曹云　陳宗利　袁璐

摘要：在產(chǎn)品的生產(chǎn)與調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)中，針對(duì)各類工業(yè)設(shè)備的使用及完成狀況，以信息化的形式實(shí)現(xiàn)了設(shè)備所處狀態(tài)的語(yǔ)音提醒和看板展示，方便操作人員知悉產(chǎn)品在設(shè)備中的進(jìn)展程度，同時(shí)最大限度減少設(shè)備占用以及產(chǎn)品加工超時(shí)引起的損耗等情況。

關(guān)鍵詞：設(shè)備狀態(tài);電裝;語(yǔ)音提醒;看板

中圖分類號(hào)：TP302 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）13-0201-02

1 背景

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，許多工業(yè)設(shè)備都是作為單獨(dú)個(gè)體而沒有融入整個(gè)企業(yè)信息化運(yùn)營(yíng)中，其中有些設(shè)備不具備聯(lián)網(wǎng)能力，有些因?yàn)楸Ｃ艿纫蛩囟拗坡?lián)網(wǎng)，還有些設(shè)備通過(guò)廠家提供的配套信息系統(tǒng)進(jìn)行操作，并且難以集成到現(xiàn)有系統(tǒng)上。

這些獨(dú)立的工業(yè)設(shè)備作為信息化建設(shè)中的孤島，無(wú)法高效地將運(yùn)行信息展示給車間操作人員，使得部分生產(chǎn)加工程序無(wú)法通過(guò)信息化管控收集數(shù)據(jù)，在一定程度上造成了工序超期等待、設(shè)備長(zhǎng)期占用，以及產(chǎn)品損壞、設(shè)備壽命減少等問(wèn)題。間接影響了企業(yè)生產(chǎn)效率，增加了人力財(cái)力成本。

因此，在車間現(xiàn)場(chǎng)引入基于語(yǔ)音引擎的設(shè)備狀態(tài)信息系統(tǒng)，及時(shí)將每個(gè)設(shè)備的使用與完成情況通過(guò)語(yǔ)音提醒和看板展示的形式告知設(shè)備操作人員，以達(dá)到降本增效的目的。

2 業(yè)務(wù)背景

2.1 產(chǎn)品的電裝與試驗(yàn)設(shè)備

產(chǎn)品在車間的電裝加工過(guò)程中，需要用到烘箱與表貼機(jī)等設(shè)備。由于某些加工步驟的需要，車間現(xiàn)場(chǎng)有許多工序存在操作人員等待設(shè)備的情況。在多個(gè)產(chǎn)品并行加工的情況下，操作人員在等待設(shè)備加工的同時(shí)，還需要處理其他產(chǎn)品的電裝工作。因此時(shí)常會(huì)忙于手邊的工作而疏于檢查設(shè)備中的產(chǎn)品時(shí)間是否已經(jīng)超期，從而導(dǎo)致車間現(xiàn)場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)操作人員忘記檢查產(chǎn)品狀態(tài)，在設(shè)備中放置時(shí)間超長(zhǎng)的問(wèn)題。

產(chǎn)品在試驗(yàn)中心進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程中，需要用到ESS、高低溫箱以及綜合箱等設(shè)備。由于產(chǎn)品在試驗(yàn)設(shè)備中需要按一定規(guī)律反復(fù)地進(jìn)行上電與下電，尤其是在多個(gè)設(shè)備的產(chǎn)品并行試驗(yàn)情況下，操作人員往往會(huì)忽視當(dāng)前產(chǎn)品的試驗(yàn)完成情況而影響后續(xù)試驗(yàn)與調(diào)試。

2.2 各類設(shè)備的特性

1） 電裝加工過(guò)程：烘箱、表貼機(jī)等設(shè)備。

產(chǎn)品在設(shè)備中需要設(shè)定工作時(shí)間，各類型任務(wù)擁有對(duì)應(yīng)的工作時(shí)間。操作人員需要及時(shí)獲悉設(shè)備的加工完成情況，并在完成后投入下一個(gè)產(chǎn)品或關(guān)閉設(shè)備。

2） 試驗(yàn)過(guò)程：ESS、高低溫箱和綜合箱等設(shè)備。

產(chǎn)品在設(shè)備中按設(shè)定好的時(shí)間間隔進(jìn)行重復(fù)的上電與下電循環(huán)，一次試驗(yàn)過(guò)程可能會(huì)持續(xù)幾天，由于試驗(yàn)設(shè)備集中放在一個(gè)單獨(dú)的設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)，其運(yùn)轉(zhuǎn)噪音與高溫使得進(jìn)入隨時(shí)查看變得極為不便，因而操作人員需要隨時(shí)獲悉產(chǎn)品在設(shè)備中的運(yùn)行狀態(tài)，以便更好地分配任務(wù)或做出相應(yīng)調(diào)整。

2.3 加工試驗(yàn)過(guò)程中設(shè)備的現(xiàn)狀

目前產(chǎn)品在設(shè)備中運(yùn)行所需的時(shí)間、狀態(tài)、操作員等信息都是通過(guò)紙質(zhì)記錄，沒有有效的提醒機(jī)制，也沒有形成科學(xué)的信息化管理模式，需要依賴操作人員個(gè)人細(xì)心程度，容易出現(xiàn)超期、失誤等現(xiàn)象。鑒于上述電裝加工以及試驗(yàn)過(guò)程中各類設(shè)備使用存在的問(wèn)題與現(xiàn)狀，應(yīng)當(dāng)積極引入設(shè)備狀態(tài)管理這種技術(shù)保障機(jī)制。

3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 業(yè)務(wù)需求分析

設(shè)備管理系統(tǒng)的主要信息化需求為：

1） 語(yǔ)音提醒需求：電裝加工過(guò)程任務(wù)到期需要自動(dòng)語(yǔ)音播報(bào)，如果沒有處理將在5分鐘后繼續(xù)呼叫，直到操作人員將其關(guān)閉;試驗(yàn)過(guò)程產(chǎn)品每一次上電或下電都需要語(yǔ)音提醒，直到試驗(yàn)完成。

2） 任務(wù)管理需求：電裝加工過(guò)程創(chuàng)建呼叫任務(wù)，進(jìn)行查詢、修改、終止和刪除操作;試驗(yàn)過(guò)程根據(jù)上下電時(shí)間、循環(huán)次數(shù)、循環(huán)間隔等信息生成設(shè)備任務(wù)狀態(tài)看板，需要進(jìn)行修改、刪除等維護(hù)操作。

3） 任務(wù)類型需求：針對(duì)電裝過(guò)程中的不同類型任務(wù)，對(duì)應(yīng)不同時(shí)間點(diǎn)，對(duì)任務(wù)完成要求也不同。

4） 設(shè)備管理需求：針對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理維護(hù)。

5） 日志記錄管理：對(duì)每條任務(wù)的開始、執(zhí)行情況、修改和刪除等操作都需要自動(dòng)生成日志記錄。

6） 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理需求：維護(hù)呼叫對(duì)象、地點(diǎn)、操作用戶、部門、班組、權(quán)限等信息。

通過(guò)需求分析，給出設(shè)備狀態(tài)管理系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)模塊，如圖1所示。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在需求分析與業(yè)務(wù)模塊的基礎(chǔ)上，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。由于需要監(jiān)聽語(yǔ)音呼叫任務(wù)，在服務(wù)端部署監(jiān)聽程序必不可少，監(jiān)聽程序獲取并執(zhí)行定時(shí)語(yǔ)音任務(wù);用戶需要隨時(shí)隨地訪問(wèn)系統(tǒng)，并且便捷地進(jìn)行數(shù)據(jù)操作、查看當(dāng)前狀態(tài)。因此該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成了客戶端和Web端兩大部分（系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)見圖2所示）。

3.2.1 Web端

Web端用來(lái)創(chuàng)建數(shù)據(jù)，維護(hù)并監(jiān)控，展示設(shè)備的狀態(tài)信息、任務(wù)的執(zhí)行情況，把需要提醒的任務(wù)推送給客戶端去執(zhí)行。

在電裝加工模塊中，當(dāng)有產(chǎn)品進(jìn)入了需要定時(shí)結(jié)束的加工步驟時(shí)，工序操作人員為其創(chuàng)建新的任務(wù)，在系統(tǒng)預(yù)設(shè)的可選清單里選擇相應(yīng)的呼叫對(duì)象、地點(diǎn)、任務(wù)類型，系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)類型自動(dòng)關(guān)聯(lián)出呼叫時(shí)間，調(diào)度人員對(duì)已創(chuàng)建的任務(wù)進(jìn)行管理與維護(hù)，根據(jù)完成情況進(jìn)行結(jié)束等操作。

在環(huán)境試驗(yàn)?zāi)K中，當(dāng)有產(chǎn)品需要送進(jìn)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)人員為其創(chuàng)建相應(yīng)任務(wù)，根據(jù)該產(chǎn)品的試驗(yàn)要求在設(shè)備里對(duì)上電與下電的循環(huán)次數(shù)、間隔時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，系統(tǒng)根據(jù)初始時(shí)間自動(dòng)計(jì)算出剩余循環(huán)任務(wù)的提醒時(shí)間，大大簡(jiǎn)化了用戶操作。當(dāng)設(shè)備任務(wù)創(chuàng)建好后，試驗(yàn)人員可在設(shè)備任務(wù)狀態(tài)界面清晰地查看當(dāng)前各個(gè)設(shè)備的工作狀態(tài)情況。

3.2.2 客戶端

客戶端用來(lái)監(jiān)測(cè)并執(zhí)行Web端里推送來(lái)的任務(wù)。產(chǎn)品在電裝加工過(guò)程中，判斷其狀態(tài)是否為“已終止”，對(duì)于“任務(wù)等待中”則按時(shí)對(duì)其執(zhí)行呼叫提醒，對(duì)于“執(zhí)行中”的任務(wù)將在隨后繼續(xù)呼叫直至操作人員將其終止。產(chǎn)品在試驗(yàn)過(guò)程中，客戶端判斷該設(shè)備當(dāng)前循環(huán)輪次的狀態(tài)是否已到上電或下電時(shí)間，如任務(wù)時(shí)間一到則按時(shí)執(zhí)行語(yǔ)音提醒，并在設(shè)備狀態(tài)欄亮起“紅燈”。

客戶端通過(guò)第三方語(yǔ)音庫(kù)服務(wù)程序?qū)㈩A(yù)設(shè)的文字內(nèi)容轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音并播放，因此需要同時(shí)啟動(dòng)語(yǔ)音庫(kù)服務(wù)，見圖3所示。

3.3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用價(jià)值

該系統(tǒng)Web端為B/S架構(gòu)，前端采用基于Javascript的MiniUI框架開發(fā)，后臺(tái)采用Java EE的SSH （Struts + Spring + Hibernate） 組合框架開發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)為Oracle 11g，可以方便地滿足各操作人員在身旁的計(jì)算機(jī)前訪問(wèn);系統(tǒng)的客戶端為C/S架構(gòu)，為Java開發(fā)的語(yǔ)音自動(dòng)執(zhí)行軟件，需要在連有音箱廣播設(shè)備的計(jì)算機(jī)上保持開啟狀態(tài)。

目前系統(tǒng)已在某軍工單位電裝車間和試驗(yàn)中心部署應(yīng)用，通過(guò)用戶積極的使用以及良好的反饋，該系統(tǒng)日漸成熟，很好地實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程中的定時(shí)呼叫提醒，提高了車間操作人員的工作效率。相信在日后持續(xù)優(yōu)化并結(jié)合工作實(shí)際，該系統(tǒng)也可以在其它部門發(fā)揮類似的功效和用途，為越來(lái)越多的員工在科研生產(chǎn)上創(chuàng)造便捷。

4 結(jié)束語(yǔ)

在生產(chǎn)過(guò)程中引入基于語(yǔ)音引擎的工業(yè)設(shè)備狀態(tài)管理系統(tǒng)，很大程度改善了現(xiàn)有的設(shè)備運(yùn)行管理機(jī)制，其高效的語(yǔ)音呼叫執(zhí)行能力與清晰直觀的設(shè)備看板展示使得操作人員的日常工作更加便捷，無(wú)需將過(guò)多精力用在操心設(shè)備使用情況上，擯棄了不必要的紙質(zhì)材料，節(jié)約了人力、財(cái)力與時(shí)間成本，提高了車間生產(chǎn)力。

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