信息化生產(chǎn)終端系統(tǒng)建設(shè)與探討

1、綜合信息化生產(chǎn)終端系統(tǒng)建設(shè)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(jìn)步。目前，各應(yīng)用系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)都是“信息孤島”運(yùn)行的模式，沒有形成一套一體化的體系。并且終端設(shè)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(jìn)的效果，一套結(jié)合生產(chǎn)終端硬件和實(shí)時(shí)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(guān)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(shè)，已經(jīng)形成了生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)、制造過程管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、庫存管理系統(tǒng)等形成的應(yīng)用架構(gòu)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(gòu)為一體的信息化生產(chǎn)管理體系，對物資、機(jī)加、裝配、質(zhì)量、設(shè)備管理等起到了不同層度的推進(jìn)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(wù)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(jìn)度和整體生產(chǎn)狀態(tài)的實(shí)時(shí)對比和時(shí)刻現(xiàn)場警示；（2） 現(xiàn)場工作人員需要登錄至各個(gè)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(shí)刻知道自己在干什么，有什么需要干，所有任務(wù)中什么是急的、什么是重要的；（3） 各個(gè)系統(tǒng)的工作需要單獨(dú)登錄至各個(gè)系統(tǒng)才能完成所有待辦工作的處理，登陸過程復(fù)雜，

3、切換操作很不方便。各個(gè)業(yè)務(wù)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(tái)式計(jì)算機(jī)放置現(xiàn)場工作臺(tái)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(shè)備顯示的信息沒有和實(shí)際業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)合，顯示的信息不是現(xiàn)場需要的信息。（5） 現(xiàn)場人員想關(guān)注企業(yè)信息沒有合適方式，想實(shí)時(shí)了解自己的任務(wù)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(shè)，對于裝配視頻、工藝圖紙、使用說明、相關(guān)文件等，僅僅通過文件共享的方式將文件拷貝至終端設(shè)備，文件共享缺乏實(shí)時(shí)性和易用性，對于文件的版本控制也很復(fù)雜。2、生產(chǎn)信息化現(xiàn)狀分析企業(yè)從2012年開始在機(jī)加現(xiàn)場大力推進(jìn)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(shè)制造執(zhí)行系統(tǒng)，經(jīng)過2年的實(shí)施，業(yè)務(wù)范圍已經(jīng)覆蓋生產(chǎn)計(jì)劃管理、領(lǐng)料管理、分廠二級計(jì)劃管理、現(xiàn)場調(diào)度管理、工序執(zhí)行管理、工序檢驗(yàn)管理、零組件出入庫管理。（2） 實(shí)施生產(chǎn)任務(wù)委托平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)分廠間、部門間的協(xié)作任務(wù)通過系統(tǒng)平臺(tái)統(tǒng)一管理。（3） 實(shí)施質(zhì)量管理系統(tǒng)，機(jī)加現(xiàn)場的檢驗(yàn)和不合格品審理通過系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。（4） ERP系統(tǒng)細(xì)化管理了物資業(yè)務(wù)過程、現(xiàn)場庫存、零組件庫房。（5） 裝配現(xiàn)場進(jìn)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(jìn)行了基礎(chǔ)的電子化裝配。（6） 制作了簡單的看板展示軟件，在機(jī)加車間進(jìn)行初

5、步的任務(wù)警示。硬件資源方面：（1） 為機(jī)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(jìn)行了簡單的看板展示。（2） 機(jī)加現(xiàn)場、裝配現(xiàn)場配置了55臺(tái)終端電腦，用于現(xiàn)場工序接收、提交執(zhí)行以及檢驗(yàn)執(zhí)行的操作。上述軟件和硬件的搭建在生產(chǎn)從計(jì)劃下達(dá)到最后任務(wù)監(jiān)控等方面都起了一定的效果，在各自的業(yè)務(wù)范圍內(nèi)都發(fā)揮了一定的作用。但是缺乏對應(yīng)用的整體考慮、硬件的協(xié)調(diào)使用。所以信息化對現(xiàn)場生產(chǎn)需要的整體性業(yè)務(wù)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(shè)計(jì)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(yīng)用系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)資源，將生產(chǎn)過程相關(guān)信息充分顯性化、現(xiàn)場業(yè)務(wù)操作過程簡潔化，通

6、過信息化推進(jìn)制造執(zhí)行過程的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，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(wù)處理界面。通過警示看板和現(xiàn)場終端的有效結(jié)合，讓現(xiàn)場能夠及時(shí)、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?fù)浣Y(jié)構(gòu)方案圖如下：圖（一）硬件拓?fù)浞桨刚麄€(gè)系統(tǒng)由交互看板、警示看板、業(yè)務(wù)終端、應(yīng)用服務(wù)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(jī)，其中展示用顯示器采用55寸電視機(jī)，外包紅外單點(diǎn)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?qū)崿F(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(biāo)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(shè)備自帶刷卡器能夠滿足后期對于現(xiàn)場員工關(guān)于考勤信息、考核信息、工作績效的實(shí)時(shí)查詢。（4）通過定制的客戶端軟件，實(shí)現(xiàn)每一個(gè)看板的個(gè)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(gè)性展示需求。同時(shí)，看板在一定情況下又可總體控制。（5）看板經(jīng)過配置，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定點(diǎn)開關(guān)機(jī)的模式，簡化人員維護(hù)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(gè)壁掛電視機(jī)加上信息機(jī)頂盒的模式。電視機(jī)和信息機(jī)頂盒直連，

8、信息機(jī)頂盒通過網(wǎng)線和園區(qū)網(wǎng)內(nèi)的警示服務(wù)器連接，通過服務(wù)器上軟件的配置，控制不同機(jī)頂盒電視機(jī)上顯示不同信息的目的。（1） 根據(jù)業(yè)務(wù)需要，可在相應(yīng)的業(yè)務(wù)集中區(qū)域設(shè)置工作警示看板。（2） 看板對應(yīng)的信息機(jī)頂盒通過網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器通信，服務(wù)器端經(jīng)過配置即可控制相應(yīng)機(jī)頂盒。（3） 通過定制的展示界面，實(shí)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(wù)終端現(xiàn)場業(yè)務(wù)終端采用落地17寸電腦一體機(jī)，其中顯示器外包紅外單點(diǎn)觸摸屏，方便現(xiàn)場的便捷交互使用。（1）17寸落地一體機(jī)采用全金屬外殼包裝，維護(hù)和管理方便。（2）設(shè)備配有17寸觸摸屏，同時(shí)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(gè)客戶端軟件中，在一個(gè)界面中知道所有的工作、一個(gè)界面中處理所有的工作，大大簡化業(yè)務(wù)操作過程和操作界面。3.4應(yīng)用服務(wù)層信息化生產(chǎn)終端系統(tǒng)的軟件采用三層應(yīng)用架構(gòu)：基于SOA架構(gòu)的數(shù)據(jù)中間層、應(yīng)用服務(wù)層和信息展示層，其中數(shù)據(jù)中間層通過標(biāo)準(zhǔn)WebService接口和各數(shù)據(jù)源進(jìn)行交互，將各應(yīng)用系統(tǒng)中的待辦工作匯總，統(tǒng)一在應(yīng)用服務(wù)器上按照交互看板、警示看板、業(yè)務(wù)終端需求進(jìn)行組織和整理，并通過IE瀏覽器作為載體在相應(yīng)終端設(shè)備中顯示。應(yīng)用服務(wù)層整體也是基于SOA架構(gòu)的，對于新的需要在現(xiàn)場使用的應(yīng)用系統(tǒng)，經(jīng)過定義新的接口和軟件配置，就能達(dá)到將業(yè)務(wù)處理需

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

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(diǎn)，降低各應(yīng)用軟件不斷變更升級的影響。（3） SOA具有可分階段實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)，交互看板、警示看板、業(yè)務(wù)終端的服務(wù)可以分階段實(shí)施，互不影響。 應(yīng)用服務(wù)層應(yīng)用服務(wù)層是所有業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的中樞，交互看板、警示看板、業(yè)務(wù)終端對數(shù)據(jù)展示、使用的需求通過WebService接口向應(yīng)用服務(wù)層發(fā)起請求，應(yīng)用服務(wù)器將請求轉(zhuǎn)換成WebService接口業(yè)務(wù)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(wù)系統(tǒng)提取數(shù)據(jù)，并在應(yīng)用服務(wù)層中包裝完成展示和交互要求并在相應(yīng)設(shè)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(shí)現(xiàn)交互看板、警示看板、業(yè)務(wù)終端設(shè)備開機(jī)即瀏覽器全屏顯示對應(yīng)的業(yè)務(wù)界面。一方面，便于軟件的后續(xù)升級維護(hù)，服務(wù)器端軟件升級?？蛻舳酥苯油瓿娠@示的更新，不需要像CS模式的逐臺(tái)維護(hù)；另一方面，便于軟件的部署和實(shí)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(shí)將配置定義在操作系統(tǒng)中，開機(jī)即達(dá)到使用需求。4、企業(yè)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方案4.1 業(yè)務(wù)場景“綜合信息化生產(chǎn)終端系統(tǒng)”建設(shè)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(shè)備管理處、動(dòng)力保障處）、工藝工程部、計(jì)量測試部、8個(gè)加工分廠、8個(gè)分廠檢驗(yàn)室、6個(gè)裝配部門、2個(gè)裝配檢驗(yàn)室（人員平均派駐裝配現(xiàn)場）等

13、，系統(tǒng)建設(shè)的內(nèi)容包括警示看板、互動(dòng)看板、業(yè)務(wù)終端。經(jīng)過系統(tǒng)建設(shè)，整個(gè)園區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)能夠達(dá)到如下業(yè)務(wù)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(guān)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(jì)劃及完成情況、齊套要求及完成情況、入庫工時(shí)情況、工人考核情況、個(gè)人待辦情況等（MES、ERP系統(tǒng)抽?。?。（2） 現(xiàn)場互動(dòng)看板每一個(gè)分廠配置一臺(tái)（現(xiàn)有設(shè)備），看板中豐富顯示中心的、分廠的需要現(xiàn)場人員關(guān)注的包括新聞、制度、考勤、工會(huì)、團(tuán)委、規(guī)范等信息，可供現(xiàn)場人員信息查詢。（3） 當(dāng)調(diào)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(wù)，現(xiàn)場人員到布置在生產(chǎn)線不同位置的業(yè)務(wù)終端上通過

14、刷卡登陸生產(chǎn)終端系統(tǒng)，即可接收任務(wù)和提交任務(wù)。（4） 現(xiàn)場人員、調(diào)度人員等隨時(shí)可到業(yè)務(wù)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(shè)備問題，系統(tǒng)根據(jù)問題的分類自動(dòng)提交相關(guān)人員和部門。（5） 現(xiàn)場人員隨時(shí)可在業(yè)務(wù)終端中查詢個(gè)人任意時(shí)間段的績效情況。檢驗(yàn)現(xiàn)場場景（1） 在檢驗(yàn)室的關(guān)鍵位置，配置大屏幕顯示屏，上面顯示檢驗(yàn)人員等待處理的工作。（2） 檢驗(yàn)人員看到需要處理的工作后，到業(yè)務(wù)終端刷卡登陸，即可查看、處理所有的工作。裝配試驗(yàn)現(xiàn)場場景（1） 在裝配試驗(yàn)間關(guān)鍵位置設(shè)立警示看板，提示每個(gè)人的待辦、在辦工作；展示緊急交付的任務(wù)情況（齊套、在裝、在試），展示離交付的時(shí)間或者拖期時(shí)間，加強(qiáng)緊迫感。（ME

15、S、ERP信息抽?。?） 在裝配間合適位置設(shè)立互動(dòng)看板，看板中豐富顯示中心的、分廠的需要現(xiàn)場人員關(guān)注的包括新聞、制度、考勤、工會(huì)、團(tuán)委、規(guī)范等信息，可供現(xiàn)場人員信息查詢?？窗逯型瑫r(shí)可詳細(xì)顯示警示看板的具體信息，工現(xiàn)場人員查詢和了解。（3） 當(dāng)調(diào)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(wù)，現(xiàn)場人員到布置在裝配試驗(yàn)線不同位置的業(yè)務(wù)終端上通過刷卡登陸生產(chǎn)終端系統(tǒng)，即可接收任務(wù)和提交任務(wù)。（4） 裝試人員、調(diào)度人員等隨時(shí)可到業(yè)務(wù)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(shè)備問題，系統(tǒng)根據(jù)問題的分類自動(dòng)提交相關(guān)人員和部門。（5） 裝試人員在裝試臺(tái)面的計(jì)算機(jī)中，可以隨時(shí)查看裝試視屏、裝試規(guī)程、相關(guān)文檔等。相關(guān)保障業(yè)務(wù)場景（1） 現(xiàn)場人員在業(yè)務(wù)終端中提交的設(shè)備問題或者保障相關(guān)需求時(shí)，在保障人員辦公室的警示看板立刻顯示相應(yīng)問題及需求。（2）