基于實時建檔的可追溯制造過程數據管理研究

徐紅艷

【摘要】為提升制造過程數據的價值，實現便捷地可追溯應用，本文提出基于實時歸檔的制造過程數據管理模式，根據制造過程數據產生時間實時歸檔存儲，提升了制造過程數據保存的完整性，同時為數據增加了時間屬性，便于追溯性應用。本文詳細分析了制造過程數據實時建檔的過程，進而討論了歸檔數據的追溯應用方式。

【關鍵詞】制造過程數據；實時歸檔；追溯應用

目前，各研究所和企業均在開展信息化改造，制造過程數字化程度日漸提高，制造過程數據越來越多，將其歸檔管理，實現制造過程數據的可追溯變得日益重要。傳統制造檔案的歸檔管理一般以制造任務或工號信息為檔案索引進行組織歸檔，追溯應用非常不便，本文提出一種基于時間線的實時歸檔模式，將制造過程數據進行實時歸檔備份，便于存儲和檢索，利于數據的追溯。

一、制造過程數據

制造過程以工藝文件為牽引，包含物料、設備、人員、場地及相應的制造工藝方法等內容，各內容按照工藝過程有序組織展開，在展開過程中又形成大量的中間數據。所有這些內容及過程所包含的數據就是本文要歸檔管控的制造過程數據。

當裝配計劃下達后，將裝配任務分派到對應的裝配車間及裝配人員。按照裝配工序，指定對應的裝配工位，并按照裝配方法，確定裝配相關的設備、工具。裝配對象自帶物料編碼、產品狀態信息等。裝配對象在裝配工步的執行下，最終形成裝配合件，完成該裝配計劃內容。在執行每個裝配工步的過程中涉及相應的執行數據，通過自動/手動記錄的形式獲取，還包含工步完成時間、檢驗信息等。

二、實時建檔過程

整個制造計劃、制造工藝及相關的制造過程通過MES來統一管控，這部分數據一般實時存儲在MES系統服務器上，雖然可追溯，但是這些數據的組織、變更管控、查詢追溯一般并沒有按照檔案的管理模式進行，不能直接作為檔案提供有效的質量依據。因此需要依托MES系統內數據建立制造過程數據檔案。實時建檔過程就是實時提取MES數據，并按照時序組織，存儲到數字檔案館的過程。

（一）數據采集。制造計劃、工藝流程等信息可以通過MES系統提供，作為制造過程數據歸檔的綱領性目錄數據。目前大多數企業MES系統已經足夠細化，可以提供大量的制造過程數據，并盡可能地管控到每一個制造過程細節，一般是工步級的。對于涉及制造工步的相關設備開關機信息、設備運行參數及狀態、物料出入庫信息及過程檢驗數據等均納入了MES系統管理，因此可以將其直接采集到數字檔案館中。

對于MES系統不覆蓋，通過紙質簽署或填寫的制造過程卡片或記錄文檔，其本身需紙質歸檔處理，為便于檔案電子化，并實現快速地可追溯，需將其與制造過程環節的相關數據進行有效的整合關聯，因此可通過定期掃描，形成電子檔案的方式，納入數字檔案館管理。

（二）實時建檔。實時建檔是按照制造過程的絕對時間，將數據進行管理的過程。通過MES系統采集的數據，可以依靠MES系統中制造過程運行的時間為準進行建檔管理。一般紙質文檔實時性并不強，以天為單位標記，可以通過文檔中的簽署標記對時間進行識別。因此將其電子化后關聯到檔案時，可按照文檔形成的時間進行手動關聯。具體的實時建檔過程以某裝配工序的制造過程數據建檔過程為例進行說明，將各數據的直接關聯數據及其關系一并進行歸檔存儲，以便于按制造工藝進行數據的查詢和檢索。

三、追溯應用分析

以本文所述方式建立的數據檔案除具有數據本身的關系以及數據本身的屬性之外，還具有時間屬性。因此在追溯應用時，數據檔案提供了一種更為靈活的方式。仍以某裝配工序數據為例，介紹檔案數據的追溯應用過程，如（圖1）所示。

通過關鍵詞入口查詢，可以直接定位到檔案中的關鍵詞所在的節點位置。

通過時間入口查詢，可以直接定位到檔案中的時刻節點。

通過關系入口查詢，可以直接定位到檔案中的關系節點。

由以上可看出，通過實時建檔的檔案數據，增加了檔案數據的時間屬性，數據定位、查詢穿透更為靈活，在進行追溯應用時更為方便。

四、結束語

本文為解決制造過程數據的歸檔管理，實現可追溯，提出了基于實時建檔的方式將其納入數字檔案館管理，以時間軸流線式歸檔，既避免了數據的丟失或記錄不全，也為制造過程數據增加了時間屬性，便于數據的可追溯應用。通過建檔過程分析和追溯應用分析，為具體的數字檔案館系統開發以及與MES系統的集成奠定了基礎。

【參考資料】

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