面向制造現(xiàn)場(chǎng)的工藝文件管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

覃事東+李書(shū)+劉翊

摘 要：工藝文件的發(fā)放和在制造現(xiàn)場(chǎng)的管理是許多制造企業(yè)要面對(duì)的問(wèn)題，人工管理的模式存在工作量大、效率低、易出錯(cuò)等諸多弊端。文章研究分析了文件發(fā)放的流程，基于java的MVC框架和HTML5技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了面向制造現(xiàn)場(chǎng)的工藝文件管理系統(tǒng)，以一種信息化的、簡(jiǎn)單高效的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝文件的管控，提高了文件流轉(zhuǎn)的效率和準(zhǔn)確率。

關(guān)鍵詞：工藝文件管理；信息系統(tǒng)；HTML5；JAVA

1 概述

隨著科技的發(fā)展和企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的推進(jìn)，互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)的結(jié)合越來(lái)越緊密。各類信息系統(tǒng)也為企業(yè)的信息化、智能化提供了技術(shù)支撐，企業(yè)在設(shè)計(jì)和工藝領(lǐng)域都給予了足夠的重視。

對(duì)于制造現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)指導(dǎo)文件，存在種類繁多、數(shù)目龐雜等特點(diǎn)，通過(guò)集中打印紙質(zhì)文件下發(fā)與回收的管理方式存在工作量大、標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一、容易出現(xiàn)丟失錯(cuò)亂等問(wèn)題，顯然已經(jīng)不能適應(yīng)很多的應(yīng)用場(chǎng)景了。而越來(lái)越多的基于輕量化模型的三維裝配工藝文件生成技術(shù)[1]的提出和基于B/S模式的虛擬仿真系統(tǒng)[2]和IETM（Interactive Electronic Technical Manual，交互式電子技術(shù)手冊(cè)）[3]的廣泛應(yīng)用，也為將設(shè)計(jì)和工藝模型發(fā)布到制造現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)造了有利條件。

本文主要研究了工藝文件在制造現(xiàn)場(chǎng)的管理模式，提出并實(shí)現(xiàn)了面向制造現(xiàn)場(chǎng)的工藝文件管理平臺(tái)，將工藝文件存儲(chǔ)在云端，采用B/S架構(gòu)，后臺(tái)使用JAVA的MVC框架，使用基于HTML5的Web前端技術(shù)，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(yè)所需的工藝指導(dǎo)文件，可以豐富設(shè)計(jì)模型在制造現(xiàn)場(chǎng)的展現(xiàn)形式。工藝人員在系統(tǒng)中完成設(shè)計(jì)變更的轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝文件的更新?lián)Q版，保證現(xiàn)場(chǎng)文件的最新有效，提高文件的流轉(zhuǎn)效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)操作人員隨時(shí)隨地準(zhǔn)確、便捷的指導(dǎo)。

2 系統(tǒng)分析

2.1 流程分析

工藝下發(fā)文件至現(xiàn)場(chǎng)主要有兩種途徑，一是在項(xiàng)目開(kāi)始階段為現(xiàn)場(chǎng)各班組制作發(fā)放清單，將相關(guān)的工藝文件一次發(fā)送發(fā)班組，班組使用這些作業(yè)文件指導(dǎo)作業(yè)；二是在收到設(shè)計(jì)變更后，工藝人員編制文件通知班組相關(guān)的工藝變更，同時(shí)將相關(guān)作業(yè)指導(dǎo)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(yè)。

若使用人工打印下發(fā)紙質(zhì)文件會(huì)存在以下問(wèn)題：一是初始發(fā)放時(shí)無(wú)法確定班組所需的全部文件，少發(fā)文件可能導(dǎo)致班組無(wú)法作業(yè)，多發(fā)又會(huì)造成浪費(fèi)，后期補(bǔ)發(fā)流程繁瑣；二是文件審核下發(fā)流程冗長(zhǎng)，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(méi)有回收或者現(xiàn)場(chǎng)存在多個(gè)版本的文件，導(dǎo)致作業(yè)出現(xiàn)偏差，引起不必要的返工；四是大量的紙質(zhì)文件保存和管理給現(xiàn)場(chǎng)班組和作業(yè)人員帶來(lái)諸多不便，還有文件查找不便、文件易損壞丟失、模型展現(xiàn)形式單一等弊端。

本系統(tǒng)旨在將工藝下發(fā)文件的整體流程統(tǒng)一管控起來(lái)，在系統(tǒng)中完成閉環(huán)管理。在系統(tǒng)中流轉(zhuǎn)的工藝文件類型及其流轉(zhuǎn)過(guò)程如表1所示。

2.2 功能分析

系統(tǒng)的主要參與者有工藝人員、審核人員、現(xiàn)場(chǎng)操作人員。

工藝人員負(fù)責(zé)項(xiàng)目開(kāi)始階段導(dǎo)入或制作相關(guān)文件，在系統(tǒng)中編制文件發(fā)放清單，并提交審核。在接收到設(shè)計(jì)變更后，工藝人員在系統(tǒng)中編制設(shè)計(jì)變更執(zhí)行（通知）單，在系統(tǒng)中轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)變更為相應(yīng)的工藝變更，并編制文件變更清單，導(dǎo)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(qǐng)后，在系統(tǒng)中選擇通過(guò)或駁回申請(qǐng)。通過(guò)申請(qǐng)后，相應(yīng)的文件會(huì)轉(zhuǎn)存到系統(tǒng)的云端文件服務(wù)器，并將舊版文件替換成新版文件。

現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員可以在系統(tǒng)中根據(jù)當(dāng)前作業(yè)工序查看作業(yè)指導(dǎo)文件，也可以搜索查看工藝發(fā)送的各類文件，但應(yīng)當(dāng)只能根據(jù)工藝人員的設(shè)置，查看自身作業(yè)相應(yīng)的文件而非所有工藝文件，以保證文件的安全性。系統(tǒng)用例圖見(jiàn)圖 1。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu)使各層結(jié)構(gòu)解耦，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖2。

3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)中的主要實(shí)體有用戶類、工序類、文件類、發(fā)放記錄類、變更單類，其中用戶帳戶用于安全管理和權(quán)限控制，各類實(shí)體關(guān)系的E-R圖如圖3所示。

3.3 功能設(shè)計(jì)

3.3.1 帳戶管理模塊。該模塊主要負(fù)責(zé)帳號(hào)登錄校驗(yàn)、權(quán)限檢查、密碼修改、個(gè)人信息檢索與維護(hù)等功能，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員帳戶擁有查看與自身作業(yè)相關(guān)文件的權(quán)限，工藝人員帳戶擁有下發(fā)文件、編制變更單、更改變更文件等權(quán)限，相關(guān)審核人員有通過(guò)或駁回下發(fā)申請(qǐng)的權(quán)限。各用戶擁有修改自己系統(tǒng)登錄密碼的權(quán)限，為了安全起見(jiàn)，系統(tǒng)帳戶的開(kāi)通、各用戶信息的維護(hù)、用戶權(quán)限的分配只開(kāi)放給系統(tǒng)管理員。

3.3.2 文件發(fā)放模塊。該功能模塊主要實(shí)現(xiàn)工藝文件下發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)終端的需求。項(xiàng)目開(kāi)始階段，由工藝人員在系統(tǒng)中制作各班組各類型的文件發(fā)放清單，并上傳相關(guān)文件至系統(tǒng)服務(wù)器，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢索校驗(yàn)上傳的文件與文件發(fā)放清單中的種類、類型是否匹配，命名是否規(guī)范，并反饋檢測(cè)結(jié)構(gòu)給用戶，便于用戶查找錯(cuò)誤。當(dāng)檢測(cè)通過(guò)后，允許用戶提交發(fā)放申請(qǐng)至相關(guān)人員審核，審核通過(guò)后，文件會(huì)轉(zhuǎn)存至系統(tǒng)的文件服務(wù)器完成歸檔，相關(guān)作業(yè)人員登錄系統(tǒng)可以查看到這些文件。

3.3.3 變更管理模塊。當(dāng)設(shè)計(jì)下發(fā)設(shè)計(jì)變更后，該模塊負(fù)責(zé)完成設(shè)計(jì)變更的轉(zhuǎn)化和工藝文件的更新操作。工藝人員在系統(tǒng)中編制設(shè)計(jì)變更執(zhí)行（通知）單，通知現(xiàn)場(chǎng)操作人員相關(guān)的設(shè)計(jì)變更內(nèi)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(tǒng)服務(wù)器，當(dāng)通知單通過(guò)審核后，系統(tǒng)自動(dòng)更新文件發(fā)放記錄，更新文件服務(wù)器中的文件，以確?，F(xiàn)場(chǎng)能夠且只能看到最新的文件，以保證作業(yè)人員按最新文件作業(yè)，提高效率，減少不必要的返工。

3.3.4 文件查看模塊?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員需要使用多種終端查看作業(yè)指導(dǎo)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(xiàn)有移動(dòng)信息服務(wù)的不足[4]，因此該模塊使用獨(dú)立于平臺(tái)的HTML5技術(shù)，以期在不同平臺(tái)上獲得一致的較好體驗(yàn)。文件查看界面要求足夠簡(jiǎn)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(jìn)入系統(tǒng)的首頁(yè)會(huì)顯示收到的變更信息，變更列表按時(shí)間排序，提醒作業(yè)人員最新收到的變更。用戶也可以進(jìn)入各類文件的列表頁(yè)面，在搜索框中輸入文件的部分編號(hào)或名稱等信息查找當(dāng)前作業(yè)所需文件。系統(tǒng)為操作人員提供個(gè)人工作臺(tái)功能，用戶可以自行挑選各類文件至工作臺(tái)或根據(jù)工序查看作業(yè)文件。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)后臺(tái)使用獨(dú)立于平臺(tái)以及對(duì)互聯(lián)網(wǎng)具有良好支持的Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，服務(wù)器端使用tomcat7作為web容器。前臺(tái)界面使用HTML5開(kāi)發(fā)。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(yè)可以根據(jù)自身的情況選擇合適的終端。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)使用的是Firefox47作為終端瀏覽器。圖4展示了系統(tǒng)文件列表界面，圖5展示了指導(dǎo)視頻查看界面。

5 結(jié)束語(yǔ)

文章研究了下發(fā)紙質(zhì)文件至作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的流程和存在的弊端，分析了通過(guò)信息系統(tǒng)處理工藝文件下發(fā)的可行性和優(yōu)勢(shì)，介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和技術(shù)方案選擇的過(guò)程，最后給出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的范例。通過(guò)系統(tǒng)提高了工藝文件流轉(zhuǎn)和更新的效率，實(shí)現(xiàn)了對(duì)文件的有效管控，消除了現(xiàn)場(chǎng)文件管理的種種弊端，豐富了現(xiàn)場(chǎng)信息展現(xiàn)的形式，使作業(yè)人員可以隨時(shí)隨地使用終端訪問(wèn)云端的文件，提高了工作效率。

參考文獻(xiàn)

[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(shù)[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2013（10）.

[2]趙麗麗，王猛，葉旭明，等.虛擬仿真系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)典型零件加工中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（29）.

[3]高萬(wàn)春，朱興動(dòng)，宋建華，等.S1000D下IETM的研究與實(shí)踐[J].微計(jì)算機(jī)信息，2007（18）.

[4]儲(chǔ)節(jié)旺，黃潔欽.HTML5與移動(dòng)信息服務(wù)[J].情報(bào)理論與實(shí)踐，2013（7）.