电装车间调试管理系统的设计与开发

徐文，曹让，胡一博

电装车间调试管理系统的设计与开发

徐文，曹让，胡一博

针对某单位电装调试车间生产管理的功能需求，分析了集成环境下电装调试车间生产管理的现状，建立了B/S模式的系统框架，开发了电装车间调试管理系统，实现了电装调试车间的自动化、数字化和规范化管理，并对电装调试车间生产能力进行有效控制，提高了电装调试车间生产效率，降低了生产成本。系统已经在某集团某单位试运行，系统运行良好，有效解决了电装调试车间的管理问题，并得到用户的一致好评。

电装；工作流；设备监控；调试

0 引言

在复杂的经济环境和激烈的市场竞争条件下，越来越多的企业为了充分开发利用信息资源，提高管理水平和竞争能力，应用了PDM系统、ERP系统和MES系统。虽然这些管理系统极大提高了企业的管理水平和竞争能力，但是PDM系统管理的是产品开发过程[1]，它关注的对象是产品开发过程中产生的数据，不涉及生产；ERP系统只能从物料需求计划的角度来管理和控制车间的生产[2]，其核心是业务流程和资源要素的整合[3]，缺乏有限资源调度能力、实时生产控制能力和生产现场反馈能力，很难及时、准确地反映当前生产计划的具体执行情况；MES虽然在制造过程管理中应用比较成功，对其车间制造过程的管理有明显成效，但是，对于车间调试过程的管理能力不足或并未涉及，再加上车间复杂的调试环境，所以，MES在调试车间的具体实施，功能上还有缺陷。因此，企业有必要对车间的调试过程进行管理，实现生产管理水平和能力的全面提高。

以某单位电装调试车间生产为背景，应用网络技术、信息技术，并与管理技术相结合，研究开发出基于WEB的电装车间调试管理系统，它的建立能够协助企业快速、全面的了解电装车间调试过程，深化制造过程的管理和控制。

1 电装调试车间管理现状

1.1 数据管理

随着单位产品生产数量的持续增加，电装调试车间的数据量近些年来发生了几何级数级增长，并且一直没有有效的数据管理工具来实现对调试数据的有效管理，大量的调试数据都以各类电子或纸质文档的方式进行保存及共享。这种落后的数据管理方式存有很多弊端。

（1）易出错

调试数据的准确性对调试至关重要，但是，由于在数据管理中存在大量的手工操作，难免会出错误，影响整个调试的准确性，造成不良后果。

（2）效率低下

调试人员从海量的数据文件中查找自己需要的调试数据需要花费很多的时间。

（3）数据利用率低

调试车间数据的处理还停留在手工记录及分析阶段，大量调试数据记录在调试人员的记录本上，无法实现数据信息资源的共享，缺乏广泛而有效的分析和利用。

（4）安全保密性差

以文件方式保存的调试数据容易受到未经授权的修改及访问，使重要数据资料的安全性大大降低。

1.2 资源管理

由于历史的原因，电装调试车间现拥有不同年代、不同国家和不同厂家的多种类型的调试设备，存在着多种档次和型号，造成通讯接口繁杂，给技术人员、操作人员的应用带来很多不便，大大限制了单板、整件等的调试生产，并且通讯程序不具有程序自动反应和监测功能，无法对设备现场的调试数据和情况进行检测。此外，这些调试设备、仪器等资源的分类、技术参数、安置地点、状态、检定信息等的管理与跟踪缺乏必要的技术管理手段，在资源调配过程中，经常造成设备、仪器使用上的冲突，使得生产计划的可行性变差。

1.3 生产管理

电装调试车间的管理内容主要有：编制车间生产计划、作业排序、生产调度、检查生产进度、生产统计、向质量、检验反馈车间中的问题等。传统的管理形式多是每天车间碰头会、现场检查、工厂调度会等。这种管理方式简单灵活，但是存在着效率低下、人为干预过多、信息传递实时性差、计划编制不准确、技术文档保存和查找不方便等缺陷。

另一方面，由于电装调试车间平时涉及的调试任务多，过程复杂，在调试过程中，对于这些调试任务的监控、管理目前缺乏合理的管理机制，不能针对不同任务产生的不同调试数据进行宏观掌握以及在调试结束后对信息和数据进行即时获知、查询等能力。

1.4 流程管理

调试任务中，经常会产生《调试大纲》、《调试方案》、《调试报告》等需要审批处理的文件，对于这些文件往往通过纸质方式进行流转审批，审批过程不但耗时而且费力，严重影响了调试工作的进度。因此，合理地建立流程管理功能具有重大的意义。

2 系统关键技术

2.1 工作流管理

工作流管理技术本质上是根据企业的业务流程，对其进行重新设计和优化，从而能够更好的发现企业的业务流程瓶颈，提高企业管理的规范化程度，推动企业实现信息化和集成化[4]，因此，对电装调试车间的业务流程进行了研究，并将工作流管理分成3个主要模块：工作流引擎、表单管理、WebService服务，其运行原理如图1所示：

图1 工作流管理逻辑图

工作流引擎是系统的核心，它的功能主要有：对过程模型定义进行解释；控制过程句柄的创建、激活、运行、暂停、终止、完成等；对过程活动进行引导；对特定参与者授权；识别用户关注的工作项和支持用户相互作用的接口；从任务表管理器获取任务的完成情况：维护工作流控制数据和相关数据，为用户传递相关数据：激活外部应用和连接工作流相关数据的接口等。

表单管理主要是对工作流实例的界面数据的管理，它的功能主要有：与工作流实例的活动节点同步更新，对工作流实例的活动节点涉及到的数据进行保存，并通过建立索引，对工作流实例进行监控。

WebService服务与工作流实例活动节点进行同步，对工作流实例的活动节点设置处理人员，响应工作流实例节点事件，进行工作流流转过程中必要的设置与处理。

2.2 设备监控

对于一个企业来说，生产设备的工作状态和设备的历史数据是企业信息管理系统中需要了解的基础数据之一，因此，对电装车间调试设备监控软件进行了研究和开发。设备监控示意图如图2所示：

图2 数据采集示意图

主要分为客户端和服务器端，均以软件的方式安装在调试设备控制计算机和服务器计算机中。服务器端软件接收客户端发送的调试原始数据、设备状态、程序状态信息等，并将接收到数据进行解析，最后保存到数据库表中。客户端软件监控调试设备中软件、进程、文件、开关机等信息，按照指定策略发送到服务器端软件。

3 系统建设内容

电装车间调试管理系统具备调试全过程的业务管理和信息采集能力，即：从调试任务的计划调度、调试数据采集、监控和结果处理等各个环节，完全处于规范化掌控之下，保证调试过程信息、结果信息的完整性，并且各种信息可跟踪；具备一体化的调试数据管理和分析处理能力，依托统一平台，进行分析处理和查询、浏览；具备调试信息资源的集成、共享的能力，在全单位范围内，各部门可以在网络上进行数据交流；可以汇集比较全面的调试数据和调试任务的综合信息。

系统共包括调试任务、调试流程、数据管理、分析处理、调试资源、报表管理、系统管理、综合测控八个功能模块。系统功能模块如图3所示：

图3 系统功能模块图

3.1 调试任务

该模块实现电装调试车间管理人员在调试过程中对任务进行集中管理，对任务进度进行动态掌控，对调试内容进行决策功能。在系统中，通过对任务的创建、安排实现调试任务的分类管理、导航显示、进度跟踪、任务分解、信息维护等各项工作。并通过查询功能实现调试信息的快速定位、关联信息定位与信息统计，最终实现对调试过程的综合管理。

3.2 调试流程

该模块实现文档的审批、调试任务的流程化处理等功能。系统可随时对流程进行监控、查询等操作，提供相应的文档审签及数据质量控制功能。具体功能包括：发起流程、待办流程、已完成流程、流程跳转、流程删除、流程委托。

3.3 数据管理

该模块实现将分散在各客户端、调试机内的数据统一、有序地存储管理。系统将不同格式的数据文件、数据库文件、历史数据文件、错误数据文件等数据文件，采用统一的数据格式进行存储，规范数据格式。实现各种数据的标准化转换，同时提供多种格式的数据导入功能，提供数据导入工具或模块，并可以实现多种导入方式，如单文件、多文件、关联文件导入等需求。同时在进行调试数据管理过程中，考虑到数据的完整性，对于调试过程中的文档数据、表单数据、图片数据等各类数据可进行导入管理与属性维护，并支持数据的关联管理与后期下载。

3.4 分析处理

该模块主要实现对各调试数据的分析、比对，帮助调试人员进行趋势性分析，快速发现问题。分析、比对结果可以以列表、图形、二维、三维等多种方式展现。

3.5 调试资源

该模块实现对电装调试车间内各调试设备、仪器仪表、被调品等调试资源的管理。系统对各类调试资源进行统一管理，同时实现各类资源的按部门、按类别、按性能的分类，并建立调试资源的调度机制，对调试资源的状态进行及时掌控，便于统一调度及使用，减少资源冲突，提高调试资源的利用率，提高调试硬件资源管理水平。此外与单位内的资产管理系统进行集成，对调试车间的各项资源、检测件等信息进行库房式的管理。如被检测件、易耗资源的库存信息、入库/出库记录进行记录、查询、统计等管理操作。

3.6 报表管理

该模块实现对报表的管理，提供报表的定制功能。系统可根据报表的格式进行定制与扩展，解决调试业务的报表打印、输出需要。同时通过报表信息与任务的关联机制，确保任务信息的完整性。

3.7 系统管理

该模块通过建立部门、人员管理、权限划分等操作，实现系统的多层次安全管理。系统记录并显示所有人员在系统中所做的操作日志、系统日志、应用日志等日志信息，并提供日志浏览、查询、导出等操作实现平台日志管理。对于系统中权限的划分，通过系统的角色权限管理，来保障系统中的数据安全。

3.8 综合测控

该模块实现调试数据的采集和调试设备的监控。系统通过对相关的调试设备作为接入设备，实现对调试设备/仪器的接入、调试过程中的实时监控、调试原始数据的采集与自动入库等工作，并在数据入库过程中自动完成数据的解析与格式统一工作。

4 应用效果

系统采用面向对象的编程思想，实现了电装调试车间调试任务、数据、流程、资源等的管理。系统的应用界面如图4、图5、图6所示：

图4 系统登录界面

图5 设备监控界面

图6 数据分析界面

5 总结

该系统解决了MES在车间管理中的不足，通过行之有效的生产调度来组织电装车间调试生产，协调好调试资源、调试人员等各类生产资源，使得车间能够在现有生产条件下进行深化管理，满足了电装车间调试人员及车间管理人员的需求，明显提高了工作效率。

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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，上海无线电设备研究所，工程师，硕士，研究方向：管理软件开发，上海，200090

曹 让（1988-），男，上海无线电设备研究所，工程师，大学本科，研究方向：管理软件开发，上海，200090

胡一博（1989-），男，上海无线电设备研究所，工程师，大学本科，研究方向：管理软件开发，上海，200090