基于组件技术的车间质量管理系统研究与实现
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收稿日期:2005210215
基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2001AA412020)・
作者简介:隋天中(1957-),男,山东牟平人,东北大学副教授・
第27卷第8期2006年8月东北大学学报(自然科学版)JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Vol127,No.8Aug.2006
文章编号:100523026(2006)0820914204
基于组件技术的车间质量管理系统研究与实现
隋天中1,崔虹雯2,易 刚3(1.东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳 110004;2.沈阳广播电视大学,辽宁沈阳 110003;
3.沈阳机床股份有限公司,辽宁沈阳 110025)
摘 要:以某企业制造过程管理与资源优化系统研究与开发为背景,分析了制造业车间质量管理现状和系统应具有的功能,建立了完整的车间级质量管理系统功能模型和信息模型・在此基础上,基于组件技术和Web的WindowsDNA体系结构,开发了面向制造业信息化的车间质量管理系统,实现了与其他子系统间的有效信息集成,并在生产实际中得到了应用・
关 键 词:质量管理;信息集成;组件技术;CIMS
中图分类号:TH166 文献标识码:A
提高产品质量及质量管理水平是企业的重要目标之一,也是最为有利的竞争武器・另一方面,计算机辅助质量(CAQ)又成为支撑质量管理、实施先进生产模式的一项基础性工作,同时也是CIMS的一个不可缺少的组成部分[1～3]・我国目前一些企业的质量管理和监控工作还比较落后,特别是离散制造业・其主要表现有:质量信息缺乏全面性、准确性、一致性和实时性;质量问题得不到及时、有效的处理;质量反馈机制不健全,难以对产品质量进行有效的统计分析、跟踪和追查・要构建在集成环境下的产品质量管理系统,其建模工作较为困难和复杂,同时由于企业的多样性,甚至不同车间因生产和管理特点的不同区别也很大・因此在开发系统时,往往都要从头开始,从而造成工作的重复和时间、人员、财力的浪费・解决问题的一种有效途径是组件技术・本文以企业制造过程管理与资源优化系统研究与开发为背景,对离散制造业的车间质量管理系统进行了分析,并在此基础上采用组件技术和Web的WindowsDNA体系结构研制开发了车间级产品质量管理系统・1 质量管理系统建模与功能分析从CAQ系统来看,其功能结构由于企业的生产方式、生产规模、产品特点等原因,各不相同,按功能管理模式进行划分,大多采用三级管理体制:计划层、管理层和执行层;按过程管理模式进行划分,又可分为三个阶段:产前阶段、生产制造阶段和产后阶段・在制造业信息化的实施过程中,
作为一个较完善的质量系统,质量管理应贯穿于产品的全生命周期中,既要考虑功能管理又要进行过程管理・因此,产品质量管理应覆盖产品质量活动的各个阶段,并与相关系统进行有效的集成,
从而达到信息的高度一致和共享[4～6]・基于这个观点,在对企业进行充分调查研究后,建立了质量管理子系统与其他子系统集成的总体功能模型・在此基础上,根据构建CAQ的总体要求,建立了制造企业车间级质量管理系统功能模型[7]・如图1所示,系统由六个功能模块组成,其各部分功能如下・
(1)日常质量活动管理
・主要用于对质量信
息反馈单、不合格品票、不合格报告、返修票、返修验证单、不合格品回用单、废品记录、不合格品记录、自检自控抽查记录、工装设备检查表等各种质检结果进行输入,生成数据库中的原始记录・
(2)工序质量控制点管理
・管理车间内的所
有的工序质量控制点,并对月份工序质量控制情况统计分析表的相关字段进行统计・这里工序控制点明细表是主线,通过它来操作工序质量控制点登记表、工序质量控制点使用设备工装检具明细表和月份工序质量控制情况统计分析表・图1 质量管理功能模型Fig.1 IDEF0forqualitymanagement
(3)零件加工质量统计
・主要基于某个时间段内不合格品票、返修票和回用票的记录来生成质量统计图和质量统计报表・(4)企业内部客户化管理・主要是管理企业内部的承诺单位和顾客单位之间承诺兑现的情况・(5)质量目标考核评价・考核企业内部的各个部门的质量目标完成情况,同时也对相关记录进行统计・(6)质量问题记录・可增加、删除、修改、查询和打印厂外的质量问题和厂内的质量问题,并统计相应的质量数据・在质量管理系统中,最重要的是工序质量控制和零件质量统计・如何准确、及时地提供质量监控信息是控制、改进和补救产品质量的前提,同时也是制定质量方针和目标的基础・引入产品质量的统计思想,可以了解产品质量的变异性,掌握产品质量变异的统计规律・为此,在系统中应运用科学统计方法和图表显示技术,实时、按日、按周、按月、按零件、按工序或按车间(工段)对产品质量控制情况进行统计、分析和显示・质量管理系统各种功能都可表现为不同的信息处理与信息集成,要实现信息的加工处理与集成,则要建立信息模型・采用IDEF1X方法建立的系统信息模型如图2所示・用该方法建立的数据模型可以作为系统设计中数据库设计的主要依据・2 可重构组件可重构信息集成技术是指把企业信息资源模块化,即按不同的粒度构造信息资源模块作为企
业信息资源重用、重组、重构的不同单元・该技术通过多层结构及映射技术,实现从各数据资源系统抽取数据,并使所抽取的数据语义能满足企业和企业之间协同设计、制造和管理对信息资源的需求・通过各层结构实现的相对独立性和开放性,
实现信息资源重用重构与信息共享和应用操作・
在本系统的开发中,运用层模式将系统按不
同抽象级别分为:表示层、业务层、公共对象层及数据层,每一层都有相应的组件・这些组件以进程内组建DLL文件形式出现,物理上可以将这些组件配置在不同的服务器上,各层功能如下・
表示层:主要实现用户界面表示,它由各种界
面组件组成,具有用户针对性,可根据不同类型的用户提供不同视图・
业务层:该层的业务组件负责业务逻辑处理功能,这些组件封装了企业或车间业务过程与业务规则,相同或相近的业务逻辑可以采用同一业务的组件・如质量成本分析、质量统计分析组件等・
公共对象层:公共组件是大多数应用中都需要的、具有共性的通用组件,这些组件不但可为质量管理系统子系统所用,也可在企业制造过程管理与资源优化系统中为其他子系统所用・如统计图形组件、输出打印组件等・
数据层:在该层中,由通用数据库访问组件负责处理和数据库的交互・它通过数据库访问接口OLEDB/ADO/DAO/ODBC来访问数据库・
519第8期 隋天中等:基于组件技术的车间质量管理系统研究与实现图2 质量管理信息模型Fig.2 IDEF1Xforqualitymanagement
3 组件标准与构建目前被广泛接受的组件模型主要有:微软的COM/DCOM,OMG制定的CORBA以及SUN公司的EJB[8,9]・在上述模型中,COM组件在开发系统中即插即用(组件可以方便地集成于系统,而不用修改代码或者重新编译和以接口为核心・组件的接口与实现是分离的,组件通过接口与其他组件或系统进行交互),因而具有较明显的优势・
在系统开发中,开发并使用了各种组件,其中,有的组件是根据工厂的生产实际情况,基于COM组件技术自行开发;有的组件则可直接利用微软提供的组件・同时系统服务界面采用ASP技术进行设计,ASP可以承载许多COM对象,当客户端向服务器提出HTTP请求,IIS响应请求并将其提交给ASP解释器,ASP解释器调用相应的文件执行脚本所要访问的数据库,请求调用COM
组件,存取后台数据库动态生成HTML页面传给客户端浏览器・
4 车间级质量管理系统实现
基于上述原理和结构,开发了面向车间的生产质量管理子系统,并与其他系统实现了集成,系统总体结构如图3所示・
图3 系统总体结构Fig.3 Overallsystemarchitecture
整个系统根据企业以生产为中心的特点分为
619东北大学学报(自然科学版) 第27卷质量管理、生产监控、人力资源、工艺管理、库存管理、计划调度、制造资源和统计查询等八个子系统・整个系统在Web环境下运行,在客户端,采用VBScript,ActiveX,JavaScript,ASP等技术形成各子系统的动态Web页,利用服务器端脚本,将各类通用组件和业务组件按照应用逻辑生成HTML页面集合・图4所示为某次生成的零件质量统计分析直图4 零件的质量统计Fig.4 Statisticsofparts’quality方图・用户在图的左端选择不同的条件,通过网页的post属性发送到服务器端,服务器端则根据不同的条件通过ADO从数据库中读取相应的记录,通过组件提供的接口函数生成零件质量统计分析图,并把该图像文件的数据发送到客户端,将其图显示出来・5 结 论本文给出了在信息集成环境下面向车间的产品质量管理功能模型,并对其功能进行了详细分析・在此基础上,提出了基于组件技术的质量管理系统结构框架,建立了制造业车间级的质量管理系统,并与其他管理子系统实现了有效集成・
系统采用WindowsDNA体系结构以及组件技术和Web技术构建的产品质量管理系统可根据用户不同需求,进行个性化定制,实现了软件的可重用・实际应用证明这是一种有效并且高效构建企业管理系统的方法・
参考文献:
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