基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件生產(chǎn)管理系統(tǒng)研究

劉光林，鐘柳花，李鵬傳，王曉虎，侯力

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件生產(chǎn)管理系統(tǒng)研究

劉光林1，鐘柳花1，李鵬傳1，王曉虎1，侯力2

（1.成都航利航空科技有限責(zé)任公司，四川 成都 611936；2.四川大學(xué) 機械工程學(xué)院，四川 成都 610065）

針對國內(nèi)某航空中小型零件生產(chǎn)企業(yè)的信息管理方式存在產(chǎn)品生產(chǎn)線信息反饋效率低、設(shè)備與人員準(zhǔn)備計劃和生產(chǎn)計劃匹配率低、產(chǎn)品生產(chǎn)效率低等問題，開發(fā)了一套基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。以產(chǎn)品主要生命周期流程為基礎(chǔ)，結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)效率制約因素，進行了系統(tǒng)功能需求分析。提出了一種基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件信息化模式。構(gòu)建了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件信息化架構(gòu)模型。在此基礎(chǔ)上，進行了系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計和軟件系統(tǒng)開發(fā)。最后給出了信息管理系統(tǒng)在產(chǎn)品信息化生產(chǎn)流程管理中的應(yīng)用案例。系統(tǒng)的實現(xiàn)與應(yīng)用可以提高航空中小型零件生產(chǎn)過程中的信息反饋效率和管理效率，從而提高企業(yè)生產(chǎn)效率，并進一步降低生產(chǎn)成本。

航空中小型零件；信息管理系統(tǒng)；架構(gòu)模型

航空中小型零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，生產(chǎn)精度要求高，且生產(chǎn)多采用單件小批量的模式，導(dǎo)致某航空中小型零件生產(chǎn)企業(yè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)信息管理呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)流程長且復(fù)雜、產(chǎn)品流程難以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、跨部門流程多、數(shù)字化與信息化程度低和人員時間浪費大等特點，使得企業(yè)信息反饋效率低、設(shè)備與人員利用率低，嚴(yán)重影響企業(yè)生產(chǎn)效率，增加了生產(chǎn)成本。因此，亟需開發(fā)一套能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程可監(jiān)控、設(shè)備使用信息與人員工作狀態(tài)等實時反饋且具備良好交互特性的生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，以提高產(chǎn)品生產(chǎn)過程中信息反饋效率，提高設(shè)備與人員的使用率，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和降低加工成本。

“互聯(lián)網(wǎng)+”是利用信息通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，讓互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)進行深度融合，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在資源配置和集成中的優(yōu)化作用。在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，產(chǎn)品的訂購、設(shè)計、加工、檢測和服務(wù)等信息能夠?qū)崿F(xiàn)實時匯總、流動、分析、優(yōu)化和交互，為產(chǎn)品生命周期內(nèi)信息的管理和生產(chǎn)資源的合理配置帶來了極大的便利，適用于未來小批量、單件化、定制化和分散化的產(chǎn)品制造模式，而這與航空中小零部件的生產(chǎn)模式十分契合。在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將逐漸應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，通過已有數(shù)據(jù)改進生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)方式，利用互聯(lián)網(wǎng)平臺讓互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)制造業(yè)進行深度融合，實現(xiàn)個性化、柔性化和高效率生產(chǎn)。

目前“互聯(lián)網(wǎng)+”在生產(chǎn)管理中已有廣泛應(yīng)用。段偉拯[1]對“互聯(lián)網(wǎng)+”下的汽車供應(yīng)鏈進行了研究，分析了轉(zhuǎn)型升級的作用和面臨的問題；趙炯[2]設(shè)計了基于Android的工業(yè)設(shè)備遠程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了清晰的層次劃分和系統(tǒng)解耦，并對其進行了測試；彭鑫[3]針對指數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，提出了一種能夠兼容傳統(tǒng)工業(yè)控制監(jiān)控軟件結(jié)構(gòu)的解決方案，采用Android NDK開發(fā)和JNI混合調(diào)用的方式，實現(xiàn)了設(shè)計的監(jiān)控軟件系統(tǒng)，并對其進行了應(yīng)用測試；厲天數(shù)[4]等運用互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，介紹了安全質(zhì)量可視化管理APP的實際應(yīng)用情況，并分析了其實際應(yīng)用效果；郭娜[5]基于航空制造企業(yè)工裝圖紙等的管理難題，采用基于Android平臺的智能手持終端對工裝設(shè)計圖紙實現(xiàn)了了高效率管理；李欣然[6]基于煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境特點，采用NFC作為系統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)，開發(fā)了基于Android的煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場APP信息化軟件，并在生產(chǎn)現(xiàn)場對該軟件進行了測試使用；張剛和顧寄南[7]進行了面向手持移動設(shè)備終端的網(wǎng)絡(luò)化制造平臺集成框架研究，采用Agent和Web Services技術(shù)，實現(xiàn)了手持移動設(shè)備終端通和網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)之間的動態(tài)集成；戶偉利[8]研究了Android 工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)發(fā)送與接收平臺的主要功能模塊并進行了一一實現(xiàn)，并在模擬條件下測試了軟件；鮑蕾蕾[9]研究了一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和Android技術(shù)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其系統(tǒng)可以實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)采集、基于Android終端的數(shù)據(jù)管理。

本文從分析某航空中小型零件生產(chǎn)管理的需求和存在的問題出發(fā)，結(jié)合前人在面向基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的產(chǎn)品生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)之上，開發(fā)了一套基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)。首先，提出了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件信息化具體模式，設(shè)計了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件信息化架構(gòu)模型，主要包括基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用表示層。而后，對航空中小型零件生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)進行功能模塊劃分，主要包括用戶管理模塊、項目管理模塊、制造技術(shù)管理模塊、質(zhì)量檢查模塊和物流管理模塊。最后，基于系統(tǒng)功能模塊進行了軟件系統(tǒng)開發(fā)，并給出生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)在智能移動端應(yīng)用案例。

1 航空中小型零件生產(chǎn)信息化需求分析

1.1 航空中小型零件產(chǎn)品的主要生命周期流程

對于航空中小型零件來說，產(chǎn)品的跟蹤是整個管理過程的核心任務(wù)之一，其流程如圖1所示。主要業(yè)務(wù)流程如下：

（1）部門與客戶簽訂訂單協(xié)議后，將訂單與相關(guān)資料轉(zhuǎn)移到項目管理部門。項目管理部門根據(jù)訂單類型為項目分配編號作為訂單產(chǎn)品全生命周期的唯一識別代碼，可通過系統(tǒng)生成相關(guān)的數(shù)據(jù)并通知相關(guān)部門。各相關(guān)部門的管理部門根據(jù)自身的人員工作排程和生產(chǎn)設(shè)備使用排程制定安排項目參與人員和生產(chǎn)設(shè)備。

（2）對于成熟的產(chǎn)品，項目管理部門直接下發(fā)圖紙到生產(chǎn)管理部門、下發(fā)物料清單到物料管理部門；對于需要進行設(shè)計的產(chǎn)品，則將客戶提供的相關(guān)資料圖紙等發(fā)送到設(shè)計部門。對于新開發(fā)的產(chǎn)品，由技術(shù)人員設(shè)計產(chǎn)品圖紙后，經(jīng)相關(guān)負責(zé)人審定，下發(fā)至工藝設(shè)計部門。

（3）工藝設(shè)計部門編制工藝卡，生成生產(chǎn)工藝卡和物料清單，將工藝卡傳遞給生產(chǎn)管理部門，將物料清單傳遞給物料管理部門。

（4）生產(chǎn)管理部門根據(jù)車間設(shè)備情況、訂單情況等，制定出生產(chǎn)計劃和設(shè)備、人員分配表。將物料需求時間發(fā)送給物料管理部門，物料管理部門按時準(zhǔn)備好各批次產(chǎn)品的物料。

（5）生產(chǎn)車間根據(jù)生產(chǎn)管理部門的生產(chǎn)調(diào)度進行相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)，及時將產(chǎn)品生產(chǎn)情況反饋到信息化管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并按照每一個生產(chǎn)工件編號進行管理，保證產(chǎn)品質(zhì)量可追溯到單個的產(chǎn)品。

（6）質(zhì)檢部門對生產(chǎn)的產(chǎn)品進行檢測，將每一個產(chǎn)品的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)按照產(chǎn)品編號進行組織，對于合格產(chǎn)品制作質(zhì)量證明書，并轉(zhuǎn)入倉儲和運輸環(huán)節(jié)。

圖1 航空中小型零件主要生命周期業(yè)務(wù)流程

1.2 航空中小型零件的設(shè)計、生產(chǎn)效率制約因素分析

對于航空中小型零件來說，產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)效率是整個產(chǎn)品主要生命周期的核心，如1.1節(jié)中（2）～（6）所示，其效率將直接影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。在上述的產(chǎn)品整個生命管理周期中，已有部分環(huán)節(jié)實現(xiàn)了數(shù)字化管理，但是貫穿整個設(shè)計、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息化管理依然是整個業(yè)務(wù)流程中的效率谷地，制約著設(shè)計、生產(chǎn)效率的提高。其部分制約因素分析如下：

（1）在發(fā)生設(shè)計變更或生產(chǎn)變更時，信息反饋速度和準(zhǔn)確度將嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率和資源利用率，遲緩的信息反饋可能造成巨大的資源浪費。

（2）生產(chǎn)進度、生產(chǎn)工作量等的反饋手段落后。現(xiàn)階段產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)普遍采用指定時間、地點統(tǒng)計的生產(chǎn)進度、生產(chǎn)工作量統(tǒng)計匯報方式，導(dǎo)致生產(chǎn)進度、生產(chǎn)工作量匯報不及時，且將生產(chǎn)人員的時間大量浪費在匯報工作上。

1.3 航空中小型零件生產(chǎn)信息化一般性功能需求分析

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件生產(chǎn)信息化的主要目的是采用基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的各種技術(shù)手段，提高產(chǎn)品在設(shè)計、生產(chǎn)、質(zhì)檢階段的信息化水平，力求克服產(chǎn)品在設(shè)計和生產(chǎn)階段的效率制約。為了給員工用戶提供良好的生產(chǎn)體驗，在進行信息化生產(chǎn)系統(tǒng)架構(gòu)研究前，需要對面向用戶對象的功能需求進行分析，同時，這些面向用戶的功能也需要各種底層的功能對其進行支撐。

如圖2所示，整個信息化生產(chǎn)系統(tǒng)從使用需求上分成了五大部分：

（1）項目進度安排與過程分解。該功能主要是對項目進度進行適當(dāng)粒度的劃分并給出時間節(jié)點，為適應(yīng)產(chǎn)品生產(chǎn)在現(xiàn)實中的組織模式，需要在不同的管理層面上進行不同粒度的劃分，同時實現(xiàn)對項目進度的跟蹤管理。

（2）項目組成員及成員職責(zé)分配。對項目組的人員進行配置，配置后人員便進入了流程表單中，能通過流程管理對項目組成員和產(chǎn)品的完工情況等進行及時跟蹤。

（3）產(chǎn)品設(shè)計過程跟蹤管理。完成設(shè)計人員的分工，設(shè)計進度和審批進度的跟蹤，工藝信息卡片的錄入、查看、審批等。

（4）產(chǎn)品生產(chǎn)過程跟蹤管理。對制造過程中的各個環(huán)節(jié)進行跟蹤管理、跟蹤匯報、工藝查看等，以減少信息不對稱帶來的人員資源和其他資源的浪費。

（5）產(chǎn)品質(zhì)檢過程管理。對質(zhì)檢中的各個環(huán)節(jié)進行跟蹤管理、跟蹤匯報以及與生產(chǎn)部門之間的實時互動交流，能在錄入相關(guān)質(zhì)量檢查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上生成質(zhì)量證明書等。

圖2 航空中小型零件生產(chǎn)信息化管理的功能需求分析

2 航空中小型零件生產(chǎn)信息化架構(gòu)模型

2.1 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件信息化模式

互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的融合為航空中小型零件生產(chǎn)流程管理的信息化帶來了新的契機。截止2017年，智能手機用戶規(guī)模已達到6.55億人，企業(yè)員工一般均擁有并能熟練使用智能手機。智能手機可以十分方便地通過互聯(lián)網(wǎng)或移動互聯(lián)網(wǎng)與外界取得聯(lián)系，智能應(yīng)用APP技術(shù)的發(fā)展也日新月異，這就使管理信息化的部分難題可能在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下得到較好的解決。例如：①應(yīng)用智能手機實現(xiàn)遠程信息匯報；②應(yīng)用智能手機實現(xiàn)遠程表單審批；③應(yīng)用智能手機實現(xiàn)遠程工藝卡片查看。

“互聯(lián)網(wǎng)+”模式的出現(xiàn)，可以推動航空中小型零件信息化的發(fā)展。但基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的產(chǎn)品生產(chǎn)模式并不是要直接實現(xiàn)信息化過程中的所有步驟和所有方面，而是在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”模式對產(chǎn)品信息化的各方面進行適當(dāng)?shù)母倪M升級以提高信息化程度、提高生產(chǎn)效率。本文提出的模式如圖3所示。

圖3 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件信息化具體模式

如圖3所示，通過移動互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)手段的綜合運用，將產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場、企業(yè)外出人員和企業(yè)管理、設(shè)計人員從空間隔離上解放了出來，拉近了企業(yè)人員之間的“距離”。產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場人員可以通過智能移動手機終端方便地與其他人員進行技術(shù)和生產(chǎn)交流，解決企業(yè)人員分散的問題。

2.2 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件信息化生產(chǎn)架構(gòu)模型

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件信息化模式在航空中小型零件制造的具體實施中，需要對其總體架構(gòu)模型進行詳細的設(shè)計和研究，以指導(dǎo)整個航空中小型零件信息化的構(gòu)建實踐過程。在搭建體系時，需要充分考慮系統(tǒng)的實際需求和可能出現(xiàn)的潛在需求。因此，必須使整個系統(tǒng)的各子系統(tǒng)和各功能組件模塊之間處于松耦合的狀態(tài)。本文提出的架構(gòu)模型如圖4所示，劃分為四層：基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用表示層。

（1）基礎(chǔ)設(shè)施層。主要是指實現(xiàn)信息化生產(chǎn)的基礎(chǔ)硬件設(shè)施。航空中小型零件設(shè)備數(shù)字化信息化程度較低，所以在信息化生產(chǎn)建設(shè)中基本可不考慮相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的信息化（制造設(shè)備信息化改造成本過高）。

圖4 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件信息化架構(gòu)模型

（2）數(shù)據(jù)層。主要包含了信息化生產(chǎn)流程驅(qū)動中的各項數(shù)據(jù)。

（3）業(yè)務(wù)邏輯層。主要用于完成信息化生產(chǎn)過程中的各種業(yè)務(wù)邏輯，信息化鑄造實施過程中的核心技術(shù)是基于工作流引擎的工作流管理技術(shù)。

（4）應(yīng)用表示層。主要是面向人的使用。航空中小型零件生產(chǎn)信息化過程當(dāng)中，涉及的信息使用部門較多、人員構(gòu)成及業(yè)務(wù)流程復(fù)雜。按使用設(shè)備分，應(yīng)用層主要要面向兩種用戶：電腦終端用戶和移動手機端用戶；按職責(zé)劃分，應(yīng)用層的用戶又可劃分為：具有管理職責(zé)的員工用戶和一般員工用戶；按所在部門劃分，應(yīng)用層用戶可劃分為：管理部門用戶、設(shè)計部門用戶、生產(chǎn)部門用戶、質(zhì)檢部門用戶等。

本文主要應(yīng)用的是單案例研究方式，以騰訊為例，針對人力資源管理領(lǐng)域的教授與管理者、博士研究生和碩士研究生進行了調(diào)查研究，并在此基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)收集。

3 航空中小型零件信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 模塊功能設(shè)計

一個完整的軟件系統(tǒng)一般需要分為多個子系統(tǒng)，而子系統(tǒng)又由更小的功能模塊組成。模塊之間要盡可能的獨立，減小系統(tǒng)的耦合性，有利于整個系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試、部署和擴展。在該項目的實施中，在現(xiàn)有SAP（思愛普）系統(tǒng)基本實現(xiàn)基于電腦終端的信息管理的基礎(chǔ)之上，在移動手機終端要基本實現(xiàn)查看、瀏覽、上傳和審批功能，將信息化的界限從傳統(tǒng)的辦公室拓展延伸到生產(chǎn)現(xiàn)場。

根據(jù)該航空中小型零件信息化管理系統(tǒng)的要求，如圖5所示，將信息化系統(tǒng)主要分為五個主要模塊，分別為用戶管理模塊、項目管理模塊、制造技術(shù)管理模塊、質(zhì)量檢查模塊和物流管理模塊。

圖5 航空中小型零件生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)功能模塊

（1）用戶管理模塊

主要實現(xiàn)功能：①部門信息管理以及部門人員信息管理，查看、維護各部門的人員基本信息等，添加各部門管理信息以及人員基本信息；②系統(tǒng)權(quán)限管理，用于設(shè)置各部門相關(guān)人員相應(yīng)查閱使用數(shù)據(jù)的權(quán)限。

用戶管理模塊的使用群體主要為兩大類：企業(yè)內(nèi)部工作人員與企業(yè)客戶。為避免企業(yè)保密信息泄露，需對不同角色、用戶進行權(quán)限管理。常用權(quán)限管理技術(shù)有：自動訪問控制DAC（Discretionary Control）、強制訪問控制MAC（Mandatory Access Control）和基于角色的訪問控制RBAC（Role Based Access Control）[10]。

本項目信息管理系統(tǒng)采用RBAC96的權(quán)限管理方法。RBAC的核心是于用戶集和權(quán)限集之間添加“中間集”，即角色集，使用“中間集”將用戶集與權(quán)限集解耦，從而降低分配權(quán)限的工作量[11]。RBAC具有與策略無關(guān)、自我管理的能力，在按組織進行安全策劃時更為方便。RBAC96[12]是Sanhu等人在RBAC的基礎(chǔ)上進行改善的模型，添加了角色層次關(guān)系，使得不同角色之間可以繼承或排斥，如圖6所示。

（2）項目管理模塊

主要是用來管理零件生產(chǎn)流程。中小型航空零件種類眾多，系統(tǒng)中涵蓋了多種資源信息。在信息管理系統(tǒng)整合之前，企業(yè)各部門之間由于缺乏統(tǒng)一的管理平臺，對于同一種資源采用的編碼規(guī)則都會有所不同，各類資源編碼反應(yīng)的信息也存在差異，從而造成了編碼的混亂[13]。通過結(jié)合生產(chǎn)線實際情況和企業(yè)管理現(xiàn)狀，對項目編碼提出了便于記憶的統(tǒng)一編碼結(jié)構(gòu)，如圖7所示。

根據(jù)零件部件歸屬、零件名稱、零件特征（尺寸、工藝、產(chǎn)量）、更新改良代數(shù)設(shè)置相關(guān)編碼，從而建立數(shù)字信息庫。用戶可通過編碼查詢相關(guān)項目進度狀態(tài)、審核簽批相關(guān)項目、監(jiān)督管理項目進展程度、對進度不足的項目部門進行催促等。

圖6 RBAC96的基本模型示意圖

圖7 項目編碼結(jié)構(gòu)

含有設(shè)計技術(shù)模塊、加工工藝模塊、產(chǎn)品維修技術(shù)模塊三個子模塊。其主要功能是：①分別對設(shè)計、加工工藝、產(chǎn)品維修三部分建立技術(shù)信息庫，以便后期遇到類似產(chǎn)品加工、維修或類似問題處理時有技術(shù)支撐借鑒；②查閱、修改、增加、刪減相關(guān)制造技術(shù)；③建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一生產(chǎn)、維修等標(biāo)準(zhǔn)，以避免標(biāo)準(zhǔn)不同導(dǎo)致質(zhì)量不一。

（4）質(zhì)量檢測模塊

主要功能為查詢、建立、修改、添加質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)，保證產(chǎn)品的質(zhì)量在相鄰誤差內(nèi)。

（5）物流管理模塊

主要功能有：①采購模塊，物資采購可在此查詢、添加、更改、取消；②庫存模塊。原材料等的庫存是保證機加工行業(yè)連續(xù)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，因此必須獲知必要的存庫信息。物資庫存信息可查詢現(xiàn)有物資類型及庫存數(shù)量、儲存位置信息、使用狀態(tài)信息等。

（6）獨立分析模塊

該模塊是為管理層人員獲得及時、有效的信息而獨立設(shè)計。此模塊根據(jù)不同部門管理人員權(quán)限需求可自動篩選整理分析所需信息，并個性化生成可視化簡潔圖文表等格式。使管理者以更高效的方式吸收信息，從而快速進行工作部署。流程如圖8所示。

圖8 獨立分析模塊使用流程

3.2 開發(fā)與使用環(huán)境

根據(jù)信息管理系統(tǒng)各模塊功能，進行軟件模塊化設(shè)計和封裝，完成航空中小型零件信息管理系統(tǒng)的搭建。信息管理操作系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境為Windows 7，編程開發(fā)環(huán)境為Android Studio 2.0，后臺數(shù)據(jù)庫為SQL Server 2008 Express，使用環(huán)境為Android及以上操作系統(tǒng)。

3.3 應(yīng)用實例

在使用智能移動端進行生產(chǎn)流程管理時，由于流程應(yīng)用的多樣性，提供了通用流程和專用特定流程這兩種應(yīng)用模式，如圖9、圖10所示。在圖9示例中，可通過創(chuàng)建工作聯(lián)系單的形式來實現(xiàn)信息的溝通和管理。專用特定流程主要用于一些固定的流程操作，通過制定專用流程模板完成。

圖9 通用流程的創(chuàng)建與填寫

圖10 專用特定流程的創(chuàng)建與選擇

通過通用和專用特定流程的相互配合，可以完成該單位的大部分管理需求。對于還沒有對應(yīng)模板的特定部門的特殊要求，可暫時采用通用模板或使用開發(fā)工具制作專用流程模板。

如圖11所示，在進行通用流程創(chuàng)建方法創(chuàng)建相應(yīng)的工作聯(lián)系單后，工作聯(lián)系單將根據(jù)填寫信息按照既定流程進行流轉(zhuǎn)。相應(yīng)操作步驟的對應(yīng)人員將在“待辦事項”中看到自己需要完成的相應(yīng)工作內(nèi)容；而已完成處理的各項工作任務(wù)則會出現(xiàn)在“已辦事項”中，以便查詢。

圖11 流程跟蹤與應(yīng)用示例

如圖12所示，群組交流功能可用于設(shè)計、制造、質(zhì)檢等各階段的內(nèi)部相關(guān)人員之間的溝通。在溝通過程中，可以傳輸文件、圖片、文檔等多種形式的信息，該功能將使單位人員的工作空間不再受到地理位置的局限。同時，由于該手機應(yīng)用程序為自主研發(fā)，其權(quán)限控制、數(shù)據(jù)加密可以得到有效保障，因此其數(shù)據(jù)安全風(fēng)險較其他商業(yè)通用軟件將大幅降低。

圖12 群組交流功能

實施本項目后，在相應(yīng)系統(tǒng)中完成產(chǎn)品工藝圖紙、工藝卡片的制作，并進行上傳審批操作。在遠程智能手機端需要對工藝卡片等信息進行讀取查看時，系統(tǒng)后臺將讀取相應(yīng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)并將其按照既定的模板轉(zhuǎn)換壓縮為JPEG圖片格式，并發(fā)送給使用人員。該遠程功能可以使現(xiàn)場操作人員隨時查看獲取到相關(guān)的工藝文件。通過群組功能，可以及時有效地與相關(guān)項目組人員進行溝通交流；同時結(jié)合圖9～圖11所示的流程管理功能，可以規(guī)范航空中小型零件生產(chǎn)的管理過程，避免管理溝通上的混亂，并有據(jù)可查。

4 結(jié)論

（1）研究了某航空中小型零件生產(chǎn)企業(yè)信息化生產(chǎn)在設(shè)計、生產(chǎn)效率方面的制約因素，并在此基礎(chǔ)上提出了航空中小型零件生產(chǎn)信息化的一般功能性需求；

（2）根據(jù)某航空中小型零件生產(chǎn)信息化的一般功能性需求和“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件信息化模式，提出了一種基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件信息化生產(chǎn)架構(gòu)模型，該架構(gòu)模型具有模塊間高度解耦的特點，為航空中小型零件基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的生產(chǎn)模式的具體實施提供了理論指導(dǎo)；

（3）在分析實施單位的信息化現(xiàn)狀和使用需求的基礎(chǔ)上，對該實施單位的基于智能移動終端的工藝實施過程信息化軟件系統(tǒng)進行了詳細的模塊功能設(shè)計，進行了信息管理軟件的設(shè)計，給出了信息管理軟件在移動終端應(yīng)用案例。

本文所述基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的航空中小型零件生產(chǎn)管理系統(tǒng)的成功應(yīng)用，使得生產(chǎn)信息能夠及時、有序和有效地反饋給企業(yè)客戶、管理人員、設(shè)計人員和現(xiàn)場工人，可大幅度提高項目管理效率，并進一步實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計、協(xié)調(diào)創(chuàng)新、協(xié)同制造、協(xié)同商務(wù)，能有效促進企業(yè)信息化集成和融合創(chuàng)新。項目的實施也將為其他單件小批量生產(chǎn)模式企業(yè)的生產(chǎn)信息管理提供參考。

[1]段偉拯. 汽車集群供應(yīng)鏈實施_互聯(lián)網(wǎng)_協(xié)同制造_的策略研究 [J]. 價值工程，2017，36（15）：55-57.

[2]趙炯，周影. 面向Android的工業(yè)設(shè)備遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 機電工程，2016，33（12）：1511-1516.

[3]彭鑫. 基于Android的工業(yè)控制監(jiān)控軟件的設(shè)計和開發(fā)[D]. 杭州：浙江大學(xué)，2013.

[4]厲天數(shù)，汪百平，韓祖民，等. 安全質(zhì)量可視化管理APP手機應(yīng)用研究[J]. 工業(yè)質(zhì)量，2017，35（1）：10-13.

[5]郭娜. 基于Android的智能手持終端在航空制造中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2016，6（14）：81-82.

[6]李欣然. 煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場APP信息化軟件開發(fā)[D]. 西安：西安工業(yè)大學(xué)，2015.

[7]張剛，顧寄南，唐敏. 面向手持移動設(shè)備終端的網(wǎng)絡(luò)化制造平臺集成框架研究[J]. 機械設(shè)計與制造，2008（1）：200-202.

[8]戶偉利. Android 工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)發(fā)送與接收平臺研發(fā)[D]. 南昌：南昌航空大學(xué)，2014.

[9]鮑蕾蕾. 基于Android終端的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)研究[D]. 北京：北方工業(yè)大學(xué)，2013.

[10]C QINGLIN，F(xiàn) HONGYUAN，H LI，et al. The research on digital and intelligent management system for large castings basedon Internet+ [J]. Interbational Journal of Automation and Control，2019，13（2）：123-139.

[11]黃牧. 基于RBAC模型的權(quán)限管理系統(tǒng)設(shè)計[D]. 長春：吉林大學(xué)，2013.

[12]R Sandhu，E.J Coyne. Role-based Access Control Models [J]. IEEE Computer，1996，29（2）：38-47.

[13]何薇，馮葉素，梁丹. 航天制造企業(yè)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)體系的研究與實踐 [J]. 信息化技術(shù)，2011（2）：48-53.

Research on Production Management System of Small and Medium-Sized Aviation Parts Based on "Internet+"

LIU Guanglin1，ZHONG Liuhua1，LI Pengchuan1，WANG Xiaohu1，HOU Li2

(1.Chengdu Holy Aviation Science & Technology Co. Ltd, Chengdu 611936,China;2.School of Mechanical Engineering,Sichuan University, Chengdu 610065,China)

A production management system based on "Internet +" was developed to solve the problems of low information feedback efficiency, low matching rate of equipment and personnel preparation plan and production plan, and low production efficiency in the information management mode of a small and medium-sized aviation parts manufacturer in China. Based on the main product life cycle process, and combined product design with production efficiency constraints, the system functional requirements are analyzed. This paper presents an information mode of small and medium-sized aviation parts and construct an information architecture model based on "Internet +". On this basis, the system function module design and software system development are carried out. Finally, the application case of the information management system in the process management of product information is presented. The realization and application of the system can improve the information feedback efficiency and management efficiency in the production process of small and medium-sized aviation parts, so as to improve the production efficiency of enterprises and further reduce the production cost.

aviation small and medium-sized parts；information management system；architectural model；production；demand analysis

TP339

A

10.3969/j.issn.1006-0316.2021.03.010

1006－0316 (2021) 03－0059－09

2020－10－14

四川省科技廳資助項目：航空發(fā)動機燃油噴嘴智能制造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究（2018GZ0117）

劉光林（1970－），男，土家族，重慶人，經(jīng)濟師，主要研究方向為航空零備件研制，E-mail:liuguanglin@sccdholy.com；侯力（1956－），男，四川雅安人，博士，教授，主要研究方向為航空宇航機械設(shè)計及理論。