试验信息管理系统解决方案

发布于：2022-11-09 来源：大禹汇智

一、方案概述

本项目从技术实现方面为5XX提供一个完善的、能够适应长期发展需要的解决方案，帮助5XX完成生产试验数字化管理，从而使5XX的生产、产品研发模式逐步由现有的经验设计过渡到真正的数字化预测设计和管理，进而使5XX在激烈的市场竞争环境中处于绝对的优势地位。

二、项目主要成果总结

1、 试验数据实时采集

本项目试验信息管理系统的主要使用部门是十车间，十车间是产品试验部门，负责产品的试验，十车间的工作流程是每生产一台泵或者阀都会进行相应的试验，测定包括压力（气压、液压）、转速、位移、扭矩、温度、流量、时间等信息，然后相关人员会把试验数据与产品其他方面的资料（包括泵的设计、加工、工艺、材料、试验等信息）一起订到一个卷宗里，纸质存档。十车间共有试验台30-40余台，需要TDM系统管理的试验台共34台左右，一期项目重点解决3种型号的试验台数据采集工作。

1）数据采集：将试验台产生的数据采集下来，供后续的应用使用。这部分根据具体试验台的实际情况，TDM系统设计了两种解决方案。

第一种，数据可以全部自动采集的情况。这种情况下，系统可以利用设备联网集成的方式自动采集全部的数据结果，并且可以对试验过程进行远程监控和管理，是一种高效、自动化的试验过程管理模式。

第二种，有少部分数据无法自动采集。例如，受试验台条件限制，有部分数的结果还采用老式的仪表显示，这部分数据系统是不可能自动采集的，因此我司提供OCR模式识别技术实现间接试验数据提取，以及一套可手动填写数据的操作流程，用来弥补自动采集的不足。

2）自动生成表单：采集后的数据会根据事先设计好的表单格式自动填写，减轻操作人员的工作量、节省操作时间。

3）表单管理：为现场工作人员提供表单管理功能，可以实现表单记录的查询、数据补充等操作，当确认无误后确认提交表单数据到TDM系统中。

4）数据存储：由于5XX厂的试验台并不是全部具备网络连接的能力，因此数据采集后的存储问题本方案也给出了两种解决办法。

第一种，具备联网条件的试验台，数据采集后可以同步保存到TDM系统中。

第二种，对于不具备联网条件的试验台，例如: RT-24C试验台。可以采取定期数据刻盘的方式进行导出。之后通过TDM系统的ETL工具进行数据的批量导入操作，将数据保存到TDM系统中。在后续二期项目中已经完成该试验台的设备改造，目前该试验台已经实现了全自动化数据采集及远程监控功能。

2、在线签名流程管理

随着数字化管理的深入很多传统做法都可以被先进的数字化方式所取代，系统在“交付试验”自动完成后，将对应的监控视频数据统一采集和存储，并且能够和任务进行关联，方便用户对生产过程进行审批。生产过程中的传统纸质式签名方式也可以用数字化的方式实现。本项目TDM系统充分考虑了生产过程中各个审批环节的重要性，提出了一套科学、便捷、灵活、安全的在线签名流程管理方案。

5XX厂十车间的主要生产审批环节有三部分：操作人员的签字、质检人员的签字和军代表签字。十车间的数据存档首先是工人签字，之后经过检验室检验员检验签字，最后由军代表签字确认。针对这一流程我们可以设计三级审批流程。

首先：当操作人员录入数据时系统会自动根据用户账户记录当前表单填写人的身份信息，当表单提交时该信息会随表单同时提交到系统中。这样不需要现场操作人员在费时手动输入签名，节省了工作时间，提高生产效率。同时由于是系统自动记录，可以充分确保操作人员信息的准确性。

第二步：质量检测人员需要对产品进行检测时同样采用系统自动记录身份的方式。当质检人员确认产品信息后系统自动将产品信息和质检人员信息绑定在一起存储到TDM系统中。

第三步：如果需要军代表对数据进行抽查时系统同样采用自动记录的方式实现在线签名功能。

由于用户的信息是系统自动填写的，因此准确性和安全性非常高，且减少了手工输入所带来的不必要的麻烦，在线签名流程的使用会给5XX厂的生产管理带来一种全新的数字化管理模式，让生产管理上一个新的台阶。

3、数据管理

系统将试验数据分为结构化和文件两种方式进行管理：

1）结构化管理：能对数据进行解析处理成数据库表的数据称为结构化数据，系统是通过数据文件导入的方式进入系统，在系统中可以很方便的进行后续编辑录入查询分析等操作。

2）文件管理：图片、声音、录像、试验报告等不需要分解的文件，系统通过文件的方式进行管理。对于大数据量的数据文件，可以通过文件的方式进行管理。

数据的管理模块还包括：数据动态导航树展现、数据查询、数据浏览、数据导出、数据安全管理、数据统计分析、报告生成等。

4、集控中心

本次系统建设过程中根据设备分布情况，设置一处集控中心。集控中心内布置系统的硬件和软件，包含大屏、操控台以及计算机等设备。本系统的相关页面可以直接在大屏中显示，并可以在集控中心的操作台直接进行系统功能应用。

5、自动化试验

针对性能调试试验周期长，耗费人力资源大的问题，在该项目建设中我们采用了自动化试验技术，通过DMS-ASS软件实现了部分产品型号的试验全自动化执行应用，包含了 3大类21小类的试验。针对某型号产品的试验工艺流程进行了梳理，并形成数字化流程，明确工艺流程中每一步工序的输入、输出、条件、边界、判定、执行方法等工艺操控细节。利用DMS-ASS的可视化编辑功能进行工艺流程的在线编程，设置各种参数，配置执行方法、设置判定条件等，最终形成完整工艺流程的自动化执行程序，并存储在DMS-SCADA工艺执行库中。当该型号产品需要进行调试或试验时，技术人员只需从DMS-SCADA的工艺执行库中选择该程序，并发送到设备即可自动执行，此时技术人员无需去现场进行手动操控，只需要在监控室内通过远程对执行进行监控即可，该功能已经达到无人值守的管控能力，通过该功能的应用，极大地提高了型号产品的试验执行效率，并且大幅节约了人力成本，由之前的2个技术人员配合完成试验到现在的只需1个技术人员就可同时监控2个试验执行，平均人力节约三分之二。

系统提供“自动试验程序编制”功能模块，提供诸如参数给定、结果判定、循环、延时等不同工序类型，系统允许用户根据试验工艺大纲进行自动化试验程序的编制，系统以试验项为最小编制单元，编制完成后允许用户将此最小单元的试验程序进行有序组合，并且能够和对应的试验设备进行OPC通讯，达到参数自动控制和数据自动采集效果，形成满足试验要求的自动化试验程序流程。

自动试验的执行以试验任务为入口，系统根据试验任务特定信息自动下载对应且激活版本的试验程序流程，按照预定义规则进行加载、解析和执行；执行过的过程中由执行线程、数据采集及存储线程、全局监控线程和声光报警线程4个线程组成；这4个线程既独立运行又相互关联，以满足控制、数据采集及安全提醒等方面的需求。

三、项目总结

5XX项目是我司实施的TDM项目之一，目前5XX已经实现了试验网络环境建设，并实现了大部分试验设备的联网集成，实现了远程集中统一设备监控和管理，可以实现实时数据采集及控制，同时具备试验环境现场监控、试验过程报警监控等试验过程监控管理功能。在试验业务层面5XX经过两期建设已经涵盖了试验任务管理、试验资源管理、试验工艺管理、试验流程管理、试验数据管理、试验数据分析、试验文档管理、试验质量检测、数字化军检等业务功能，初步实现了数字化试验业务全过程管理目标。