任務(wù)信息、狀態(tài)信息等數(shù)據(jù)資源進(jìn)行分類,對生產(chǎn)過程中的信息進(jìn)行采集和分類封裝,形成動態(tài)信息模型、靜態(tài)信息模型,將其存儲在對象數(shù)據(jù)庫中。監(jiān)控平臺的三層構(gòu)架如圖2所示。
圖2 監(jiān)控平臺的三層構(gòu)架圖
本文所建信息監(jiān)控平臺具有以下三個特點:狀態(tài)的自動轉(zhuǎn)換、多種匯總報表、面向不同用戶給出當(dāng)前需要完成的任務(wù)。
3.1 狀態(tài)的批量轉(zhuǎn)換和自動轉(zhuǎn)換結(jié)合
在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,產(chǎn)品、組、基本件和加工工藝之間是相互聯(lián)系的,以加工工藝和基本件之間狀態(tài)轉(zhuǎn)換為例,首先,在加工工藝層次上,每生產(chǎn)一個基本件都有若干個加工工藝步驟, 而每一步都包含生產(chǎn)中、過期未完成、過期完成、已按期完成四種狀態(tài)。加工基本件最后一步工藝過程的狀態(tài)決定該基本件的加工狀態(tài)。即系統(tǒng)顯示的基本件加工狀態(tài)應(yīng)該和其最后一步工藝相對應(yīng)。
3.2 多種匯總報表
信息監(jiān)控平臺不僅監(jiān)控公司零部件的生產(chǎn)過程,同時還能匯總公司需要的多種報表, 包括零部件外協(xié)加工情況, 為公司管理者隨時掌握生產(chǎn)情況提供了極大的方便。
3.3 面向不同用戶給出當(dāng)前需要完成的任務(wù)
本信息平臺是針對不同的角色。當(dāng)用戶登錄平臺時,系統(tǒng)會清晰顯示各種生產(chǎn)狀態(tài), 對當(dāng)前工作情況一目了然,節(jié)省了工作時間,提高了工作效率。
本文針對某公司的產(chǎn)品實際業(yè)務(wù)需求進(jìn)行了分析、總結(jié),在研究其產(chǎn)品加工過程和具體業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了適合該公司的生產(chǎn)過程信息監(jiān)控平臺。同時,該信息平臺有狀態(tài)自動轉(zhuǎn)換、多種匯總報表、面向不同用戶給出當(dāng)前需要完成的任務(wù)等特點,該信息監(jiān)控平臺的建立,不僅使企業(yè)提高了信息化管理水平,更重要的是提高了企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,同時也為其他企業(yè)信息化平臺的建立提供一定的借鑒。
[1] 尹超,張飛,李孝斌,等. 多品種小批量機加車間生產(chǎn)任務(wù)執(zhí)行情況可視化動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 計算機集成制造系統(tǒng),重慶大學(xué)學(xué)報,2013(1):47-53.
[2] 李黎,成曄,袁守華. 基于MES的生產(chǎn)車間管理信息系統(tǒng)[J]. 現(xiàn)代制造工程,2008(4):130-132.
[3] 許飛云,胡建中,賈民平,等. 嵌入式旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)研究[J]. 東南大學(xué)學(xué)報, 2004(11):762-765.
[4] 王民昆,田立峰,茍驍毅. 四川電網(wǎng)調(diào)度自動化綜合監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 電網(wǎng)技術(shù), 2006(11):89-93.
[5] 張士杰,馬麗娜,田景賀. 石化企業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控與管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 計算機集成制造系統(tǒng), 2006(2):240-245.
[6] 孫繼平.煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)[J].煤炭學(xué)報,2010(10):37-38.
[7] AMIRAT Y ,BENBOUZID M E H ,AL-AHMARE,et al.Abrief status on condition monitoring and fault diagnosis in wind energy conversion systems[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2009,13(9):2629-2636.
[8] STEFANI A,YAZIDI A,ROSSI C,et al.Doubly fed induction machines diagnosis based on signature analysis of rotor modulating signals[J]. IEEE Trans on Industry Application, 2008,44(6):1711-1721.
[9] 范杰. 產(chǎn)品加工過程的物流管理及狀態(tài)監(jiān)控操作平臺的研究[D]. 成都:四川大學(xué), 2004(6):56-62.
[10] 俞嘉慧,趙莉,陳泉林.交通監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品比較與設(shè)計[J].電視技術(shù),2005(12):73-75.
(編輯 李秀敏)
Production Process Information Monitoring Platform
ZHANG Heng1, YU Xiao-qiang1,TAO Xue-heng1,LIU Tong-bo2, ZENG Zhen-hua2
(1.School of Information Science and Engineering, Dalian Polytechnic University , Dalian Liaoning 116034,China ;2.Technology Center,Dalian ModemAuxiliary Machinert Development and Manufacture Co.,Ltd ,Dalian Liaoning 116600,China)
The information monitoring platform for manufacturing enterprises in the production and processing of information monitoring has a very important role. To ensure completion of tasks by the date specified, it must state in the production of all products to implement effective monitoring. Therefore, building a good information monitoring platform can effectively improve the manufacturing efficiency of enterprises. Thesis of a company's information platform, for example, the product of the production process were analyzed, research, summarized, and to build a three-tier architecture; Finally, the characteristics of the information platform to be brief. This information monitoring platform has been applied by the company, greatly accelerated the process of enterprise information, product management for the company to bring the convenience.
production process; information monitoring; three-tier architecture
1001-2265(2014)07-0148-03
10.13462/j.cnki.mmtamt.2014.07.043
2013-11-05;
2013-11-22
張衡(1987—),男,遼寧撫順人,大連工業(yè)大學(xué)碩士研究生,主要從事計算機應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的研究,(E-mail)bajramaj@163.com;通訊作者: 陶學(xué)恒(1963—),男,北京人,大連工業(yè)大學(xué)教授、博士,主要從事自動化裝備系統(tǒng)設(shè)計與制造、計算機應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的研究,(E-mail)xhtao@dlpu.edu.cn。
TH166;TG65
A