離散制造生產過程執行管理系統的技術路線與技術風險

劉斌

摘 要：在經濟與社會發展步入轉型關鍵時期的今天，我國制造業所面臨的全球化競爭也日趨激烈化，而隨著大數據、云計算、物聯網等技術的廣泛應用，離散制造生產的受關注程度也在不斷提升，基于此，本文選擇了某企業的離散制造生產過程執行管理系統作為研究對象，并對該系統的技術路線與技術風險進行了詳細的論述，希望由此能夠為相關業內人士帶來一定啟發。

關鍵詞：離散制造 技術路線 技術風險

中圖分類號：TH166 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（b）-0020-02

本文研究的離散制造生產過程執行管理系統由報表平臺、看板平臺、計劃管理、原物料管理、標簽管理、等級管理、系統集成、預警管理、返工管理、修補管理、工程模型管理、工藝管理、設備管理、生產管理、質量管理等功能模塊組成，如計劃管理功能模塊便包含計劃接收、領料計劃管理、計劃變更、出貨計劃管理、生產計劃管理等功能，而為了最大化這類功能劃分，正是本文圍繞離散制造生產過程執行管理系統的技術路線與技術風險開展具體研究的原因所在。

1 離散制造生產過程執行管理系統技術路線總結

1.1 系統架構

該系統由UI表現層、系統數據集成層、服務層、數據訪問層、數據存儲層、插件容器、基礎組件等組成，由此系統即可提供模型管理、資源管理、插件管理、系統配置、權限管理等功能服務。

1.2 集成架構

離散制造生產過程執行管理系統的集成架構包括與離散實時數據集成、與關系業務數據集成、與ERP集成、應用系統集成四部分，具體的集成架構如下所示：（1）與離散實時數據集成。平臺數據由兩類生產實時數據構成及業務關系型數據構成，其中生產實時數據的集成存在DNC網卡、PLC采集、手工、手持終端、條碼掃描等集成方式，這類集成方式的應用需要得到實時數據庫的媒介支持，如其中的PLC采集方式能夠通過PLC實現機床I/O點的直接采集，并能夠在采集后將信息傳遞至實時數據庫。（2）與關系業務數據集成。業務關系型數據同樣屬于平臺數據的重要組成之一，主要包括能耗數據、統計分析數據、質量檢驗數據、排程數據、訂單數據等，可采用手動數據采集進行數據集成，由此即可適應多級調度管理場合要求。（3）與ERP集成。ERP系統在離散制造生產過程執行管理系統中會提供訂單數據、物料數據，而通過與ERP系統的集成，即可通過第三方接口接收ERP系統發送的日計劃、物料等數據，平臺則會通過第三方接口讀寫數據至業務數據中，數據還包括掃碼信息、工廢數據、庫存數據等。（4）應用系統集成。離散制造生產過程執行管理系統可接入各類子系統，如語音調度子系統、水里排程子系統、地理信息子系統等[1]。

1.3 系統基礎平臺

離散制造生產過程執行管理系統的基礎平臺可分為前臺與后臺兩個部分，前臺主要負責可視化分析等，后臺則用于系統配置、數據管理、信息建模等，整個體系的對外功能提供以插件為單位，整個平臺的功能提供則需要得到容器掛接插件整合支持，具體的系統基礎平臺組成如下所示：（1）系統配置。負責提供基礎信息配置功能，包括權限信息、用戶信息、風格設置、系統登錄、系統菜單、表單信息等，權限管理同樣屬于系統配置負責范疇。（2）權限管理。提供統一操作權限、統一組織結構管理權限、用戶管理權限、頁面配置權限等，用戶、角色、權限、系統、操作項、系統管理員等對象均均屬于系統管轄范圍。（3）可視化組件。該基礎平臺可由用戶結合自身需要、習慣自行調整，頁面的靈活配置、HTMl5編碼規劃的采用、支持數據綁定與頁面觸發事件的應用也進一步擴展了可視化組件平臺功能，該平臺的組件種類包括文本、報表、曲線、導航、菜單、流程畫面、GIS等。（4）報表工具及圖形分析組件。該平臺支持多數據源關聯的報表設計方式、非線性報表模型、多級的分組與交叉報表，由此即可實現非線性報表個數不限制支持動態格間運算設計、不規則分組支持。（5）工廠模型。該平臺可通過數據方法進行整個工程的描述，這種描述的核心在于各類數據源數據的對象化處理，由此即可進行信息模型運行情況的查看，前端應用輸出、數據結果抽取需求也能夠由此得以滿足。（6）插件管理。該平臺的提供的平臺插件包括業務功能插件和平臺功能插件，前者屬于專門定制的企業級應用插件，不同業務管理模型屬于其前身，后者屬于標準通用插件，多年行業經驗屬于其前身，由此即可滿足不同插件的新增接入、管理需要。（7）工作流子系統。該平臺主要由運行管理工具、流程定義工具、流程引擎組成，三者各自具備不同的功能，如流程引擎具備工作流事項管理、流程圖設計等功能。

2 離散制造生產過程執行管理系統的技術風險及應對措施

2.1 軟件技術風險及應對措施

離散制造生產過程執行管理系統面臨的技術風險可以概況為源代碼管理、知識產權保護、技術人員資源儲備，這類技術風險的應對措施如下所示：（1）源代碼管理。為應對源代碼管理帶來的技術風險，離散制造生產過程執行管理系統采用了內網部署的SVN源代碼管理服務器，通過嚴格的制度約束，系統開發人員養成了每天使用SVN更新源代碼的習慣，每天完成的代碼編寫則需要在通過Code Review后簽入SVN，由此系統開發實現了源代碼管理風險的應對。（2）知識產權保護。為應對知識產權保護技術風險，系統開發公司采用了開展保密文件分類管理、訂立商業秘密保護條款、簽訂保密協議、申請著作權及專利等知識產權保護措施，技術保護由此獲得了有力支持。（3）技術人力資源。開發人員水平直接關系著離散制造生產過程執行管理系統整體質量，而為了應對技術人員資源儲備技術風險，開發公司采用了提高核心技術人才福利待遇和薪酬、堅持“以人為本”人力資源管理原則、采用股票期權等長期激勵、建立知識管理系統、簽署技術保密協議等技術風險應對措施，人才流失所導致的技術風險也由此實現了較好應對[2]。

2.2 設計與實施技術風險與應對措施

離散性制造業具備生產組織管理困難、工藝路線復雜等特點，而為了保證離散制造生產過程執行管理系統較好應對這類特點，開發人員采用了RFID技術、終端分類、多線程同步技術、分層設計技術、多線程同步技術訪問，由此實現了物料跟蹤與驗證、生產組織管理流程效率提升等風險的應對。此外，系統在開發中還遵循了客戶級別優先、工序交貨期優先、設備加工成本或加工效率優先、關聯訂單優先、同物料優先的順序加工原則，排產規則設計風險也由此實現了較好應對。

3 結語

綜上所述，離散制造生產過程執行管理系統具備較為廣闊的應用前景，在此基礎上，本文涉及的系統架構、集成架構、系統基礎平臺、軟件技術風險及應對措施、設計與實施技術風險與應對措施等內容，則提供了可行性較高的系統設計與實現路徑，而為了實現系統的進一步深化，車間勞動能力計劃算法、自動化任務排程算法相關研究也需要得到業內人士關注。

參考文獻

[1] 左延紅，張克仁，王雅.一種基于物聯網技術的離散制造執行系統實現方法與應用[J].制造技術與機床，2015（11）：33-39.

[2] 李澍，吳瑜，楊立斌.面向離散企業制造執行系統關鍵技術研究[J].控制工程，2015，22（S1）：13-16.