生产信息化管理系统

 行业聚焦 | 聚焦国防工业中具有“小批量、多品种、高定制”特点的工业生产过程信息化管理系统研发。

  系统框架 | 生产信息化管理系统以“设计”为核心、将设计与制造融合的数字化制造架构，衔接设计端、生产端和产品/用户。

  模块一：产品信息管理

产品信息管理用于管理产品种类及其产品与组件、零件关联关系。在设计过程中确定零件尺寸、公差范围、材料属性、质量控制参数等，零件或组件的电子化图纸也作为关键属性与零件关联，这些数据在生产过程中不得随意更改。

在组件或产品装配时， 可直接调用、关联不同批次的零件、组件信息，在装配完成后回到零件库中。产品生产过程中每道工序只需输入本工序新产生信息，前序环节信息均可直接调用。此外，该模块可跟踪产品生产流程，对不合格品可按照分支流程进行处理。

  模块二：生产计划管理
  涵盖了生产任务的计划、审核、分配、执行、进度追踪和展示等多个方面。通过高效的生产任务管理，能够更好地规划生产过程，优化资源配置，提高生产效率和质量。

 生产计划创建功能：提供了方便快捷的生产计划制定和编辑功能。

 生产计划审核功能：可以根据企业的实际需求和生产能力来调整生产计划的优先级。

 生产任务分解、下发功能：能够实现生产任务的快速、准确派发和接收。

 生产进度跟踪功能：可以统筹全局，跟踪所有生产任务的进度情况。

 生产任务调整、终止功能：有助于更好地管理和监控生产过程，提高生产效率和质量。  

  模块三：仓储管理

生产过程中涉及原材料、加工件、组装件、成品件等存放、领取操作，采用仓储管理可以有效对其信息记录，实时掌握其数量变化，提升生产管控。

 模块四：电子化工艺指导

该模块支持将一份完整的操作及检验记录按照工艺步骤进行拆分和编辑。每个步骤可以包含独立的前置条件、操作标准、录入信息和检验要求等内容，方便用户针对不同的工艺环节进行精细化管理。

电子化的工艺指导书需要由用户单位提供，尽可能采用标准格式的数据源，支持视频、图片、文字、动画等素材。

               图片                         文字                      视频                          3D动画                  

 模块五：生产过程管理

 💠 流水过程控制

将流水过程与工艺规范、生产计划相结合，保证了数据的完整性以及流水过程的规范化，实现流水过程的闭环管理。
  任意环节出现异常数据，支持分支流程来进行特殊处理，包括返修、报废等，从而规范整个流水过程。

 💠 工艺指导：线上管理+线下指导

    线上管理：

   支持工序所需的零部件及模具录入；  

   支持检验点位以及检验数据的明确；

   支持实测数据录入或者拍照录入的功能；

   提供数据是否需要录入数据包的选择；

   提供数据是否需要进行复检的选择；

    线下指导：                                                          

     通过扫描枪快速获取待流水对象的二维码，并下载相应的工艺指导书；

     根据指导书的要求，确认流水对象的正确性。如果发现数据不匹配，系统会立即给出相应的提醒；

     确认无误后，按照操作提示进行工艺操作，并在完成后进行数据检验和录入；

     对数据进行复核并提交至系统中进行结构化存储，以便后续的数据分析和优化。

 💠 数据采集

为了应对用户不同的使用场景和基础条件，针对数据采集集成了以下模式：

 模式一：生产设备已预留接口，第三方系统可以直接通过接口获取数据；

 模式二：生产设备自身不具备开放数据接口，但设备自身采用了常用的仪表、PLC、变频器、 HMI 等自动化设备，定制上位机软件实现数据自动化采集：已形成了五款成熟产品。

 模式三： 虽然设备自身不具备数据通讯的能力，但通过额外增加各种传感器来实现所需数据的检测，并通过数据采集模块来实现数模转换；

 模式四：设备不具备改造价值或改造成本高，通过前端页面引导工位操作人员手动录入数据。

（一）大功率微波放大器件电性能自动测试系统

基于虚拟仪器的自动化测试系统设计，覆盖了功率放大器件功率特性、驻波特性、增益特性、相移特性、谐波特性、噪声特性、三阶交调特性等的测量能力：

 一体化测试平台极大地简化测试系统的搭建过程，有助于实现一键式校准和测量；

 基于VISA和SCPI的数据通信，兼具标准化和兼容性，可适配绝大多数测试设备；

 测试模板有助于用户实现快速配置；数据报表帮助用户快速生成数据报告；

 过饱和、过流等保护措施保证系统安全可靠。

（二）基于智能算法的多目标优化调试系统

人工调试的缺点：

 频繁地操作仪器并进行参数测试，效率低；

 没有规范的调试流程及完整的数据支持，不可复制；

 无明确的理论指导，仅凭测试人员的调试经验，不可靠、不全面；

自动调试的必要性：

 提高调试效率，形成标准化、规范化的调试流程，提高被测器件的整体性能；

 帮助用户挖掘被测器件的极限性能；

Ku波段空间行波管低、中、高三频点总效率优化过程

（三）多工位无人值守老炼系统

本产品目前已经覆盖了常温常压、高低温及热真空共三种老炼场景，覆盖常态老炼、拉偏老炼、停风老炼、高低温老炼、热真空老炼、开关钛泵老炼、稳定性老炼等老炼内容。

该系统不再局限于针对某些设备自动化控制或某些数据自动化采集，而是兼具了自动化和信息化，具有灵活性高、扩展性强的优点：

   全面性：实时数据记录并存储，确保数据完整而全面；

   流程规范化和灵活性：线上管理（审核）+线下应用；

   终端独立性和兼容性：终端软件可根据现有设备适配；

   系统可扩展性：终端数量可以根据工位增减；

   数据集中存储：所有数据云端（局域网）存储和查看；

   系统安全性：集成了用户权限管理和实时保护阈值。

（四）行波管三维电子注检测与分析系统

  本产品主要用于行波管电子注状态的检测与分析。采用法拉第筒测量电子枪发射电子注的截面电流密度分布和轨迹包络情况。

  该产品的特点如下：

   多腔室设计的真空腔体，减少系统抽真空时间；

   真空内置式的传动结构，避免额外误差；

   高精度低噪声的数据采集线路；

   启动测试后无无需人员参与，自动实现检测工作；

   直观的后处理结果，电子注性能参数直接展示。

（五）空间行波管微小放电现象自动监测系统

 有效降低了微小放电现象监测过程中软件处理的死区时间，也就是降低了遗漏微小放电现象的概率（1‰）；

 兼容不同的示波器类型，采用边沿触发、逻辑触发或者超时触发等方式解决示波器对多路信号的监测问题；

 完整的过程数据记录，避免了大量的无效数据，为被测对象是否发生微小放电提供数据支撑；

 丰富的电流波形分析功能，帮助用户对微小放电的电流波形进行深入了解。

波形采集终端：空间行波管微小放电现象的监测对象是各极电源的时域电流波形，而示波器（波形采集终端）是专门的时域信号采集和处理的仪器，具备强大的数据采集和处理能力。

电流探头：采用钳式电流探头，只需要将探头夹持在被测电源连接线即可，对监测对象无任何影响，简单、可靠、方便。

 
    模块六：数据传输、存储及备份

该模块用于数据传输、存储及备份的后端管理，采用Spring Cloud + Spring Alibaba Cloud的微服务基础框架

微服务架构能够实现资源的高效利用，提高系统的可用性、稳定性和扩展性。此外，当系统出现故障时，在不影响主系统正常运行的情况下，可以对故障进行迅速排查并恢复，从而提高整个系统的可靠性。

微服务架构图

    模块七：用户及权限管理
 基于RBAC权限模型，即用户管理、角色管理、权限管理，实现系统数据的分级管理，保证数据安全。 

  系统管理员可对每个登录用户管理分配角色，每个角色自由设定相应的权限集合，比如某些用户只能查询、某些用户可以新增， 但无权限查询、 某些用户即可查询也能统计、对比、分析等。 同时，还对用户权限范围进行限制，比如某些用户只能访问特定节点的生产数据、某些用户可以访问设计数据、某些用户可以访问仓储数据等。

 模块八：数据统计和分析

  从数据存储模块中获取数据，可实现产品的生产状态常规分析、同类产品横向对比分析、同一产品不同阶段纵向对比分析等。

  采用数据特征提取与模式表示方法，具备基于统计、聚类、分类和最近邻居的异常检测能力，同时具备初步的产品故障检测及原因分析能力。

 模块九：数据包生成
  采用Apache POI、poi-tl相互配合的方案。支持根据用户需求自动生成包含生产数据、工艺参数、质量信息的数据包，从而实现生产数据整理和归档的便捷性，快速形成标准化的数据包格式。同时，还支持数据包的加密和压缩功能，确保数据包的安全性和可传输性。
   模块十：数据展示 

支持PC终端与大屏终端展示，满足不同场景需求：

大屏终端：实时看板用于车间实时管控，统计看板用于生产例会汇报，历史看板用于长期效率分析。

PC终端：适用于终端用户对历史数据的查询及操作； 工位操作人员在线指导和数据录入。