信息化生產(chǎn)終端系統(tǒng)建設與探討

1、綜合信息化生產(chǎn)終端系統(tǒng)建設與探討摘要：隨著企業(yè)近幾年在制造信息化方面的大力投入，在現(xiàn)場硬件及軟件使用方面都有了長足的進步。目前，各應用系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)都是“信息孤島”運行的模式，沒有形成一套一體化的體系。并且終端設備及軟件界面不易使用的情況制約了生產(chǎn)信息化整體推進的效果，一套結合生產(chǎn)終端硬件和實時工作警示、便捷工作處理的適合現(xiàn)場管理的綜合信息化生產(chǎn)終端系統(tǒng)能夠很好的滿足現(xiàn)場使用要求。關鍵詞：生產(chǎn)終端系統(tǒng)、信息化、數(shù)據(jù)中間層、WebService1、引言生產(chǎn)制造經(jīng)過這些年大力建設，已經(jīng)形成了生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng)、制造過程管理系統(tǒng)、質量管理系統(tǒng)、設備監(jiān)控系統(tǒng)、庫存管理系統(tǒng)等形成的應用架構以及現(xiàn)場看板硬件

2、系統(tǒng)、生產(chǎn)終端電腦形成的硬件架構為一體的信息化生產(chǎn)管理體系，對物資、機加、裝配、質量、設備管理等起到了不同層度的推進作用，但是在整體使用上還存在一些的問題：（1） 管理人員、現(xiàn)場工作人員在現(xiàn)場仍然無法了解生產(chǎn)信息，所有的生產(chǎn)狀態(tài)信息需要登錄至各業(yè)務系統(tǒng)，經(jīng)過專業(yè)人員統(tǒng)一匯總后才能得出。缺乏現(xiàn)場工作進度和整體生產(chǎn)狀態(tài)的實時對比和時刻現(xiàn)場警示；（2） 現(xiàn)場工作人員需要登錄至各個系統(tǒng)才知道自己所有需要辦理的工作，缺乏可視化的現(xiàn)場警示，讓現(xiàn)場人員時刻知道自己在干什么，有什么需要干，所有任務中什么是急的、什么是重要的；（3） 各個系統(tǒng)的工作需要單獨登錄至各個系統(tǒng)才能完成所有待辦工作的處理，登陸過程復雜，

3、切換操作很不方便。各個業(yè)務系統(tǒng)的操作界面都不是適合客戶端操作的，現(xiàn)場人員操作很不方便；（4） 原有的以臺式計算機放置現(xiàn)場工作臺面的終端方式對于現(xiàn)場使用很不方便，并且不易管理?，F(xiàn)有的看板設備顯示的信息沒有和實際業(yè)務系統(tǒng)結合，顯示的信息不是現(xiàn)場需要的信息。（5） 現(xiàn)場人員想關注企業(yè)信息沒有合適方式，想實時了解自己的任務情況、考核情況也沒有便捷的方式。（6） 現(xiàn)有精益裝配單元建設，對于裝配視頻、工藝圖紙、使用說明、相關文件等，僅僅通過文件共享的方式將文件拷貝至終端設備，文件共享缺乏實時性和易用性，對于文件的版本控制也很復雜。2、生產(chǎn)信息化現(xiàn)狀分析企業(yè)從2012年開始在機加現(xiàn)場大力推進信息化管理，在軟

4、件系統(tǒng)和硬件資源上做了很大的投入。軟件系統(tǒng)方面：（1） 全面建設制造執(zhí)行系統(tǒng)，經(jīng)過2年的實施，業(yè)務范圍已經(jīng)覆蓋生產(chǎn)計劃管理、領料管理、分廠二級計劃管理、現(xiàn)場調度管理、工序執(zhí)行管理、工序檢驗管理、零組件出入庫管理。（2） 實施生產(chǎn)任務委托平臺，實現(xiàn)分廠間、部門間的協(xié)作任務通過系統(tǒng)平臺統(tǒng)一管理。（3） 實施質量管理系統(tǒng)，機加現(xiàn)場的檢驗和不合格品審理通過系統(tǒng)實現(xiàn)。（4） ERP系統(tǒng)細化管理了物資業(yè)務過程、現(xiàn)場庫存、零組件庫房。（5） 裝配現(xiàn)場進行了電子化裝配的嘗試，將各種電子化的裝配視頻、工藝路線、說明文檔等在現(xiàn)場電腦上展示，進行了基礎的電子化裝配。（6） 制作了簡單的看板展示軟件，在機加車間進行初

5、步的任務警示。硬件資源方面：（1） 為機加現(xiàn)場、裝配現(xiàn)場配置了11塊55寸落地可交互電子看板，配合前期制作的看板軟件進行了簡單的看板展示。（2） 機加現(xiàn)場、裝配現(xiàn)場配置了55臺終端電腦，用于現(xiàn)場工序接收、提交執(zhí)行以及檢驗執(zhí)行的操作。上述軟件和硬件的搭建在生產(chǎn)從計劃下達到最后任務監(jiān)控等方面都起了一定的效果，在各自的業(yè)務范圍內(nèi)都發(fā)揮了一定的作用。但是缺乏對應用的整體考慮、硬件的協(xié)調使用。所以信息化對現(xiàn)場生產(chǎn)需要的整體性業(yè)務需求體現(xiàn)的效果并不佳。3、綜合信息化生產(chǎn)終端系統(tǒng)設計方案綜上所述，為了能夠有效的整合現(xiàn)有生產(chǎn)信息化應用系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)資源，將生產(chǎn)過程相關信息充分顯性化、現(xiàn)場業(yè)務操作過程簡潔化，通

6、過信息化推進制造執(zhí)行過程的高效運轉，一套綜合信息化生產(chǎn)終端系統(tǒng)既要考慮合適的生產(chǎn)信息警示看板的硬件和軟件界面，又要考慮有便捷的硬件和軟件的任務處理界面。通過警示看板和現(xiàn)場終端的有效結合，讓現(xiàn)場能夠及時、顯性的知道工作，并且便捷的處理工作。根據(jù)以上要求，綜合信息化生產(chǎn)終端系統(tǒng)的拓撲結構方案圖如下：圖（一）硬件拓撲方案整個系統(tǒng)由交互看板、警示看板、業(yè)務終端、應用服務層等四部分組成，3.1交互看板交互看板采用落地電腦一體機，其中展示用顯示器采用55寸電視機，外包紅外單點觸摸屏，方便現(xiàn)場工作人員的交互使用。（1）55寸屏幕能夠滿足1920x1080的高分辨率，能夠實現(xiàn)在一屏中顯示盡量多的信息。把現(xiàn)場人

7、員需要知道的信息、需要現(xiàn)場人員知道的信息全部展示。（2）紅外觸摸屏能夠代替鼠標功能，滿足現(xiàn)場人員對于基本信息查看和簡單信息交互的需要。（3）設備自帶刷卡器能夠滿足后期對于現(xiàn)場員工關于考勤信息、考核信息、工作績效的實時查詢。（4）通過定制的客戶端軟件，實現(xiàn)每一個看板的個性化配置，看板可以顯示豐富多彩的信息，滿足現(xiàn)場人員對于企業(yè)信息的查看需求，滿足部門對于看板的個性展示需求。同時，看板在一定情況下又可總體控制。（5）看板經(jīng)過配置，可實現(xiàn)自動定點開關機的模式，簡化人員維護的工作。3.2警示看板由于警示看板僅僅滿足顯示的要求，所以警示看板采用每個壁掛電視機加上信息機頂盒的模式。電視機和信息機頂盒直連，

8、信息機頂盒通過網(wǎng)線和園區(qū)網(wǎng)內(nèi)的警示服務器連接，通過服務器上軟件的配置，控制不同機頂盒電視機上顯示不同信息的目的。（1） 根據(jù)業(yè)務需要，可在相應的業(yè)務集中區(qū)域設置工作警示看板。（2） 看板對應的信息機頂盒通過網(wǎng)絡和業(yè)務應用服務器通信，服務器端經(jīng)過配置即可控制相應機頂盒。（3） 通過定制的展示界面，實現(xiàn)不同的警示看板需要的多樣化的警示顯示需求。3.3 業(yè)務終端現(xiàn)場業(yè)務終端采用落地17寸電腦一體機，其中顯示器外包紅外單點觸摸屏，方便現(xiàn)場的便捷交互使用。（1）17寸落地一體機采用全金屬外殼包裝，維護和管理方便。（2）設備配有17寸觸摸屏，同時自帶小型金屬鍵盤，能夠在最大限度滿足現(xiàn)場工作人員簡單操作的要

9、求。（3）通過定制的軟件，將現(xiàn)場需要操作的軟件功能定制到一個客戶端軟件中，在一個界面中知道所有的工作、一個界面中處理所有的工作，大大簡化業(yè)務操作過程和操作界面。3.4應用服務層信息化生產(chǎn)終端系統(tǒng)的軟件采用三層應用架構：基于SOA架構的數(shù)據(jù)中間層、應用服務層和信息展示層，其中數(shù)據(jù)中間層通過標準WebService接口和各數(shù)據(jù)源進行交互，將各應用系統(tǒng)中的待辦工作匯總，統(tǒng)一在應用服務器上按照交互看板、警示看板、業(yè)務終端需求進行組織和整理，并通過IE瀏覽器作為載體在相應終端設備中顯示。應用服務層整體也是基于SOA架構的，對于新的需要在現(xiàn)場使用的應用系統(tǒng)，經(jīng)過定義新的接口和軟件配置，就能達到將業(yè)務處理需

10、求、業(yè)務展示需求、業(yè)務交互需求快速實現(xiàn)。做到現(xiàn)場工作人員始終在一個界面查看所有的業(yè)務、一個界面處理所有的業(yè)務。具體應用架構圖如下：圖（二）應用架構圖基于SOA的數(shù)據(jù)中間層SOA是一種粗粒度、松耦合服務架構，服務之間通過簡單、精確定義接口進行通訊，不涉及底層編程接口和通訊模型。整個信息化生產(chǎn)終端系統(tǒng)實現(xiàn)中，最為關鍵的是基于SOA的數(shù)據(jù)中間層的建設以及相應數(shù)據(jù)處理標準和規(guī)范制定。中間層和業(yè)務系統(tǒng)之間的交互采用標準的WebService接口，中間層和應用服務層同樣采用標準WebService信息交互。最后，通過規(guī)范和標準的制定，將信息交互邏輯固化下來。SOA的優(yōu)點：（1） 通過SOA與軟件本身無關，

11、突破現(xiàn)場各類軟件無法交互的限制。（2） SOA具有低耦合的特點，降低各應用軟件不斷變更升級的影響。（3） SOA具有可分階段實施的優(yōu)點，交互看板、警示看板、業(yè)務終端的服務可以分階段實施，互不影響。 應用服務層應用服務層是所有業(yè)務實現(xiàn)的中樞，交互看板、警示看板、業(yè)務終端對數(shù)據(jù)展示、使用的需求通過WebService接口向應用服務層發(fā)起請求，應用服務器將請求轉換成WebService接口業(yè)務請求向數(shù)據(jù)中間層發(fā)起要求，數(shù)據(jù)中間層根據(jù)要求通過WebService接口向各業(yè)務系統(tǒng)提取數(shù)據(jù)，并在應用服務層中包裝完成展示和交互要求并在相應設備中展示。3.4.3 終端顯示層終端顯示直接采用IE瀏覽器作為顯示載

12、體的模式，通過修改系統(tǒng)注冊表文件，實現(xiàn)交互看板、警示看板、業(yè)務終端設備開機即瀏覽器全屏顯示對應的業(yè)務界面。一方面，便于軟件的后續(xù)升級維護，服務器端軟件升級。客戶端直接完成顯示的更新，不需要像CS模式的逐臺維護；另一方面，便于軟件的部署和實施，大范圍的現(xiàn)場軟件部署僅僅需要在硬件安裝操作系統(tǒng)時將配置定義在操作系統(tǒng)中，開機即達到使用需求。4、企業(yè)業(yè)務實現(xiàn)方案4.1 業(yè)務場景“綜合信息化生產(chǎn)終端系統(tǒng)”建設范圍涵蓋園區(qū)生產(chǎn)體系單位,包括制造管理部（生產(chǎn)管理處、生產(chǎn)外協(xié)處、設備管理處、動力保障處）、工藝工程部、計量測試部、8個加工分廠、8個分廠檢驗室、6個裝配部門、2個裝配檢驗室（人員平均派駐裝配現(xiàn)場）等

13、，系統(tǒng)建設的內(nèi)容包括警示看板、互動看板、業(yè)務終端。經(jīng)過系統(tǒng)建設，整個園區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)能夠達到如下業(yè)務效果：加工現(xiàn)場場景（1） 現(xiàn)場警示看板根據(jù)需要在各分廠關鍵位置（生產(chǎn)線、廠長辦公室）配置，警示信息展示：年度、月度考核計劃及完成情況、齊套要求及完成情況、入庫工時情況、工人考核情況、個人待辦情況等（MES、ERP系統(tǒng)抽?。＃?） 現(xiàn)場互動看板每一個分廠配置一臺（現(xiàn)有設備），看板中豐富顯示中心的、分廠的需要現(xiàn)場人員關注的包括新聞、制度、考勤、工會、團委、規(guī)范等信息，可供現(xiàn)場人員信息查詢。（3） 當調度人員通知現(xiàn)場人員或者現(xiàn)場人員看到警示看板中有待辦任務，現(xiàn)場人員到布置在生產(chǎn)線不同位置的業(yè)務終端上通過

14、刷卡登陸生產(chǎn)終端系統(tǒng)，即可接收任務和提交任務。（4） 現(xiàn)場人員、調度人員等隨時可到業(yè)務終端上登陸系統(tǒng)，在問題提交界面中提交現(xiàn)場問題或設備問題，系統(tǒng)根據(jù)問題的分類自動提交相關人員和部門。（5） 現(xiàn)場人員隨時可在業(yè)務終端中查詢個人任意時間段的績效情況。檢驗現(xiàn)場場景（1） 在檢驗室的關鍵位置，配置大屏幕顯示屏，上面顯示檢驗人員等待處理的工作。（2） 檢驗人員看到需要處理的工作后，到業(yè)務終端刷卡登陸，即可查看、處理所有的工作。裝配試驗現(xiàn)場場景（1） 在裝配試驗間關鍵位置設立警示看板，提示每個人的待辦、在辦工作；展示緊急交付的任務情況（齊套、在裝、在試），展示離交付的時間或者拖期時間，加強緊迫感。（ME

15、S、ERP信息抽?。?） 在裝配間合適位置設立互動看板，看板中豐富顯示中心的、分廠的需要現(xiàn)場人員關注的包括新聞、制度、考勤、工會、團委、規(guī)范等信息，可供現(xiàn)場人員信息查詢?？窗逯型瑫r可詳細顯示警示看板的具體信息，工現(xiàn)場人員查詢和了解。（3） 當調度人員通知裝試人員或者裝試人員看到警示看板中有待辦任務，現(xiàn)場人員到布置在裝配試驗線不同位置的業(yè)務終端上通過刷卡登陸生產(chǎn)終端系統(tǒng)，即可接收任務和提交任務。（4） 裝試人員、調度人員等隨時可到業(yè)務終端上登陸系統(tǒng)，在問題提交界面中提交現(xiàn)場問題或設備問題，系統(tǒng)根據(jù)問題的分類自動提交相關人員和部門。（5） 裝試人員在裝試臺面的計算機中，可以隨時查看裝試視屏、裝試規(guī)程、相關文檔等。相關保障業(yè)務場景（1） 現(xiàn)場人員在業(yè)務終端中提交的設備問題或者保障相關需求時，在保障人員辦公室的警示看板立刻顯示相應問題及需求。（2）