空調檢修信息化管理系統的研究

李 剛

(中國鐵路上海集團有限公司 合肥車輛段， 合肥 230011)

合肥車輛段空調機組檢修的主要生產任務是承擔上海鐵路局既有客車空調機組的E2、E3、E4、E5修。近幾年，在客車檢修生產組織方面段修不斷推行檢修網絡化節拍修車，檢修質量和能力都有較大提高。但是，在對日常檢修生產中出現的各類問題分析時，暴露出空調檢修在生產流程控制、計劃檢修和質量管理方面存在一些問題。

為提高客車檢修流程信息化管理建設，完善空調機組檢修生產過程管理，覆蓋生產信息采集完整，保證檢修信息的全面性、準確性和及時性，實現信息資源共享，使生產組織中形成高效的生產質量信息管理體系，更好的為客車檢修管理的生產指導、現場組織與工藝質量提供幫助。

1 研究內容

1.1 研究設計原則

標準化：軟件開發構架符合信息化發展趨勢。硬件采用成熟、先進的技術產品,注重通用互換性。系統性能穩定可靠,信息交換簡單。適應鐵路生產力檢修布局調整和修制改革的需求。

簡易性：使用圖形化界面和"人性化"界面使用戶易操作。現場用戶通過刷卡觸摸即可完成大部分的工作。

拓展性：系統開發采用成熟軟件開發技術，保證系統的高可靠運行。又要能適應未來軟件拓展的需要。

可靠性：具有較強的容錯及故障恢復能力，出現意外時，能夠保證重要數據不丟失，避免災難性后果發生。

繼承性：設計中應充分利用原有管理資源。操作系統、網絡獨立性的配置,充份考慮軟件移植性。

安全性：在本應用系統中，對資源進行權限管理，采用分級管理、統一授權和全面安全跟蹤。自動對數據進行備份，保證數據安全。

1.2 提出方案并確立最佳方案

方案1：利用計算機系統，現有局域網，班組電腦及用戶指令形成系統框架。制定檢修工位及檢修計劃節點，形成信息化管理。

方案2：采用車輛部件模塊化管理理念，利用計算機系統，現有局域網，搭建并開發針對空調檢修管理的子系統，結合重點管理流程，在現場分布工位機管理系統，形成檢修信息匯總。

方案3：采用車輛部件模塊化管理理念，利用計算機系統接入現有局域網，組建獨立服務器及無線網絡，覆蓋所有檢修區域，形成多元化信息傳輸接入點，搭建并開發針對客車段修管理的子系統，結合重點管理流程，在現場分布工位機管理系統，形成檢修信息匯總，結合LED大屏實時發布車輛檢修狀態。

依據設計原則，經過優劣對比，我們最終選擇了方案3為最終實施方案。

1.3 設計方案實施

1.3.1確定檢修流程信息傳輸結構(圖1)

根據研發構想，對檢修過程數據進行采集，實時記錄各工位當前檢修流程進行到哪個步驟，并將數據傳輸到網絡中，實現信息共享，各工序之間能互相掌握進度，調度室能全盤掌握整體進度，工序間、調度室與工位間均能實時發布信息，實現整個生產流程的互動與互控。系統允許定義各工序間的卡控關系，前置工序沒有完工后續工序不允許開工。

圖1 空調檢修信息傳輸結構圖

1.3.2關鍵技術分析及設計

(1)無線放大技術：利用無線AP，結合車輛段局域網，實現各生產場所各工位間互聯互通。建立空調庫WLAN網絡，利用WLAN/GPRS網絡實現各終端機、服務器之間的數據共享，實現工位級的過程數據采集、信息發布，并預留檢測設備通訊接口，用于擴展信息采集渠道，見圖2系統現場邏輯結構圖。

(2)SQL數據庫的應用：SQL數據庫是成熟的數據管理系統，應用范圍廣泛，本次研究將優化后的生產組織分解為各個主要節點，并按數據庫字段設置要求生成數據表，將生產過程數據化，實現可實時記錄、可查詢。

(3)隔離式數據采集技術：本次研究中在不改變設備原有結構的前提下，采用監測設備各輸出端電流的方式，判斷設備的工作狀態。這種方式的主要優點有：不需要對原有設備進行改造，對原設備無任何影響；隔離式采集具有高安全性；采集方式靈活，可適用于各類設備，不需要為每臺設備單獨開發。

圖2 系統現場邏輯結構圖

1.3.3系統相關硬件(見圖3)

服務器：是信息管理系統網絡節點，處理系統網絡上的數據及信息。

LED屏：技術成熟，分辨率高，現場應用時信息傳播性強。

觸控一體機：觸摸屏、工控、計算機等技術集成于一體，可實現讀卡身份識別、信息輸入、查詢、打印等功能。

無線AP設備：建立空調檢修庫WLAN網絡，擴大無線覆蓋范圍，實現各工位間的信息互聯。

圖3 系統相關硬件現場安裝示意圖

1.3.4系統軟件構架

空調檢修信息化管理系統，從邏輯上分為應用層、模型層、數據層和接入層。

應用層：在綜合應用管理平臺，各個子系統信息的基礎上，對整個空調檢修過程：檢修計劃管理、檢修臺位管理、故障處理管理、材料配送管理、物料報廢、工時管理等進行監控。

模型層：專用框架集成開發軟件，通用基礎數據庫，應用中間件技術、報表工具。

數據層：統一在車輛段局域網總體架構下，實現數據共享，提供公共數據服務。

接入層：鐵路專網，車輛段局域網與車間數據光纖網。局、段、車間三級傳輸平臺。

圖4 用戶登錄界面圖

用戶登錄界面見圖4為作業人員工位級入口，通過崗位權限授權，個人系統賬號識別，選擇“工位機登錄”或“用戶登錄”實現崗位作業范圍畫面進入，從而進入系統作業管理。

圖5 計劃信息管理界面圖

計劃信息管理界面見圖5為調度員維護檢修計劃的入口，該模塊包括：下達檢修計劃、反饋檢修計劃、刪除檢修計劃、修改檢修計劃、查詢檢修進度、工位進度、查看計劃執行情況和查看故障處理情況。

2 系統的實際應用

“空調檢修信息化管理系統”于2016年四季度開始在合肥車輛段空調檢修車間試運行，通過運用此系統，空調機組檢修在“勞動效率、檢修合格率、生產信息覆蓋率”上得到了顯著提高，為空調檢修綜合管理起到了很大的幫助。

2.1 實現檢修過程綜合信息動態揭示

現場采集的檢修信息等過程數據，通過檢修現場的電子顯示屏、各工位電子終端，以圖示、表格等方式顯示出來，為現場檢修管理提供幫助。

2.2 實現生產信息閉環管理

(1)督促“三檢一驗”管理監控，實現準點到崗檢查率100%，提高質量管理的互控性。

(2)針對各工位的生產過程、檢修記錄、流程管理、任務統計、故障處理，形成信息落實反饋。

(3)對檢修人員的工作效率、勞動分配、工序銜接、分析考核進行系統管理

(4)形成電子檢修記錄，可快速查詢歷史檢修情況，指導檢修生產。

2.3 提高空調檢修效率

通過崗位及時錄入，檢修參數、部件狀態、質量信息，實現自動編制、網絡發布。匯總到生產調度，實現整個生產過程的信息化管理。便于調度員、工長及時掌握檢修過程各崗位技術數據，有效處理檢修過程異常情況，提高配件交驗合格率由目前90%左右上升至98%并長期保持在這個比例。使生產流程質量更加高效穩定，圖6為空調機組檢修目標統計圖。

圖6 空調機組檢修目標統計圖

3 結 論

研究設計“空調檢修信息化管理系統”，實現空調檢修崗位的信息互聯互通，并通過崗位監控、過程信息流轉、集中調度管理等手段，能夠滿足空調機組部件檢修生產信息化管理的需要，在質量管理上與標準化作業方面都得到提高與完善，充分實現了系統監控現場檢修流程、管控現場檢修信息、把握檢修質量控制的管理目標，提高了工位級作業管理的執行力，提高了空調檢修的計劃兌現率和檢修質量。

今后還需結合現場生產、管理實際，進一步拓展系統的管理功能，在鞏固階段成果的基礎上，加大推廣及深化應用。