面向制造現(xiàn)場的工藝文件管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

覃事東+李書+劉翊

摘 要：工藝文件的發(fā)放和在制造現(xiàn)場的管理是許多制造企業(yè)要面對的問題，人工管理的模式存在工作量大、效率低、易出錯等諸多弊端。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，設計并實現(xiàn)了面向制造現(xiàn)場的工藝文件管理系統(tǒng)，以一種信息化的、簡單高效的方式實現(xiàn)對工藝文件的管控，提高了文件流轉的效率和準確率。

關鍵詞：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)轉型升級的推進，互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)的結合越來越緊密。各類信息系統(tǒng)也為企業(yè)的信息化、智能化提供了技術支撐，企業(yè)在設計和工藝領域都給予了足夠的重視。

對于制造現(xiàn)場的作業(yè)指導文件，存在種類繁多、數(shù)目龐雜等特點，通過集中打印紙質文件下發(fā)與回收的管理方式存在工作量大、標準難以統(tǒng)一、容易出現(xiàn)丟失錯亂等問題，顯然已經(jīng)不能適應很多的應用場景了。而越來越多的基于輕量化模型的三維裝配工藝文件生成技術[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，交互式電子技術手冊）[3]的廣泛應用，也為將設計和工藝模型發(fā)布到制造現(xiàn)場創(chuàng)造了有利條件。

本文主要研究了工藝文件在制造現(xiàn)場的管理模式，提出并實現(xiàn)了面向制造現(xiàn)場的工藝文件管理平臺，將工藝文件存儲在云端，采用B/S架構，后臺使用JAVA的MVC框架，使用基于HTML5的Web前端技術，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)所需的工藝指導文件，可以豐富設計模型在制造現(xiàn)場的展現(xiàn)形式。工藝人員在系統(tǒng)中完成設計變更的轉化，系統(tǒng)自動實現(xiàn)對工藝文件的更新?lián)Q版，保證現(xiàn)場文件的最新有效，提高文件的流轉效率，實現(xiàn)對操作人員隨時隨地準確、便捷的指導。

2 系統(tǒng)分析

2.1 流程分析

工藝下發(fā)文件至現(xiàn)場主要有兩種途徑，一是在項目開始階段為現(xiàn)場各班組制作發(fā)放清單，將相關的工藝文件一次發(fā)送發(fā)班組，班組使用這些作業(yè)文件指導作業(yè)；二是在收到設計變更后，工藝人員編制文件通知班組相關的工藝變更，同時將相關作業(yè)指導文件回收，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)紙質文件會存在以下問題：一是初始發(fā)放時無法確定班組所需的全部文件，少發(fā)文件可能導致班組無法作業(yè)，多發(fā)又會造成浪費，后期補發(fā)流程繁瑣；二是文件審核下發(fā)流程冗長，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有回收或者現(xiàn)場存在多個版本的文件，導致作業(yè)出現(xiàn)偏差，引起不必要的返工；四是大量的紙質文件保存和管理給現(xiàn)場班組和作業(yè)人員帶來諸多不便，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，在系統(tǒng)中完成閉環(huán)管理。在系統(tǒng)中流轉的工藝文件類型及其流轉過程如表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)場操作人員。

工藝人員負責項目開始階段導入或制作相關文件，在系統(tǒng)中編制文件發(fā)放清單，并提交審核。在接收到設計變更后，工藝人員在系統(tǒng)中編制設計變更執(zhí)行（通知）單，在系統(tǒng)中轉化設計變更為相應的工藝變更，并編制文件變更清單，導入或編制新版文件，并提交審核。

審核人員在收到工藝人員的審核申請后，在系統(tǒng)中選擇通過或駁回申請。通過申請后，相應的文件會轉存到系統(tǒng)的云端文件服務器，并將舊版文件替換成新版文件。

現(xiàn)場作業(yè)人員可以在系統(tǒng)中根據(jù)當前作業(yè)工序查看作業(yè)指導文件，也可以搜索查看工藝發(fā)送的各類文件，但應當只能根據(jù)工藝人員的設置，查看自身作業(yè)相應的文件而非所有工藝文件，以保證文件的安全性。系統(tǒng)用例圖見圖 1。

3 系統(tǒng)設計

3.1 系統(tǒng)結構設計

系統(tǒng)采用分層結構使各層結構解耦，提高系統(tǒng)的可擴展性和可維護性。系統(tǒng)結構圖見圖2。

3.2 數(shù)據(jù)庫設計

系統(tǒng)中的主要實體有用戶類、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限控制，各類實體關系的E-R圖如圖3所示。

3.3 功能設計

3.3.1 帳戶管理模塊。該模塊主要負責帳號登錄校驗、權限檢查、密碼修改、個人信息檢索與維護等功能，現(xiàn)場作業(yè)人員帳戶擁有查看與自身作業(yè)相關文件的權限，工藝人員帳戶擁有下發(fā)文件、編制變更單、更改變更文件等權限，相關審核人員有通過或駁回下發(fā)申請的權限。各用戶擁有修改自己系統(tǒng)登錄密碼的權限，為了安全起見，系統(tǒng)帳戶的開通、各用戶信息的維護、用戶權限的分配只開放給系統(tǒng)管理員。

3.3.2 文件發(fā)放模塊。該功能模塊主要實現(xiàn)工藝文件下發(fā)至現(xiàn)場終端的需求。項目開始階段，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，并上傳相關文件至系統(tǒng)服務器，系統(tǒng)會自動檢索校驗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，并反饋檢測結構給用戶，便于用戶查找錯誤。當檢測通過后，允許用戶提交發(fā)放申請至相關人員審核，審核通過后，文件會轉存至系統(tǒng)的文件服務器完成歸檔，相關作業(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。當設計下發(fā)設計變更后，該模塊負責完成設計變更的轉化和工藝文件的更新操作。工藝人員在系統(tǒng)中編制設計變更執(zhí)行（通知）單，通知現(xiàn)場操作人員相關的設計變更內容、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)服務器，當通知單通過審核后，系統(tǒng)自動更新文件發(fā)放記錄，更新文件服務器中的文件，以確保現(xiàn)場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。現(xiàn)場作業(yè)人員需要使用多種終端查看作業(yè)指導文件，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)有移動信息服務的不足[4]，因此該模塊使用獨立于平臺的HTML5技術，以期在不同平臺上獲得一致的較好體驗。文件查看界面要求足夠簡潔方便，使操作人員能夠便捷的獲取所需信息，提高效率。操作人員進入系統(tǒng)的首頁會顯示收到的變更信息，變更列表按時間排序，提醒作業(yè)人員最新收到的變更。用戶也可以進入各類文件的列表頁面，在搜索框中輸入文件的部分編號或名稱等信息查找當前作業(yè)所需文件。系統(tǒng)為操作人員提供個人工作臺功能，用戶可以自行挑選各類文件至工作臺或根據(jù)工序查看作業(yè)文件。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)后臺使用獨立于平臺以及對互聯(lián)網(wǎng)具有良好支持的Java語言開發(fā)，服務器端使用tomcat7作為web容器。前臺界面使用HTML5開發(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展示了指導視頻查看界面。

5 結束語

文章研究了下發(fā)紙質文件至作業(yè)現(xiàn)場的流程和存在的弊端，分析了通過信息系統(tǒng)處理工藝文件下發(fā)的可行性和優(yōu)勢，介紹了系統(tǒng)的設計和技術方案選擇的過程，最后給出了系統(tǒng)實現(xiàn)的范例。通過系統(tǒng)提高了工藝文件流轉和更新的效率，實現(xiàn)了對文件的有效管控，消除了現(xiàn)場文件管理的種種弊端，豐富了現(xiàn)場信息展現(xiàn)的形式，使作業(yè)人員可以隨時隨地使用終端訪問云端的文件，提高了工作效率。

參考文獻

[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[J].制造業(yè)自動化，2013（10）.

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

[3]高萬春，朱興動，宋建華，等.S1000D下IETM的研究與實踐[J].微計算機信息，2007（18）.

[4]儲節(jié)旺，黃潔欽.HTML5與移動信息服務[J].情報理論與實踐，2013（7）.