數字化網絡在計量管理中的應用

李昕，田煜，劉納

(中國飛行試驗研究院 (中航工業試飛中心)，陜西西安710089)

0 引言

計量管理是協調計量技術管理、計量經濟管理、計量行政管理和計量法制管理之間關系的總稱。現行計量管理方法可分為以下幾類:法規管理方法、行政管理方法、技術管理方法、成本管理方法、企業文化管理方法等，都是以命令－支配模式為主，而現代化的管理方式主要著重于加強各專業、各人員之間的協作，所以計量管理網絡模式隨著21世紀數字化、網絡化與信息化的推行應運而生。具體來說就是構建一個計量管理網絡，它包含技術管理、成本管理、行政管理、法制管理、企業文化管理在內的數字化網絡，旨在實現計量管理的自動化、智能化、數字化建設。

目前同行業計量部門采用的計量管理系統多種多樣，大多主要針對專門的技術業務，涵蓋要素較為單一，網絡化程度較低，業務流程沒有全面納入到管理系統中;同時，網絡上運行的信息沒有進行數字化加工，未建立統一的數字化模型，未實現智能化管理。

試飛院計量中心以往采用兩層C/S結構計量業務管理系統，作為計量部門內部使用。首先選定一臺穩定的計算機作為服務器，安裝數據庫軟件;另外30余臺計算機作為客戶機，安裝計量業務軟件作為人機操作界面，其中使用了Delphi開發系統客戶軟件和SQL server 2000數據庫服務器。運行時由數據庫服務器支持計量業務程序，并用來存儲和管理數據，用戶需在客戶機上進行操作，客戶機可從服務器獲取數據并向用戶顯示數據，同時把用戶的要求如修改設備臺帳信息或生成檢定/校準證書提交給服務器處理，該系統在運行初期可基本滿足計量業務的需求。近年來，試飛任務量在原有的基礎上翻了一番，人員數量增加了約20%，同時人員結構也發生了變化，本科以上學歷的人員占到了50%以上，原來的計量管理系統從外部任務需求和內部管理需求來看，已遠遠不能滿足當前需求，在數字化、智能化等方面迫切需要提升。

1 計量數字化管理系統總體設計思路

通過將計量管理中的法規管理、行政管理、技術管理、成本管理和文化管理分別整理并建立管理模型，同時根據各管理要素之間關聯關系，特別是法規管理、行政管理、技術管理、成本管理這四個要素之間的關系，建立總體的計量管理數字化模型。總體框圖如圖1所示。

圖1 計量數字化管理系統總體框圖

1.1 數字模型的建立

法規管理模型主要是對法規條款的數字化加工，將法規按幾何量計量、熱力學計量、電學計量等不同的業務種類，不同的設備種類，不同的計量方法，用三級目錄進行劃分，建立判定準則和門限，通過掃描送檢設備的條形碼信息，即可實現相關準則和判定門限的自動套用，并增加人工審核環節，在提高工作效率的同時，保證數據的可靠性。

行政管理主要分計劃、指令、反饋、考核等環節。行政管理模型主要包含年度計劃的制定、工作結構的分解 (WBS)、工作指令的生成、工作指令的反饋、年度工作的考核，其過程是通過頂層管理者制定的年度工作目標，自動分發給各級人員分解工作結構(WBS)，再依據WBS自動生成工作指令，各級工作人員要根據工作指令開展工作，然后形成反饋，年終根據工作指令的反饋形成人員的考核信息。

技術管理主要包含技術成果信息的生成、歸檔、自動調用等環節。技術管理模型主要是根據成果管理的要求，實現成果要素分類，完成各要素錄入后，自動生成技術成果文件，按照不同領域和專業自動歸檔，根據新的任務需要，可自動提取和快速鏈接。

成本管理主要包含年度預算、實際成本、掙值分析等環節。是根據年度計劃和指令集的對應關系，依據科研經費管理規定，從設計、材料、外協、試驗、人員等方面形成年度預算集合，根據當月的進展情況，自動生成實際的經費支出，根據實際的支出 (AC)和預算支出 (PV)進行掙值 (EV)分析，分析成本的支出情況和計劃的完成情況。

文化管理主要包含質量文化、計量文化的管理，其中包括企業文化的宣貫，重要質量月、計量日等活動的自動提醒等。

1.2 網絡化運行

考慮到試飛院計量管理業務的實際需要，計量管理系統采用B/S的網絡結構，即分布式三層模式，結構圖如圖2所示。編程語言采用JSP，JAVA，HTML混合編程，JSP文件首先在服務器端生成中間的JAVA文件，再生成Class，然后以HTML的形式返回到客戶端。JSP文件首先執行其中的JAVA代碼，然后生成HTML文件，在客戶端的瀏覽器上展示出來。數據結構采用三級，如圖3所示。

圖2 B/S網絡結構

圖3 數據結構框圖

采用B/S結構的計量管理系統主要優點如下:

1)從網頁訪問數據庫服務器，實現對計量信息資料的網上傳輸、共享和有效控制;

2)客戶端只需要安裝瀏覽器軟件，簡化了客戶端的工作，系統業務變化時避免客戶端應用程序一一升級的困難，另外當用戶數量或在線使用量增加時，能夠保持系統性能沒有明顯的衰退;

3)增加Web服務器、應用服務器、數據庫服務器擔負更多的工作，對數據庫的訪問和應用程序的執行將在服務器上完成，從而使得計量管理系統試運行期間所用調試時間和精力大大減少。

2 計量管理數字化系統功能

1)實現計量管理的數字化和智能化

此功能實現了送檢設備的條形碼信息的生成和掃描，相關準則和判定門限的智能化;實現了年度計劃的編制，工作指令集的編制和執行反饋，年度考核的自動化;實現了技術成果信息的生成、歸檔、自動調用;實現了年度預算、實際成本和掙值分析;實現了計量的文化管理。

2)實現計量中心實驗室管理

實驗室管理主要由測量設備周期管理、計量檢定/校準業務管理、實驗室綜合管理、臨時任務管理和統計查詢組成，其中測量設備管理可以完成全院幾萬臺測量設備信息臺帳的建立、每月/年周檢計劃的管理、對標準裝置作重復性和穩定性分析，具體功能如下:

a.建立客戶基本信息登記，如圖4所示。

b.采用分級結構對客戶信息進行維護，相關分類來自于試飛院門戶系統。

c.可查詢客戶歷史檢定記錄及其器具信息。

d.可進行計量中心標準器管理，如圖5所示。

e.可提前1個月進行超期告警。

f.可針對每一個設備提供相關檢定標準裝置、檢定標準和證書附頁模版。

g.可以查詢客戶的相關繳費記錄。

h.可對客戶的意見進行記錄管理。

i.可對試飛院內部非計量中心的員工 (如儀管員和計量負責人)訪問計量中心實驗室管理系統進行授權管理。

j.可與試飛院門戶系統中的用戶信息進行聯動。

k.在建立測量設備臺帳時，可以手工錄入各種信息并集中保存到服務器數據庫中，使用時可提取需要的數據。在建立總臺帳時，自動分類建立各個部門分類臺帳，包括全院測量設備總臺帳 (分通用和專用)、計量標準設備總臺帳、在用測量設備總臺帳、封存測量設備臺帳、報廢測量設備臺帳、禁用測量設備臺帳、自檢測量設備臺帳、外送測量設備臺帳，各臺帳之間數據能夠自動轉換。在工作臺帳中可聯動查看測量設備的歷史狀態變化信息、歷史檢定信息等內容，能夠動態刷新測量設備的狀態信息等。

l.可以進行測量設備任意組合條件的查詢和瀏覽;可以查看測量設備最新狀態，并對測量設備狀態進行管理;可以記錄每一個測量設備在它的使用生命周期中的歷史狀態變化信息、歷史檢定信息，可以下載電子版的歷史檢定證書;能夠實現自動按月生成各部門校準檢定計劃，可以自由調整檢定計劃，均衡分配計量工作時間，自動生成測量設備周檢計劃。各部門可直接通過網絡查看相關信息，如圖6所示。

圖4 客戶信息界面

圖5 計量標準器管理界面

圖6 周檢計劃管理界面

計量中心業務管理可以完成被檢定/校準設備的收發、證書編輯生成、證書復核、證書批準和證書返工這些流程，如圖7所示的證書編輯界面，具體可以實現以下功能:

圖7 證書編輯界面

a.根據科室 (專業組)權限領取和處理自己的檢定、校準業務。當領取錯誤或其他特殊情況發生時，也可以由檢定員自己退回已領取的任務。

b.可以將器具送維修部門處理，對于維修完成的器具可以查看維修記錄。

c.可手動上傳原始記錄，檢定員可在校準/檢定中導入各種格式的原始記錄或證書掃描文件，如excel，word，gif，pdf，jpg等格式文件，存入服務器中進行網絡共享和調用。

d.根據檢定數據以及證書模板能自動生成證書正面。

e.針對臺帳中存在的設備，通過設備臺帳導入模板，自動生成對應的附頁。針對臺帳中不存在的設備(即新受理的設備)，操作員通過附頁模版庫導入模版。

f.按已超期、將超期、待完成、已完成等進行分類列表查詢。

g.證書編號可根據設定的規則自動生成，并在生成之后能夠手動修改，但要檢查證書編號的唯一性。

h.輸入檢定日期后，根據缺省有效期生成有效日期，選擇不同的檢定周期會自動生成有效日期。

i.可以手工選擇檢定任務所使用的主要標準裝置信息。

j.可以手工登記檢定過程中產生的其他費用，如差旅費等。

k.可以通過條形碼掃描方式定位任務。

l.證書校核人和批準人可以查看但不能修改證書。

m.可自動添加對應操作人員的電子簽名。

n.對于每步操作都由系統進行日志記錄，包含操作人信息和操作時間，如果發現證書有問題可以退回。可退回到之前任意流程，并要求輸入退回原因。

實驗室綜合管理要完成人員信息臺帳的建立、計量相關文件的集中管理;臨時任務管理主要針對型號任務統計或培訓學習等臨時任務進行管理;不同權限的人員可以對權限范圍內不同狀態的計量任務信息進行查詢和統計。

3)實現測量設備查詢與告警系統

計量中心作為全院所有受控測量設備的管理者，致力于測量設備全過程的動態監控，確保全院設備周檢計劃的正常進行及計量器具量值傳遞的準確性、可靠性和統一性。以往存在的信息孤島現象阻礙了計量部門與其它單位的信息互動，測量設備查詢與告警系統可以幫助測量設備使用單位和人員對本單位設備信息進行查詢，適時看到測量設備的狀態，采用醒目的方式提醒相關人員進行處理，并及時更新告警狀態。其中儀器管理員作為使用單位與計量中心的協調者，可以部分修改設備的信息，工作臺帳界面如圖8所示。

圖8 儀器管理員工作臺帳界面

3 結束語

計量數字化管理系統的優點在于能將法規管理方法、行政管理方法、技術管理方法、成本管理方法、企業文化管理和系統維護全面集成，既能經濟有效地利用現有計算機的資源，又能保證計量管理信息數據的安全性，既能實現大數據量的存儲和處理，又能滿足院內其他單位對儀器設備查詢、預警的要求，很大程度上節省了人力資源，提高了工作效率，促進了計量管理數字化和智能化建設。

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