基于实时建档的可追溯制造过程数据管理研究

　　【摘要】为提升制造过程数据的价值，实现便捷地可追溯应用，本文提出基于实时归档的制造过程数据管理模式，根据制造过程数据产生时间实时归档存储，提升了制造过程数据保存的完整性，同时为数据增加了时间属性，便于追溯性应用。本文详细分析了制造过程数据实时建档的过程，进而讨论了归档数据的追溯应用方式。
　　【关键词】制造过程数据；实时归档；追溯应用
　　目前，各研究所和企业均在开展信息化改造，制造过程数字化程度日渐提高，制造过程数据越来越多，将其归档管理，实现制造过程数据的可追溯变得日益重要。传统制造档案的归档管理一般以制造任务或工号信息为档案索引进行组织归档，追溯应用非常不便，本文提出一种基于时间线的实时归档模式，将制造过程数据进行实时归档备份，便于存储和检索，利于数据的追溯。
　　一、制造过程数据
　　制造过程以工艺文件为牵引，包含物料、设备、人员、场地及相应的制造工艺方法等内容，各内容按照工艺过程有序组织展开，在展开过程中又形成大量的中间数据。所有这些内容及过程所包含的数据就是本文要归档管控的制造过程数据。
　　当装配计划下达后，将装配任务分派到对应的装配车间及装配人员。按照装配工序，指定对应的装配工位，并按照装配方法，确定装配相关的设备、工具。装配对象自带物料编码、产品状态信息等。装配对象在装配工步的执行下，最终形成装配合件，完成该装配计划内容。在执行每个装配工步的过程中涉及相应的执行数据，通过自动手动记录的形式获取，还包含工步完成时间、检验信息等。
　　二、实时建檔过程
　　整个制造计划、制造工艺及相关的制造过程通过MES来统一管控，这部分数据一般实时存储在MES系统服务器上，虽然可追溯，但是这些数据的组织、变更管控、查询追溯一般并没有按照档案的管理模式进行，不能直接作为档案提供有效的质量依据。因此需要依托MES系统内数据建立制造过程数据档案。实时建档过程就是实时提取MES数据，并按照时序组织，存储到数字档案馆的过程。
　　（一）数据采集。制造计划、工艺流程等信息可以通过MES系统提供，作为制造过程数据归档的纲领性目录数据。目前大多数企业MES系统已经足够细化，可以提供大量的制造过程数据，并尽可能地管控到每一个制造过程细节，一般是工步级的。对于涉及制造工步的相关设备开关机信息、设备运行参数及状态、物料出入库信息及过程检验数据等均纳入了MES系统管理，因此可以将其直接采集到数字档案馆中。
　　对于MES系统不覆盖，通过纸质签署或填写的制造过程卡片或记录文档，其本身需纸质归档处理，为便于档案电子化，并实现快速地可追溯，需将其与制造过程环节的相关数据进行有效的整合关联，因此可通过定期扫描，形成电子档案的方式，纳入数字档案馆管理。
　　（二）实时建档。实时建档是按照制造过程的绝对时间，将数据进行管理的过程。通过MES系统采集的数据，可以依靠MES系统中制造过程运行的时间为准进行建档管理。一般纸质文档实时性并不强，以天为单位标记，可以通过文档中的签署标记对时间进行识别。因此将其电子化后关联到档案时，可按照文档形成的时间进行手动关联。具体的实时建档过程以某装配工序的制造过程数据建档过程为例进行说明，将各数据的直接关联数据及其关系一并进行归档存储，以便于按制造工艺进行数据的查询和检索。
　　三、追溯应用分析
　　以本文所述方式建立的数据档案除具有数据本身的关系以及数据本身的属性之外，还具有时间属性。因此在追溯应用时，数据档案提供了一种更为灵活的方式。仍以某装配工序数据为例，介绍档案数据的追溯应用过程，如（图1）所示。
　　通过关键词入口查询，可以直接定位到档案中的关键词所在的节点位置。
　　通过时间入口查询，可以直接定位到档案中的时刻节点。
　　通过关系入口查询，可以直接定位到档案中的关系节点。
　　由以上可看出，通过实时建档的档案数据，增加了档案数据的时间属性，数据定位、查询穿透更为灵活，在进行追溯应用时更为方便。
　　四、结束语
　　本文为解决制造过程数据的归档管理，实现可追溯，提出了基于实时建档的方式将其纳入数字档案馆管理，以时间轴流线式归档，既避免了数据的丢失或记录不全，也为制造过程数据增加了时间属性，便于数据的可追溯应用。通过建档过程分析和追溯应用分析，为具体的数字档案馆系统开发以及与MES系统的集成奠定了基础。
　　【参考资料】
　　〔1〕王文婧，王正肖。数据电缆企业基于制造过程档案的产品质量追溯研究〔J〕，机电工程，2011，28（5）：520525。
　　〔2〕李扬，姜雪松，唐菲菲，周在辉。基于在制品制造档案编制的生产过程质量控制研究〔J〕，森林工程，2012，28（5）：5053。