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P132 物流自动化电控设计的信息化管理

来源:2017年第8期(总第208期) 作者:无锡先导智能装备股份有限公司 浏览:

摘要:本文分析了工控信息管理的瓶颈,提出了在现有IT技术条件下,面向功能开发的可行性和方法。对主流工业信息管理技术进行分析,提出了各自使用面,并列出物流自动化电控设计信息化管理的主要内容。
 
关键词:电控设计、信息化管理、信息平台、大数据、FTP服务器、SVN、PDM
 

一、物流自动化电控设计信息化管理的迫切性

 

1.核心资源整合的需要

 

         在技术更新日新月异的时代,高科技公司的核心资产就是员工和信息,这二者的有效结合和高效运行需要先进科学的信息管理。

 

2.电控设计数据的复杂性和交互性

 

        电控设计有其自身特点,一个系统建成标准模块难度大。比如同样控制电机的控制器,可以用接触器、变频器、伺服等;信号,可以用IO、Profibus、EtherCAT、ASI等。各种硬件的参数配置、价格、交货期也不一致。

 

        软件设计,可用上位机、工控机、PLC控制等;程序,可能用Visual Studio、JAVA、LABVIEW、梯形图、结构化语句表等多种语言开发,即使同样的机型相对各工艺条件的变化,程序代码、参数配置都有所不同。

 

        各种不同信息的重复利用和正确组合,是确保产品设计高效和高质量的关键因素。这就需要对所有信息进行精细化管理。

 

二、物流自动化电控设计信息管理的主要方面

 

        以个人能力为中心的传统技术管理模式会带来效率和质量提升的瓶颈而必须让数据有序流动,才能适应大数据时代的发展趋势。

 

1.信息平台

 

        人总是容易犯错和遗忘的,用软件平台规范日常行为,以较低成本帮助员工提高效率和工作质量,管理考核督促提醒员工做好日常工作。

 

        常见平台有电子邮箱、SharePoint、电脑网页应用程序、手机应用程序、公用交流软件、OA、MES、PDM等。一个公司必定有一种或几种平台来管理日常指令、反馈、考核等信息流。功能全、使用方便的平台是信息通畅的重要助力。

 

2.功能细分

 

        一个人的工作越专业,他获得高水平成果的概率必然越高。鼓励培养员工在某一方面发展,可以列几种专家,奖励其专项技能,让其帮助其它员工完成特定项目。

 

        功能应能分层、剥离,直至最后形成基本的功能“原子”。建立好低耦合、高内聚的功能模块,此即为面向功能。这样就带来下面一个问题:信息的“积淀和共享”。

 

3.积淀、共享

 

        积淀,可促进企业的成长;共享,可以使大多数人提高。所以一定要有分享的企业文化,对分享的员工应当奖励。每个员工应当能简易地获取被授权的资料信息。

 

        信息单元的组织应按其功能的自然层次,将之组织成为分层的树状结构,也即信息单元包含内容的完整独立性和它们之间的关系。信息单元历史版本必须有清晰的管理。可以使用FTP服务器架构、BS架构网站模式、SVN、PDM等来实现。

 

4.信息授权控制

 

        信息安全和可用性的管理。在公司局域网内主要靠域控,在外网段要靠加密、数据屏蔽、密钥、短信等手段保证信息安全。信息还要能定期自动备份,普通信息实现本地服务器,核心信息使用云平台存储。

 

三、物流自动化电控设计信息管理技术

 

1.云计算和大数据

 

        信息管理很大的问题是,各类数据需要打通,存储量趋于无限大,数据计算量无限复杂。云以其良好的服务和几乎无限的计算存储能力,为工控信息的管理提供坚实的平台。为了安全考虑,公司可以将共有云和私有云结合使用,敏感数据私有云管理,普通数据公有云管理。这样公司信息管理软硬件基础就很完善了。

 

2.FTP服务器

 

        FTP服务器,是在互联网上提供存储空间的计算机,它们依照FTP协议提供服务。

 

        优点:服务器上的信息可在域控中控制权限,支持匿名和署名登陆,界面如同文件夹,方便在公司里迅速推广。

 

        缺点:版本管理较难实现。结构不自动生成,也没有自动检查和索引功能。

 

3.BS、CS结合系统

 

        前台BS架构、后台CS架构是当前信息管理程序的主流,可以有效地兼顾易用性、复杂性、扩展性。

 

        优点:数据被原子化,有效地避免冗余,可任意灵活地获得。

 

        缺点:需要编程和维护。

 

        适用:保存一些核心的资源,例如架构设计、平台类库、功能块库。友好的界面和导航,方便新员工检索使用。还能增加留言和技术讨论管理。

 

4.SVN

 

        SVN是Subversion的简称,是一个开放源代码的版本控制系统,用于多个人共同开发同一个项目,共用资源。

 

        集中式代码管理的核心是服务器,所有开发者在开始新一天的工作之前必须从服务器获取代码,然后开发,最后解决冲突,提交。所有的版本信息都放在服务器上。

 

具体应用情况为:

 

(1)从服务器下载项目组最新代码。

 

(2)进入自己的分支,进行工作,每隔一个小时向服务器自己的分支提交一次代码。

 

(3)结束工作前,把自己的分支合并到服务器主分支上,一天的工作完成,并反映给服务器。

 

5.PDM

 

        PDM(Product Data Management)的中文名称为产品数据管理。PDM是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和相关过程(包括过程定义和管理)的技术。通过实施PDM,可以提高生产效率,有利于对产品的全生命周期进行管理,加强对于文档、图纸、数据的高效利用,使工作流程规范化。

 

四、物流自动化电控设计信息管理的内容

 

        设计研发流程所涉及的相关数据之间都有关联,例如要查找使用某项技术的所有机型,或某件部件的所有故障周期。公司应当开发系统集成数据,或利用PDM、ERP等,让这些数据可以系统地组织起来。

 

1.流程规范管理和人员考核

 

        如果假定两家公司外界条件(经济环境、软硬件)相同,则决定成败的关键因素必然是人员功效。

 

        而人做事的效果大约相当于个人能力+流程规范完善度+个人责任心。个人能力可控性较差,其它两项公司较容易管理。流程规范越详细实用,对人的责任心要求越低,反之则越高。公司应当建立详细实用的流程制度来降低各人责任心的强度要求,同时要有完善的考核机制和奖惩制度来促进个人维持高责任心。

 

        流程规范类信息应保存在易获得的路径,如SVN的根路径、网站的首页链接。由培训和考试进行推广。

 

        对流程规范的执行情况要有固定检查节点,由人员人工或软件自动检查,按此数据对工程师考核奖惩。

 

2.项目和任务管理

 

        项目任务的关键点在于明晰和受控,公司许多不必要的损失都是源自任务不明晰,时间节点失去控制。目前许多任务都是用邮件、口头通知、开会来安排。个人工作记录通常是笔记本和Excel表,条理性、易得性都较差。多项工作同时进行时很有可能遗忘和质量失控。

 

        这里还是需要平台,让项目和任务管理在网页界面上显示,相关授权人可登陆查阅,普通非涉密信息可以通过大屏幕、电子看板显示。这样对整个团队都有很好的目标激励作用。

 

3.技术方案

 

        当商务谈判需求来临时,把整体的要求拆解成按功能细分的基本功能。查找信息管理服务平台,看是否已有现有功能或相似功能,从而判断是否需要补充开发,并从已有的功能和相似的功能中得出预估成本。

 

        技术方案中的具体功能要求需定量和规范化,比如速度、精度等,方便将其内容录入数据库,为数据分析和筛选查询提供基础。

 

        录入好了技术方案的细分功能信息,则可自动生成技术协议检查表,作为工程师设计和出厂检查的依据。

 

4.EPLAN图纸设计

 

        设计应当参照公司设计技术规范,在公司服务器上应当有技术规范目录。整个图纸设计应根据规范,有专人检查。

 

        比起其它电气软件设计,Eplan设计图纸有其信息优势,因为其所有信息都是以数据库的结构保存的,每个图纸信息都是可进行数据分析的。

 

        Eplan应当用服务器架构,模板、部件库、宏库等资源应当放在服务器上,让这些数据可以方便集成、共享和维护,以提高图纸设计和资源检索的效率。

 

        在部件选型时,使用Eplan自带的部件库可以很方便检索筛选。可以作如下第三方开发:

 

        (1)常用部件和近期采购量大的作为Eplan自定义属性,可以通过数据库传到Eplan,显示出来作为“热度”,方便新工程师快速了解公司选型风格和习惯。

 

        (2)Eplan里也应当有 “优选”属性,一些部件可能由于货期、价格、淘汰而不推荐使用,优选等级要降低;同时有些部件是在仓库积压呆滞的,希望能及早选用,优选等级要提高。

 

        (3)部件的可替换性作为一种属性应当能体现出来。例如某种品牌继电器同另外一种在容量、接点等参数上可替换,则这两种继电器拥有相同的可替换ID。找到其中一种部件就能查到所有可替换部件。

 

        (4)部件的库存量有条件的也要能传到Eplan部件数据库里,以方便工程师选用,并去库存。

 

5.物料仓储和采购

 

        仓储管理系统应当与Eplan部件数据库相通。部件资料以仓储管理系统为主,信息单向传递到Eplan部件库,确保数据统一性。Eplan生成的BOM表,使用Excel表通过PDM系统读入审核,传递到仓储采购系统,动态修改库存和安排采购。

 

6.设备软件开发

 

        软件开发信息管理推荐使用SVN 、PDM。软件重在版本控制和模块的不断改进,在软件项目目录中,要有引用说明文件,注明对模块的引用和改进。

 

        全公司的对象、实例命名应当统一,推荐用英文按国际惯例命名。编程结构也要有统一,模板化。

 

7.远程调试、售后服务和物联网技术

 

        在产品的生命周期里,售后服务占用的时间段最多。未来一个公司制造出的产品,即使是在世界各地都要有在线的功能,通过4G通讯卡、WIFI技术、OPC技术、云和VPN技术可以实现以下功能:

 

(1)在客户许可的情况下,现场设备的操作数据、故障数据、运行基本数据上传。实现对产品运行状况的大致了解,一些故障原因的准确掌握。这些数据对于提高产品设计、指导维修和明晰责任事故有重要意义。

 

(2)对于重要设备在客户配合下,应实现远程桌面、远程调试功能,方便甲方技改、软件升级。

 

(3)远程功能安全性至关重要,至少要有一种或几种授权方式,例如用户名密码登录、域控、证书、密钥、短信等。防止现场设备软件非授权下被修改,引起故障、事故。所有操作有LOG。

 

8.调试、故障追踪和质量事件管理

 

        所有的机器总有各种问题和不足,很多是共性的,及时总结积累对公司有重大价值。可以使用第三方BS架构程序。公司要有外网端口,无论工程师身处何地,都能把问题数据上传。作为公司资源统一分析处理,重点问题投入研发,提升产品竞争力。

 

        质量事件,即识别出引起产品或服务质量发生变化或趋势的事件。

 

        来源:包括调试报告,故障、事故报告,平台讨论版留言,OA,邮件等。推荐使用集成进系统平台的固定通道。需对事件标示出不同的等级,引起相应的关注优先级。

 

        处理响应:先考虑流程规范是否有问题,有的话进入流程规范修改流程;再考虑功能模块的修改;最后考虑特殊应用的改进。总之是由抽象到具体的考虑过程。

 

五、结论

 

        未来是大数据、云计算的时代,物流电气设计开发要尽快从手艺型向模块化、自动化方向发展,这样才能适应即将到来的可预见的激烈竞争。

作者单位为无锡先导智能装备股份有限公司



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