基于Linux的嵌入式數據庫茶葉生產系統研究

李小芳（承德石油高等專科學校計算機與信息工程系，河北承德067000）

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基于Linux的嵌入式數據庫茶葉生產系統研究

李小芳
（承德石油高等專科學校計算機與信息工程系，河北承德067000）

摘要：基于Linux的嵌入式數據庫茶葉生產系統可以對茶葉樣品進行有效照射，光纖探頭將透過茶葉樣品的發酵信息進行聚集，然后通過光纖傳遞給光纖探頭將透過茶葉樣品的發酵信息進行收集，并通過光纖傳遞給數據處理模塊，實現準確、有效、實時的獲取通過光纖傳遞過來的茶葉生產信息，將其轉換成數字信號，送入微處理器進行處理、計算和分析，從而完成對茶葉樣產程度的預測，并在觸摸顯示屏上進行結果顯示，實現茶葉自動化的生產。

關鍵詞：Linux；嵌入式數據庫；茶葉；生產系統

隨著計算機應用技術及網絡的迅速發展，企業在管理及生產過程中更需要有信息化的管理來提高企業整體的經濟效益。Linux技術簡單來說就是將一切生產、經營業務進行數字化管理，利用現代化科技手段將生產模塊的發展信息更新，從而為人們提供最新的信息，使人們充分的了解企業發展的動態業務，從而為企業做出科學的生產流水提供依據，合理配置有限的資源。普洱茶企業實現自動化生產的過程是比較復雜的，要將計算機應用技術和網絡技術有機的結合，才能有效的提高自動化生產效率和水平，從而提高茶葉企業的經濟效益和競爭力。

1　嵌入式茶葉生產系統的三種形式

嵌入式茶葉生產系統以嵌入數據庫為基本組成，每個單元由4～6人，最多不超過10人完成相對完整的一系列作業內容，各工位之間的在制品采用一些簡單的輔助設施或手工搬運，單元內的成員相互協作，共同完成生產任務。由于用于嵌入式茶葉生產系統的工作臺布局一般成U型，像個體戶的售貨攤，所以在日本也被稱之為“U字型茶葉生產系統”或“貨攤茶葉生產系統”（日語直譯為“屋臺方式”）。

嵌入茶葉生產系統可具體分為：一人茶葉生產系統、分割茶葉生產系統和巡回茶葉生產系統。

1.1一人茶葉生產系統

一人式是嵌入式茶葉生產系統的基本形態，嵌入數據庫內所有作業不再進行分工，由一名作業員獨自完成。一人茶葉生產系統的優點是嵌入數據庫內作業員的加工速度由自己控制，不受其他作業員的影響，便于自主管理；缺點是工作內容多，對作業員的操作要求較高，培養多能工所需的時間較長。

1.2分割茶葉生產系統

嵌入數據庫內有數名（一般6人以下）作業員，每人分擔若干工序。當產品所需工序較多時采用這種方式，或在多能工培養期間作為向一人式或巡回式轉換的過渡型茶葉生產系統。

1.3巡回方式

嵌入數據庫內有若干名作業人員，每個人都承擔嵌入數據庫內的全部作業。操作時，作業人員按順序和統一的節奏一個接著一個在嵌入數據庫內巡回作業，在日本也稱它為“追兔方式”。巡回式的優點是不用增加作業面積、工作臺和設備，僅通過增加作業人員就可達到迅速增產的目的；缺點是嵌入數據庫內的生產節奏被作業速度最慢的人控制。

2　基于Linux嵌入式數據庫的茶葉生產系統的特征和優勢

嵌入式茶葉生產系統是應運信息經濟時代市場對產品多品種、小批量的需求而產生的，其自身的特征和相較于傳統流水線茶葉生產系統優點，使之成為柔性生產理念更高層次的代表之一。

2.1基于Linux嵌入式茶葉生產系統的特征

2.1.1生產設備呈“U型”或“L型”布置，工人在內側作業，使之能夠從最后作業點快速回到初始作業點，從而達到作業路線最短的目的。

2.1.2秉承小型化和少人化的原則，一條嵌入線（Cell Line）線體長度為6～8m，配置員工4～6人。

2.1.3工位間在制品的傳輸不再使用傳送帶設備，采用徒手或其他簡易裝置（如滑道等）搬運。

2.1.4作業員由只重復做某一操作轉為多能工，嵌入內的每個作業員一般都能夠勝任所有工作，保證生產過程中因需求變化，可以對作業員進行靈活的調配。

2.1.5全部作業均在工作臺上完成，作業員一般采用站立姿勢作業。

2.1.6產品的所有檢驗工作均由作業員負責，不另設檢驗工序。

2.1.7主要為手工作業，機械化和自動化的水平低。

2.2基于Linux嵌入式茶葉生產系統的優勢

2.2.1較強的柔性，可靈活布局。傳統流水線布局剛性大，生產產品單一，對市場需求波動的應變能力較差，一旦生產對象發生變化，將面臨流水線調整困難、調整費用高的問題。而嵌入式茶葉生產系統的每個嵌入數據庫相互獨立，規模小，以手工作業為主，多采用通用設備，機械化和自動化的水平低，作業員都是多能工，所以可以頻繁、低成本的更換生產產品的類型，通過復制或刪減嵌入數據庫的數量就能簡單地應對產量的變化。

2.2.2線體易建立，投資少，建設周期短。傳統流水線需要根據生產產品的特征進行專門設計，線體一般有幾十米長，為了保證生產效率，采用自動化程度高的大型設備，從而需要建設配套的大型廠房，導致流水線的建設需要高投資和長周期。而嵌入線以手工作業為主，只需普通的工作臺，取消了傳送帶，采用少量低成本、簡單通用的機械和自動化工具，使得線體的長度大大縮短，在短時間內就可以建立完成，還能根據產量的變化迅速增減嵌入數據庫的個數，降低調整成本。

2.2.3減少庫存，消除浪費，降低成本和生產周期。流水線生產為了避免瓶頸工序造成整條生產線停工情況的產生，各工序之間都有一定量的在制品庫存，使得流動資金的占用量增加并且掩蓋質量缺陷問題；流水線越長，分工越細，需要的作業人員越多，由于流水線的生產節奏由作業速度最慢的工位控制，因此產生等待浪費，導致大量的工時損失；作業細化，增加取放次數從而導致動作的浪費；設備專用，換線調整時間長。而嵌入式生產可有效實施“一個流”模式，減少在制品，降低庫存成本；可根據產量靈活調節作業員數量，降低人力成本；除分割式生產，嵌入數據庫內的所有作業由一個人完成，各工序之間沒有等待浪費；嵌入數據庫規模小，作業人數少，當生產對象發生變化時，可實現快速切換。

2.2.4培養多能工，發揮作業員的主觀能動性，培養團隊協作能力。流水線生產只需要員工按照既定的生產節拍，進行重復機械式的某一種工作，不需要員工擁有過多的思想和相互之間的交流，不利于員工身心健康的發展。而嵌入式生產的多能工掌握多種不同的操作技術，有利于員工間的相互交流與協作，提高對質量問題的監控能力；員工自主控制嵌入數據庫內的所有作業，這樣能充分調動他們對工作的積極性，增加個人參與感。

2.2.5根據市場需求的變化，可進行“并行生產”。流水線生產由于換線難度大，長期只批量生產某一類產品，無法靈活應對市場需求的變化。而嵌入式生產中每個嵌入數據庫都是獨立的個體，可獨自完成整個生產流程，并且由于各嵌入數據庫內設備簡單通用，可實現快速切換，多個嵌入可面向不同客戶的產品需求，同時進行生產。

3　嵌入式茶葉生產系統的局限性和應用條件

任何一種茶葉生產系統在應用過程中都會存在一定的局限性，嵌入式茶葉生產系統也不是任何時候都優于流水線茶葉生產系統，在二者的選擇上，要根據企業的實際情況和嵌入式茶葉生產系統自身的特點而定。

3.1嵌入式茶葉生產系統的局限性

3.3.1培訓投資大，時間長。嵌入式茶葉生產系統需要員工掌握多種甚至全部生產技能，市場需求的變化要求培訓必須持續進行，因此企業需要在員工培訓上投入大量的資金和時間；員工一旦離職，短時間內很難找人替代。

3.1.2短期內產品可變成本增加。在拆分流水線進行嵌入式生產改造的初期，為了滿足多個嵌入數據庫的生產需求，需要對設備進行改造，要增加大量的治工具，造成了短期內產品可變成本的增加。

3.1.3工人體力消耗多，壓力大，容易缺少約束。由于巡回式生產，要求作業員站立作業，使作業強度增加；為了掌握更多的技能以應對市場的變化，工人需要不斷接受培訓，不但要對嵌入數據庫內的所有工作負責，還要進行團隊間的溝通協作，使工作壓力增加，容易使工人產生抵觸情緒；雖然一定程度上工人可以自主管理，但當工人安于現狀，工作消極時，就會影響生產效率和產品的質量。

3.1.4嵌入數據庫延展性小。嵌入數據庫內的人數限制在15人以下，人數的限制決定了嵌入數據庫的規模，若過度伸展擴充，其將失去相較于流水線占地面積小、布局費用少和生產線平衡率高的優勢。

3.1.5由于布局規模的限制，需要有特殊安放要求的設備（如沖壓設備不能和靈敏性測試儀放在一起）給嵌入式生產布局帶來困難。

3.1.6及時供應物料的難度加大。嵌入數據庫空間小，每個工位上擺放的物料數量有限，而生產產品種類多，為了不間斷生產，配料員必須保證物料的持續供應。

3.2嵌入式茶葉生產系統的應用條件

3.2.1生產的產品批量小，品種多。

3.2.2嵌入式茶葉生產系統以手工作業為主，因此加工對象多為制造工藝簡單的小型制品，質量輕，以女性單手能夠輕易提起為限。

3.2.3為了適應嵌入式生產高柔性的特點，與之相配套的生產組織機構要有高度的靈活性。

3.2.4由于嵌入式茶葉生產系統的特點，對員工的操作技能，作業速度和統籌全局的能力上要求較高，因此需要有一套完善、有效的培訓體系。

4　結　語

現階段，在生產自動化設備的控制系統設計過程中，對生產自動化設備的運行效率造成了負面影響，為了滿足市場對電氣工程智能化的巨大需求，本文針對茶葉渥堆發酵生產當中存在的問題，設計了自動生產與控制系統，該系統利用Linux及各種生產與控制設備對茶葉生產過程中的溫度、濕度、pH值等相關數據進行實時采集與存儲。

參考文獻

[1]吳嫻.基于Qtopia的嵌入式軟件開發[J].計算機工程與設計. 2007 （21）：61-63.

[2]龔星宇，許佳，龔尚福.嵌入式數據庫的研究[J].現代電子技術. 2007（09）：79-81.

作者簡介：李小芳（1978-），女，河北邢臺人，碩士，講師，研究方向：計算機系統結構、嵌入式數據庫。