离散制造生产过程执行管理系统的技术路线与技术风险

刘斌

摘 要：在经济与社会发展步入转型关键时期的今天，我国制造业所面临的全球化竞争也日趋激烈化，而随着大数据、云计算、物联网等技术的广泛应用，离散制造生产的受关注程度也在不断提升，基于此，本文选择了某企业的离散制造生产过程执行管理系统作为研究对象，并对该系统的技术路线与技术风险进行了详细的论述，希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。

关键词：离散制造 技术路线 技术风险

中图分类号：TH166 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）07（b）-0020-02

本文研究的离散制造生产过程执行管理系统由报表平台、看板平台、计划管理、原物料管理、标签管理、等级管理、系统集成、预警管理、返工管理、修补管理、工程模型管理、工艺管理、设备管理、生产管理、质量管理等功能模块组成，如计划管理功能模块便包含计划接收、领料计划管理、计划变更、出货计划管理、生产计划管理等功能，而为了最大化这类功能划分，正是本文围绕离散制造生产过程执行管理系统的技术路线与技术风险开展具体研究的原因所在。

1 离散制造生产过程执行管理系统技术路线总结

1.1 系统架构

该系统由UI表现层、系统数据集成层、服务层、数据访问层、数据存储层、插件容器、基础组件等组成，由此系统即可提供模型管理、资源管理、插件管理、系统配置、权限管理等功能服务。

1.2 集成架构

离散制造生产过程执行管理系统的集成架构包括与离散实时数据集成、与关系业务数据集成、与ERP集成、应用系统集成四部分，具体的集成架构如下所示：（1）与离散实时数据集成。平台数据由两类生产实时数据构成及业务关系型数据构成，其中生产实时数据的集成存在DNC网卡、PLC采集、手工、手持终端、条码扫描等集成方式，这类集成方式的应用需要得到实时数据库的媒介支持，如其中的PLC采集方式能够通过PLC实现机床I/O点的直接采集，并能够在采集后将信息传递至实时数据库。（2）与关系业务数据集成。业务关系型数据同样属于平台数据的重要组成之一，主要包括能耗数据、统计分析数据、质量检验数据、排程数据、订单数据等，可采用手动数据采集进行数据集成，由此即可适应多级调度管理场合要求。（3）与ERP集成。ERP系统在离散制造生产过程执行管理系统中会提供订单数据、物料数据，而通过与ERP系统的集成，即可通过第三方接口接收ERP系统发送的日计划、物料等数据，平台则会通过第三方接口读写数据至业务数据中，数据还包括扫码信息、工废数据、库存数据等。（4）应用系统集成。离散制造生产过程执行管理系统可接入各类子系统，如语音调度子系统、水里排程子系统、地理信息子系统等[1]。

1.3 系统基础平台

离散制造生产过程执行管理系统的基础平台可分为前台与后台两个部分，前台主要负责可视化分析等，后台则用于系统配置、数据管理、信息建模等，整个体系的对外功能提供以插件为单位，整个平台的功能提供则需要得到容器挂接插件整合支持，具体的系统基础平台组成如下所示：（1）系统配置。负责提供基础信息配置功能，包括权限信息、用户信息、风格设置、系统登录、系统菜单、表单信息等，权限管理同样属于系统配置负责范畴。（2）权限管理。提供统一操作权限、统一组织结构管理权限、用户管理权限、页面配置权限等，用户、角色、权限、系统、操作项、系统管理员等对象均均属于系统管辖范围。（3）可视化组件。该基础平台可由用户结合自身需要、习惯自行调整，页面的灵活配置、HTMl5编码规划的采用、支持数据绑定与页面触发事件的应用也进一步扩展了可视化组件平台功能，该平台的组件种类包括文本、报表、曲线、导航、菜单、流程画面、GIS等。（4）报表工具及图形分析组件。該平台支持多数据源关联的报表设计方式、非线性报表模型、多级的分组与交叉报表，由此即可实现非线性报表个数不限制支持动态格间运算设计、不规则分组支持。（5）工厂模型。该平台可通过数据方法进行整个工程的描述，这种描述的核心在于各类数据源数据的对象化处理，由此即可进行信息模型运行情况的查看，前端应用输出、数据结果抽取需求也能够由此得以满足。（6）插件管理。该平台的提供的平台插件包括业务功能插件和平台功能插件，前者属于专门定制的企业级应用插件，不同业务管理模型属于其前身，后者属于标准通用插件，多年行业经验属于其前身，由此即可满足不同插件的新增接入、管理需要。（7）工作流子系统。该平台主要由运行管理工具、流程定义工具、流程引擎组成，三者各自具备不同的功能，如流程引擎具备工作流事项管理、流程图设计等功能。

2 离散制造生产过程执行管理系统的技术风险及应对措施

2.1 软件技术风险及应对措施

离散制造生产过程执行管理系统面临的技术风险可以概况为源代码管理、知识产权保护、技术人员资源储备，这类技术风险的应对措施如下所示：（1）源代码管理。为应对源代码管理带来的技术风险，离散制造生产过程执行管理系统采用了内网部署的SVN源代码管理服务器，通过严格的制度约束，系统开发人员养成了每天使用SVN更新源代码的习惯，每天完成的代码编写则需要在通过Code Review后签入SVN，由此系统开发实现了源代码管理风险的应对。（2）知识产权保护。为应对知识产权保护技术风险，系统开发公司采用了开展保密文件分类管理、订立商业秘密保护条款、签订保密协议、申请著作权及专利等知识产权保护措施，技术保护由此获得了有力支持。（3）技术人力资源。开发人员水平直接关系着离散制造生产过程执行管理系统整体质量，而为了应对技术人员资源储备技术风险，开发公司采用了提高核心技术人才福利待遇和薪酬、坚持“以人为本”人力资源管理原则、采用股票期权等长期激励、建立知识管理系统、签署技术保密协议等技术风险应对措施，人才流失所导致的技术风险也由此实现了较好应对[2]。

2.2 设计与实施技术风险与应对措施

离散性制造业具备生产组织管理困难、工艺路线复杂等特点，而为了保证离散制造生产过程执行管理系统较好应对这类特点，开发人员采用了RFID技术、终端分类、多线程同步技术、分层设计技术、多线程同步技术访问，由此实现了物料跟踪与验证、生产组织管理流程效率提升等风险的应对。此外，系统在开发中还遵循了客户级别优先、工序交货期优先、设备加工成本或加工效率优先、关联订单优先、同物料优先的顺序加工原则，排产规则设计风险也由此实现了较好应对。

3 结语

综上所述，离散制造生产过程执行管理系统具备较为广阔的应用前景，在此基础上，本文涉及的系统架构、集成架构、系统基础平台、软件技术风险及应对措施、设计与实施技术风险与应对措施等内容，则提供了可行性较高的系统设计与实现路径，而为了实现系统的进一步深化，车间劳动能力计划算法、自动化任务排程算法相关研究也需要得到业内人士关注。

参考文献

[1] 左延红，张克仁，王雅.一种基于物联网技术的离散制造执行系统实现方法与应用[J].制造技术与机床，2015（11）：33-39.

[2] 李澍，吴瑜，杨立斌.面向离散企业制造执行系统关键技术研究[J].控制工程，2015，22（S1）：13-16.