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车间生产异常事件实时管理系统研究

2012/6/24    来源:万方数据    作者:尹超  马春斌  刘飞  尹胜      
关键字:生产异常事件  动态信息采集  管理信息系统  模糊综合评价  
针对生产车间普遍面临的因人员、设备、质量、物料等异常事件不能及时反馈和处理而影响生产进度的问题。构建了一种可支持异常事件信息动态采集、实时传递、快速处理和综合查询分析的车间生产异常事件实时管理系统。建立了系统的体系结构和运行流程,并对基于多功能交互式信息终端的生产异常事件信息实时采集,基于移动通信接口技术的生产异常事件信息实时传递、基于模糊综合评价的生产异常事件预警等关键技术进行了研究。该系统已成功应用于重庆市一车用空调制造企业,取得了良好的效果。

0 引言

    随着市场竞争的日益激烈,现代制造企业需要不断提高对不确定性因素的快速反应和处理能力,以维持和提高企业综合竞争力。当前,制造企业面对的不确定性因素越来越多,这些因素包括企业内部条件变化的不确定性和企业外部环境变化的不确定性两大方面。生产过程中的人员、设备、质量、物料等异常事件是现代制造企业内部不确定性因素的重要组成部分。对于大多制造企业来说,车间生产过程的复杂性和不可预测性导致物料异常、设备异常、人员变更、生产计划变更和紧急任务插入等异常情况时有发生。然而,目前生产车间主要采用传统手工模式进行异常事件管理,因此难以及时获取异常事件信息,更难以及时做出处理和有效预测。车间异常事件的发生时常会造成生产停工,甚至长时间停产,从而影响企业生产任务的执行和产品质量及订单交货期。因此,现代制造企业迫切需要一种对车间生产异常事件进行有效管理的实时管理系统,以实现对生产异常事件的采集、传递、监控、评价和预警等一体化集成运行,从而提高企业对异常事件的快速反应和处理能力。

    当前,国内外已有许多专家和学者在车间生产现场信息管理和监控方面进行了大量地研究,并取得了许多研究成果。

1 系统的体系结构

    目前制造企业车间生产异常事件管理存在的问题主要体现在以下三个方面:

    (1)异常事件信息采集手段落后大多数制造企业主要依靠传统的手工方式(如纸质统计报表等)采集车间生产异常事件信息,这种方式采集效率低、出错率高且信息滞后。

    (2)异常事件信息传递方式落后在异常信息的传递方面,制造企业大多也采用传统的人工和电话等信息传递方式,传递速度慢且信息易失真,使得相关管理人员不能及时、准确地响应异常事件。

    (3)缺少异常事件处理信息化支持平台当车间生产异常事件发生时,由于缺少一个支持异常事件处理的信息化平台,管理人员与生产现场事件处理人员和操作工人之间难以实时进行信息交互和业务协同,以致难以对异常事件及时做出响应和快速制定出有效解决方案。

    针对以上问题,本文建立了如图1所示的一种车间生产异常事件实时管理系统的体系结构。该体系结构有以下几个特点:

 图1 车间生产异常事件实时管理系统体系结构

图1 车间生产异常事件实时管理系统体系结构

    (1)在采集车间生产异常事件信息方面,采用了一种基于多功能交互式信息终端的信息采集方式。该终端是笔者所在课题组前期的一项国家发明专利(专利名称:网络化制造系统中的多功能交互式信息终端,专利号ZL02113585.1)。该终端可用于车间数据和音视频等信息的采集、传递与监控,从而为企业内和企业间各种制造活动提供网络化信息交互支持。通过车间现场布置的多功能交互式信息终端,现场工人可以将车间生产现场的异常信息及时录入系统,并与管理人员进行实时信息交互,从而实现生产异常事件信息快速、准确、及时地采集和定位。

    (2)在传递车间生产异常事件信息方面,采用了多种实时信息传递方式。系统可以通过计算机网络、手机短消息、警报装置、LED大屏幕等多种信息传递方式,将生产现场采集的异常信息及时传递给相关管理人员,也可以将管理人员制定的异常事件处理方案和指令及时传递给现场的相关操作人员。通过多方式的信息传递,管理人员及决策层可不受地点限制,能及时、准确和全面掌控企业车间生产现场异常事件状况。

    (3)在处理车间生产异常事件信息方面,应用了一套实时管理支持系统。系统主要功能包括异常信息采集、异常信息传递、异常事件处理、综合查询分析、专家知识库、基础数据管理和系统集成接口等功能模块。通过本系统可以为生产异常事件信息的采集、传递、处理和分析等提供一个集成化应用支持平台,同时也能为管理人员与生产现场事件处理人员和操作工人之间的信息交互和业务协同搭建一个信息化桥梁。另外,通过系统提供的专家知识库,一方面当发生异常事件时,可以借助专家知识和历史经验快速制定有效地解决方案;另一方面也可以进行有效地预测并及时预警,进一步预防和减少了异常事件的发生。

责任编辑:卢玉琴
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