面向制造現場的工藝文件管理系統設計與實現

覃事東+李書+劉翊

摘 要：工藝文件的發放和在制造現場的管理是許多制造企業要面對的問題，人工管理的模式存在工作量大、效率低、易出錯等諸多弊端。文章研究分析了文件發放的流程，基于java的MVC框架和HTML5技術，設計并實現了面向制造現場的工藝文件管理系統，以一種信息化的、簡單高效的方式實現對工藝文件的管控，提高了文件流轉的效率和準確率。

關鍵詞：工藝文件管理；信息系統；HTML5；JAVA

1 概述

隨著科技的發展和企業轉型升級的推進，互聯網與傳統制造業企業的結合越來越緊密。各類信息系統也為企業的信息化、智能化提供了技術支撐，企業在設計和工藝領域都給予了足夠的重視。

對于制造現場的作業指導文件，存在種類繁多、數目龐雜等特點，通過集中打印紙質文件下發與回收的管理方式存在工作量大、標準難以統一、容易出現丟失錯亂等問題，顯然已經不能適應很多的應用場景了。而越來越多的基于輕量化模型的三維裝配工藝文件生成技術[1]的提出和基于B/S模式的虛擬仿真系統[2]和IETM（Interactive Electronic Technical Manual，交互式電子技術手冊）[3]的廣泛應用，也為將設計和工藝模型發布到制造現場創造了有利條件。

本文主要研究了工藝文件在制造現場的管理模式，提出并實現了面向制造現場的工藝文件管理平臺，將工藝文件存儲在云端，采用B/S架構，后臺使用JAVA的MVC框架，使用基于HTML5的Web前端技術，適配多種終端，使操作人員可以使用各類終端，便捷安全的查看作業所需的工藝指導文件，可以豐富設計模型在制造現場的展現形式。工藝人員在系統中完成設計變更的轉化，系統自動實現對工藝文件的更新換版，保證現場文件的最新有效，提高文件的流轉效率，實現對操作人員隨時隨地準確、便捷的指導。

2 系統分析

2.1 流程分析

工藝下發文件至現場主要有兩種途徑，一是在項目開始階段為現場各班組制作發放清單，將相關的工藝文件一次發送發班組，班組使用這些作業文件指導作業；二是在收到設計變更后，工藝人員編制文件通知班組相關的工藝變更，同時將相關作業指導文件回收，替換為最新的文件，以保證班組按最新的文件作業。

若使用人工打印下發紙質文件會存在以下問題：一是初始發放時無法確定班組所需的全部文件，少發文件可能導致班組無法作業，多發又會造成浪費，后期補發流程繁瑣；二是文件審核下發流程冗長，效率低下；三是圖紙版本管理存在失控的可能，可能存在舊版文件沒有回收或者現場存在多個版本的文件，導致作業出現偏差，引起不必要的返工；四是大量的紙質文件保存和管理給現場班組和作業人員帶來諸多不便，還有文件查找不便、文件易損壞丟失、模型展現形式單一等弊端。

本系統旨在將工藝下發文件的整體流程統一管控起來，在系統中完成閉環管理。在系統中流轉的工藝文件類型及其流轉過程如表1所示。

2.2 功能分析

系統的主要參與者有工藝人員、審核人員、現場操作人員。

工藝人員負責項目開始階段導入或制作相關文件，在系統中編制文件發放清單，并提交審核。在接收到設計變更后，工藝人員在系統中編制設計變更執行（通知）單，在系統中轉化設計變更為相應的工藝變更，并編制文件變更清單，導入或編制新版文件，并提交審核。

審核人員在收到工藝人員的審核申請后，在系統中選擇通過或駁回申請。通過申請后，相應的文件會轉存到系統的云端文件服務器，并將舊版文件替換成新版文件。

現場作業人員可以在系統中根據當前作業工序查看作業指導文件，也可以搜索查看工藝發送的各類文件，但應當只能根據工藝人員的設置，查看自身作業相應的文件而非所有工藝文件，以保證文件的安全性。系統用例圖見圖 1。

3 系統設計

3.1 系統結構設計

系統采用分層結構使各層結構解耦，提高系統的可擴展性和可維護性。系統結構圖見圖2。

3.2 數據庫設計

系統中的主要實體有用戶類、工序類、文件類、發放記錄類、變更單類，其中用戶帳戶用于安全管理和權限控制，各類實體關系的E-R圖如圖3所示。

3.3 功能設計

3.3.1 帳戶管理模塊。該模塊主要負責帳號登錄校驗、權限檢查、密碼修改、個人信息檢索與維護等功能，現場作業人員帳戶擁有查看與自身作業相關文件的權限，工藝人員帳戶擁有下發文件、編制變更單、更改變更文件等權限，相關審核人員有通過或駁回下發申請的權限。各用戶擁有修改自己系統登錄密碼的權限，為了安全起見，系統帳戶的開通、各用戶信息的維護、用戶權限的分配只開放給系統管理員。

3.3.2 文件發放模塊。該功能模塊主要實現工藝文件下發至現場終端的需求。項目開始階段，由工藝人員在系統中制作各班組各類型的文件發放清單，并上傳相關文件至系統服務器，系統會自動檢索校驗上傳的文件與文件發放清單中的種類、類型是否匹配，命名是否規范，并反饋檢測結構給用戶，便于用戶查找錯誤。當檢測通過后，允許用戶提交發放申請至相關人員審核，審核通過后，文件會轉存至系統的文件服務器完成歸檔，相關作業人員登錄系統可以查看到這些文件。

3.3.3 變更管理模塊。當設計下發設計變更后，該模塊負責完成設計變更的轉化和工藝文件的更新操作。工藝人員在系統中編制設計變更執行（通知）單，通知現場操作人員相關的設計變更內容、工藝操作變更和工藝文件的更新，并將更新后的文件上傳至系統服務器，當通知單通過審核后，系統自動更新文件發放記錄，更新文件服務器中的文件，以確保現場能夠且只能看到最新的文件，以保證作業人員按最新文件作業，提高效率，減少不必要的返工。

3.3.4 文件查看模塊。現場作業人員需要使用多種終端查看作業指導文件，為每種終端去適配文件查看界面的工作繁瑣且效率低下，HTML5中諸多新特性能很好地改善現有移動信息服務的不足[4]，因此該模塊使用獨立于平臺的HTML5技術，以期在不同平臺上獲得一致的較好體驗。文件查看界面要求足夠簡潔方便，使操作人員能夠便捷的獲取所需信息，提高效率。操作人員進入系統的首頁會顯示收到的變更信息，變更列表按時間排序，提醒作業人員最新收到的變更。用戶也可以進入各類文件的列表頁面，在搜索框中輸入文件的部分編號或名稱等信息查找當前作業所需文件。系統為操作人員提供個人工作臺功能，用戶可以自行挑選各類文件至工作臺或根據工序查看作業文件。

4 系統實現

系統后臺使用獨立于平臺以及對互聯網具有良好支持的Java語言開發，服務器端使用tomcat7作為web容器。前臺界面使用HTML5開發。客戶端可以是Windows、Android或IOS等各類終端，只需要安裝一款支持HTML5的瀏覽器即可，這使得企業可以根據自身的情況選擇合適的終端。系統開發使用的是Firefox47作為終端瀏覽器。圖4展示了系統文件列表界面，圖5展示了指導視頻查看界面。

5 結束語

文章研究了下發紙質文件至作業現場的流程和存在的弊端，分析了通過信息系統處理工藝文件下發的可行性和優勢，介紹了系統的設計和技術方案選擇的過程，最后給出了系統實現的范例。通過系統提高了工藝文件流轉和更新的效率，實現了對文件的有效管控，消除了現場文件管理的種種弊端，豐富了現場信息展現的形式，使作業人員可以隨時隨地使用終端訪問云端的文件，提高了工作效率。

參考文獻

[1]田富君，張紅旗，張祥祥，等.基于輕量化模型的三維裝配工藝文件生成技術[J].制造業自動化，2013（10）.

[2]趙麗麗，王猛，葉旭明，等.虛擬仿真系統在發動機典型零件加工中的應用[J].科技創新與應用，2016（29）.

[3]高萬春，朱興動，宋建華，等.S1000D下IETM的研究與實踐[J].微計算機信息，2007（18）.

[4]儲節旺，黃潔欽.HTML5與移動信息服務[J].情報理論與實踐，2013（7）.