試驗(yàn)信息管理系統(tǒng)解決方案

發(fā)布于：2022-11-09 來源：大禹匯智

一、方案概述

本項(xiàng)目從技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面為5XX提供一個(gè)完善的、能夠適應(yīng)長(zhǎng)期發(fā)展需要的解決方案，幫助5XX完成生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)字化管理，從而使5XX的生產(chǎn)、產(chǎn)品研發(fā)模式逐步由現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)過渡到真正的數(shù)字化預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)和管理，進(jìn)而使5XX在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中處于絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)地位。

二、項(xiàng)目主要成果總結(jié)

1、 試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集

本項(xiàng)目試驗(yàn)信息管理系統(tǒng)的主要使用部門是十車間，十車間是產(chǎn)品試驗(yàn)部門，負(fù)責(zé)產(chǎn)品的試驗(yàn)，十車間的工作流程是每生產(chǎn)一臺(tái)泵或者閥都會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，測(cè)定包括壓力（氣壓、液壓）、轉(zhuǎn)速、位移、扭矩、溫度、流量、時(shí)間等信息，然后相關(guān)人員會(huì)把試驗(yàn)數(shù)據(jù)與產(chǎn)品其他方面的資料（包括泵的設(shè)計(jì)、加工、工藝、材料、試驗(yàn)等信息）一起訂到一個(gè)卷宗里，紙質(zhì)存檔。十車間共有試驗(yàn)臺(tái)30-40余臺(tái)，需要TDM系統(tǒng)管理的試驗(yàn)臺(tái)共34臺(tái)左右，一期項(xiàng)目重點(diǎn)解決3種型號(hào)的試驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)采集工作。

1）數(shù)據(jù)采集：將試驗(yàn)臺(tái)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)采集下來，供后續(xù)的應(yīng)用使用。這部分根據(jù)具體試驗(yàn)臺(tái)的實(shí)際情況，TDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩種解決方案。

第一種，數(shù)據(jù)可以全部自動(dòng)采集的情況。這種情況下，系統(tǒng)可以利用設(shè)備聯(lián)網(wǎng)集成的方式自動(dòng)采集全部的數(shù)據(jù)結(jié)果，并且可以對(duì)試驗(yàn)過程進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，是一種高效、自動(dòng)化的試驗(yàn)過程管理模式。

第二種，有少部分?jǐn)?shù)據(jù)無(wú)法自動(dòng)采集。例如，受試驗(yàn)臺(tái)條件限制，有部分?jǐn)?shù)的結(jié)果還采用老式的儀表顯示，這部分?jǐn)?shù)據(jù)系統(tǒng)是不可能自動(dòng)采集的，因此我司提供OCR模式識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)間接試驗(yàn)數(shù)據(jù)提取，以及一套可手動(dòng)填寫數(shù)據(jù)的操作流程，用來彌補(bǔ)自動(dòng)采集的不足。

2）自動(dòng)生成表單：采集后的數(shù)據(jù)會(huì)根據(jù)事先設(shè)計(jì)好的表單格式自動(dòng)填寫，減輕操作人員的工作量、節(jié)省操作時(shí)間。

3）表單管理：為現(xiàn)場(chǎng)工作人員提供表單管理功能，可以實(shí)現(xiàn)表單記錄的查詢、數(shù)據(jù)補(bǔ)充等操作，當(dāng)確認(rèn)無(wú)誤后確認(rèn)提交表單數(shù)據(jù)到TDM系統(tǒng)中。

4）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：由于5XX廠的試驗(yàn)臺(tái)并不是全部具備網(wǎng)絡(luò)連接的能力，因此數(shù)據(jù)采集后的存儲(chǔ)問題本方案也給出了兩種解決辦法。

第一種，具備聯(lián)網(wǎng)條件的試驗(yàn)臺(tái)，數(shù)據(jù)采集后可以同步保存到TDM系統(tǒng)中。

第二種，對(duì)于不具備聯(lián)網(wǎng)條件的試驗(yàn)臺(tái)，例如: RT-24C試驗(yàn)臺(tái)。可以采取定期數(shù)據(jù)刻盤的方式進(jìn)行導(dǎo)出。之后通過TDM系統(tǒng)的ETL工具進(jìn)行數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)入操作，將數(shù)據(jù)保存到TDM系統(tǒng)中。在后續(xù)二期項(xiàng)目中已經(jīng)完成該試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)備改造，目前該試驗(yàn)臺(tái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

2、在線簽名流程管理

隨著數(shù)字化管理的深入很多傳統(tǒng)做法都可以被先進(jìn)的數(shù)字化方式所取代，系統(tǒng)在“交付試驗(yàn)”自動(dòng)完成后，將對(duì)應(yīng)的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集和存儲(chǔ)，并且能夠和任務(wù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，方便用戶對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行審批。生產(chǎn)過程中的傳統(tǒng)紙質(zhì)式簽名方式也可以用數(shù)字化的方式實(shí)現(xiàn)。本項(xiàng)目TDM系統(tǒng)充分考慮了生產(chǎn)過程中各個(gè)審批環(huán)節(jié)的重要性，提出了一套科學(xué)、便捷、靈活、安全的在線簽名流程管理方案。

5XX廠十車間的主要生產(chǎn)審批環(huán)節(jié)有三部分：操作人員的簽字、質(zhì)檢人員的簽字和軍代表簽字。十車間的數(shù)據(jù)存檔首先是工人簽字，之后經(jīng)過檢驗(yàn)室檢驗(yàn)員檢驗(yàn)簽字，最后由軍代表簽字確認(rèn)。針對(duì)這一流程我們可以設(shè)計(jì)三級(jí)審批流程。

首先：當(dāng)操作人員錄入數(shù)據(jù)時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)用戶賬戶記錄當(dāng)前表單填寫人的身份信息，當(dāng)表單提交時(shí)該信息會(huì)隨表單同時(shí)提交到系統(tǒng)中。這樣不需要現(xiàn)場(chǎng)操作人員在費(fèi)時(shí)手動(dòng)輸入簽名，節(jié)省了工作時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)由于是系統(tǒng)自動(dòng)記錄，可以充分確保操作人員信息的準(zhǔn)確性。

第二步：質(zhì)量檢測(cè)人員需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)同樣采用系統(tǒng)自動(dòng)記錄身份的方式。當(dāng)質(zhì)檢人員確認(rèn)產(chǎn)品信息后系統(tǒng)自動(dòng)將產(chǎn)品信息和質(zhì)檢人員信息綁定在一起存儲(chǔ)到TDM系統(tǒng)中。

第三步：如果需要軍代表對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行抽查時(shí)系統(tǒng)同樣采用自動(dòng)記錄的方式實(shí)現(xiàn)在線簽名功能。

由于用戶的信息是系統(tǒng)自動(dòng)填寫的，因此準(zhǔn)確性和安全性非常高，且減少了手工輸入所帶來的不必要的麻煩，在線簽名流程的使用會(huì)給5XX廠的生產(chǎn)管理帶來一種全新的數(shù)字化管理模式，讓生產(chǎn)管理上一個(gè)新的臺(tái)階。

3、數(shù)據(jù)管理

系統(tǒng)將試驗(yàn)數(shù)據(jù)分為結(jié)構(gòu)化和文件兩種方式進(jìn)行管理：

1）結(jié)構(gòu)化管理：能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理成數(shù)據(jù)庫(kù)表的數(shù)據(jù)稱為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，系統(tǒng)是通過數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入的方式進(jìn)入系統(tǒng)，在系統(tǒng)中可以很方便的進(jìn)行后續(xù)編輯錄入查詢分析等操作。

2）文件管理：圖片、聲音、錄像、試驗(yàn)報(bào)告等不需要分解的文件，系統(tǒng)通過文件的方式進(jìn)行管理。對(duì)于大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)文件，可以通過文件的方式進(jìn)行管理。

數(shù)據(jù)的管理模塊還包括：數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)導(dǎo)航樹展現(xiàn)、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、數(shù)據(jù)安全管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)告生成等。

4、集控中心

本次系統(tǒng)建設(shè)過程中根據(jù)設(shè)備分布情況，設(shè)置一處集控中心。集控中心內(nèi)布置系統(tǒng)的硬件和軟件，包含大屏、操控臺(tái)以及計(jì)算機(jī)等設(shè)備。本系統(tǒng)的相關(guān)頁(yè)面可以直接在大屏中顯示，并可以在集控中心的操作臺(tái)直接進(jìn)行系統(tǒng)功能應(yīng)用。

5、自動(dòng)化試驗(yàn)

針對(duì)性能調(diào)試試驗(yàn)周期長(zhǎng)，耗費(fèi)人力資源大的問題，在該項(xiàng)目建設(shè)中我們采用了自動(dòng)化試驗(yàn)技術(shù)，通過DMS-ASS軟件實(shí)現(xiàn)了部分產(chǎn)品型號(hào)的試驗(yàn)全自動(dòng)化執(zhí)行應(yīng)用，包含了 3大類21小類的試驗(yàn)。針對(duì)某型號(hào)產(chǎn)品的試驗(yàn)工藝流程進(jìn)行了梳理，并形成數(shù)字化流程，明確工藝流程中每一步工序的輸入、輸出、條件、邊界、判定、執(zhí)行方法等工藝操控細(xì)節(jié)。利用DMS-ASS的可視化編輯功能進(jìn)行工藝流程的在線編程，設(shè)置各種參數(shù)，配置執(zhí)行方法、設(shè)置判定條件等，最終形成完整工藝流程的自動(dòng)化執(zhí)行程序，并存儲(chǔ)在DMS-SCADA工藝執(zhí)行庫(kù)中。當(dāng)該型號(hào)產(chǎn)品需要進(jìn)行調(diào)試或試驗(yàn)時(shí)，技術(shù)人員只需從DMS-SCADA的工藝執(zhí)行庫(kù)中選擇該程序，并發(fā)送到設(shè)備即可自動(dòng)執(zhí)行，此時(shí)技術(shù)人員無(wú)需去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手動(dòng)操控，只需要在監(jiān)控室內(nèi)通過遠(yuǎn)程對(duì)執(zhí)行進(jìn)行監(jiān)控即可，該功能已經(jīng)達(dá)到無(wú)人值守的管控能力，通過該功能的應(yīng)用，極大地提高了型號(hào)產(chǎn)品的試驗(yàn)執(zhí)行效率，并且大幅節(jié)約了人力成本，由之前的2個(gè)技術(shù)人員配合完成試驗(yàn)到現(xiàn)在的只需1個(gè)技術(shù)人員就可同時(shí)監(jiān)控2個(gè)試驗(yàn)執(zhí)行，平均人力節(jié)約三分之二。

系統(tǒng)提供“自動(dòng)試驗(yàn)程序編制”功能模塊，提供諸如參數(shù)給定、結(jié)果判定、循環(huán)、延時(shí)等不同工序類型，系統(tǒng)允許用戶根據(jù)試驗(yàn)工藝大綱進(jìn)行自動(dòng)化試驗(yàn)程序的編制，系統(tǒng)以試驗(yàn)項(xiàng)為最小編制單元，編制完成后允許用戶將此最小單元的試驗(yàn)程序進(jìn)行有序組合，并且能夠和對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行OPC通訊，達(dá)到參數(shù)自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)自動(dòng)采集效果，形成滿足試驗(yàn)要求的自動(dòng)化試驗(yàn)程序流程。

自動(dòng)試驗(yàn)的執(zhí)行以試驗(yàn)任務(wù)為入口，系統(tǒng)根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)特定信息自動(dòng)下載對(duì)應(yīng)且激活版本的試驗(yàn)程序流程，按照預(yù)定義規(guī)則進(jìn)行加載、解析和執(zhí)行；執(zhí)行過的過程中由執(zhí)行線程、數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)線程、全局監(jiān)控線程和聲光報(bào)警線程4個(gè)線程組成；這4個(gè)線程既獨(dú)立運(yùn)行又相互關(guān)聯(lián)，以滿足控制、數(shù)據(jù)采集及安全提醒等方面的需求。

三、項(xiàng)目總結(jié)

5XX項(xiàng)目是我司實(shí)施的TDM項(xiàng)目之一，目前5XX已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)，并實(shí)現(xiàn)了大部分試驗(yàn)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)集成，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程集中統(tǒng)一設(shè)備監(jiān)控和管理，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及控制，同時(shí)具備試驗(yàn)環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、試驗(yàn)過程報(bào)警監(jiān)控等試驗(yàn)過程監(jiān)控管理功能。在試驗(yàn)業(yè)務(wù)層面5XX經(jīng)過兩期建設(shè)已經(jīng)涵蓋了試驗(yàn)任務(wù)管理、試驗(yàn)資源管理、試驗(yàn)工藝管理、試驗(yàn)流程管理、試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理、試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、試驗(yàn)文檔管理、試驗(yàn)質(zhì)量檢測(cè)、數(shù)字化軍檢等業(yè)務(wù)功能，初步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化試驗(yàn)業(yè)務(wù)全過程管理目標(biāo)。