0 引言

    隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制造行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模變得越來越大，產(chǎn)品越來越多樣化，車間生產(chǎn)情況的復(fù)雜性也越來越高。尤其是電子產(chǎn)品行業(yè)，最近幾十年得到了蓬勃發(fā)展，其設(shè)計、制造和測試成為電子產(chǎn)品全生命周期的三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，對電子產(chǎn)品的設(shè)計與制造環(huán)節(jié)在各方面都投入了較大的人力、物力和財力，基本上實現(xiàn)了信息化管理，而對于產(chǎn)品測試生產(chǎn)環(huán)節(jié)關(guān)注度較少。如何將這測試也納入到企業(yè)統(tǒng)一的信息化管理中，已成為眾多電子產(chǎn)品企業(yè)日益關(guān)心的話題。提供一款在新產(chǎn)品的設(shè)計與制造階段就對測試進行管理的工具，顯得尤為必要，將有助于企業(yè)找出失效產(chǎn)品的變化趨勢，從而在設(shè)計或制造中采取必要的改進措施。

1 企業(yè)測試數(shù)據(jù)管理應(yīng)用現(xiàn)狀

    電子產(chǎn)品制造測試生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備多且加工測試特性各異，具有嚴重的可重入性，這些特點給制造測試過程中的管理帶來了極大的困難。本企業(yè)存在下列主要問題。

    1.1 測試生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息化管理水平相對較低

    本企業(yè)目前在部分車間已經(jīng)實施了MES與ERP系統(tǒng)，但MES與ERP系統(tǒng)主要偏重于對制造資源和數(shù)據(jù)的信息化管理，特別是MES與ERP系統(tǒng)對測試任務(wù)的分解沒有細化到某個測試設(shè)備或某個測試人員。測試中心目前僅可從MES與ERP系統(tǒng)獲得產(chǎn)品測試工序計劃，測試環(huán)節(jié)最終的測試數(shù)據(jù)不能自動回饋于MES與ERP系統(tǒng)。

    1.2 測試產(chǎn)品型號多，產(chǎn)品零部件種類多，產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)調(diào)度管理以紙質(zhì)表格為主

    測試產(chǎn)品零部件型號繁多是整個電子行業(yè)突出特點。本企業(yè)也不例外，測試中心同一型號的表格有30—40種，產(chǎn)品工藝路線也不同，所有表格共計300—400種之多，并且無統(tǒng)一形式，現(xiàn)階段以word方式產(chǎn)生，缺乏統(tǒng)一標準，屬于典型的單間小批量生產(chǎn)類型。

    1.3 測試生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息流相對滯后

    由于測試生產(chǎn)環(huán)節(jié)沒有實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，各部門的信息不能在第一時間反饋給信息需求人員，如庫房無法快速獲知誰將會來領(lǐng)料，以便快速備料或補料。生產(chǎn)調(diào)度人員無法獲知生產(chǎn)現(xiàn)場的人員、設(shè)備、生產(chǎn)任務(wù)進度情況，對急件的插入不能做出合理有效的調(diào)度。針對上述需求，從改變以往管理模式的角度出發(fā)，根據(jù)生產(chǎn)測試中心的主要業(yè)務(wù)職能，計劃建立一套測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)核心業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)生產(chǎn)及測試過程數(shù)據(jù)管理的綜合信息化。

2 測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)架構(gòu)

    鑒于上述要求，研究采用B/S的系統(tǒng)架構(gòu)。即基于瀏覽器和服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)體系。該系統(tǒng)的核心程序運行在連接Internet網(wǎng)絡(luò)的Web服務(wù)器上。該服務(wù)器擁有各種必需的軟、硬件配置，并配以專門的數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)運行時，操作員使用瀏覽器登錄到這一管理系統(tǒng)，系統(tǒng)將根據(jù)用戶登錄身份判斷該用戶的權(quán)限。在權(quán)限許可的情況下，數(shù)據(jù)庫接受用戶的數(shù)據(jù)庫訪問申請，并建立SQL Server數(shù)據(jù)庫連接，從數(shù)據(jù)庫中讀取有關(guān)的數(shù)據(jù)，將其返回到用戶并在瀏覽器上顯示出來。系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

    整個數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的用戶涵蓋了企業(yè)管理決策人員、車間測試人員、生產(chǎn)調(diào)度人員、生產(chǎn)檢驗人員，支持多用戶操作。各級用戶根據(jù)自己的需求在園區(qū)任何網(wǎng)絡(luò)終端登錄系統(tǒng)，均可進行相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理，共同完成系統(tǒng)操作任務(wù)。這樣就加強了企業(yè)的協(xié)同工作能力，有助于縮短產(chǎn)品生產(chǎn)測試周期，降低了設(shè)計成本，彌補了以往管理系統(tǒng)下的各種不足之處。

3 測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的詳細設(shè)計

    3.1 系統(tǒng)的整體功能架構(gòu)圖

    該系統(tǒng)的目的是建立一個高度自動化、智能化的測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，替代重復(fù)耗時的人力勞動，將生產(chǎn)測試車間、工藝設(shè)計部門、生產(chǎn)調(diào)度管理部門聯(lián)系起來。向下與生產(chǎn)測試中心設(shè)備相連，測試中心設(shè)備的測試數(shù)據(jù)可以由機頂盒自動進入該系統(tǒng)，也可由測試人員借助安裝在測試設(shè)備周圍的管理計算機上的人機交互界面手工錄入系統(tǒng)。基于此，作者建立了如圖2所示的功能架構(gòu)圖。

圖2 軟件功能架構(gòu)圖

    該系統(tǒng)從生產(chǎn)測試中心工位上采集到的測試數(shù)據(jù)，通過通信電/光纜進入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器后，其他相關(guān)生產(chǎn)測試人員可以通過借助園區(qū)網(wǎng)絡(luò)訪問該系統(tǒng)的Web服務(wù)器來實現(xiàn)對產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)的查詢、審核和修改等業(yè)務(wù)操作。同時，也考慮到B/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特殊要求，在系統(tǒng)設(shè)置、信息共享、數(shù)據(jù)維護，以及系統(tǒng)的安全性和可靠性等方面進行深入開發(fā)。

    3.2 系統(tǒng)詳細模塊設(shè)計

    該系統(tǒng)并不是孤立的信息化系統(tǒng)，它可以接受來自MES與ERP系統(tǒng)的測試任務(wù)信息，同樣MES與ERP系統(tǒng)等信息系統(tǒng)也可共享它的測試數(shù)據(jù)信息。該測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是企業(yè)信息化系統(tǒng)中的主要組成部分。根據(jù)其與企業(yè)MES與ERP系統(tǒng)之間的信息交換及自身業(yè)務(wù)流程，將測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)分為9個功能模塊，限于篇幅，僅就核心模塊加以介紹。

    3.2.1 人員信息管理

    該模塊是對測試中心的工作人員進行信息匯總。在人員登錄時進行權(quán)限判斷，并將與測試設(shè)備信息、測試任務(wù)信息建立相應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。通過操作人員ID號對工作班次、完工情況、歷史任務(wù)等進行分類查詢。

    3.2.2 生產(chǎn)任務(wù)管理

    通過對生產(chǎn)測試過程進行建模、調(diào)度算法的研究，解決其研究測試中心生產(chǎn)測試資源優(yōu)化合理利用的問題。通過該模塊及時準確排出生產(chǎn)測試任務(wù)。生產(chǎn)任務(wù)管理模塊主要實現(xiàn)檢測訂單生成或?qū)�入，訂單統(tǒng)計和狀況信息查詢，生產(chǎn)任務(wù)分解，檢測任務(wù)自動指派，測試任務(wù)的分解與調(diào)度，批次合并與拆分，預(yù)設(shè)停留和直接停留，包括作業(yè)調(diào)度、作業(yè)執(zhí)行、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)驗證、作業(yè)查看和匯報等功能。

    3.2.3 工藝流程管理

    工藝流程管理模塊是TDMS系統(tǒng)的核心模塊，包括了產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)定義、工藝流程定義、工藝文件導(dǎo)入、工藝流程修改和工藝流程卡打印及工藝文件版本管理等內(nèi)容，形成完整的產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)庫，設(shè)計各個加工零件的工藝路線，便于版本控制、流程優(yōu)化和工藝改進等。

    本模塊采用基于Workflow工作流平臺的工藝流程自定義功能，方便了不同產(chǎn)品屬性對應(yīng)的不同工藝流程制定，同時可根據(jù)工藝檢驗和質(zhì)量的要求，實現(xiàn)關(guān)鍵工位的自動設(shè)置。包括數(shù)據(jù)采集點的基本屬性配置，采集工藝參數(shù)、報警機制、流轉(zhuǎn)機制等。TDMS系統(tǒng)將順應(yīng)該客戶訂單、該產(chǎn)品BOM／工藝流程和質(zhì)檢參數(shù)，完成自動工藝流轉(zhuǎn)和現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集。

    3.2.4 質(zhì)量管理

    質(zhì)量控制模塊是TDMS的決策控制層，即由該模塊控制整個檢測產(chǎn)品的最終質(zhì)量信息，包括接收來自計劃部門的代檢測產(chǎn)品的批次計劃信息、種類信息和產(chǎn)品質(zhì)量要求信息等。

    3.2.5 統(tǒng)計分析管理

    該模塊主要采用統(tǒng)計方式對測試產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行分析管理，包括不合格品處理、數(shù)據(jù)分析和產(chǎn)品質(zhì)最分析報告等，能實現(xiàn)對檢測產(chǎn)品的當前和歷史情況匯總統(tǒng)計分析。TDMS通過控制圖、直方圖、過程能力指數(shù)(CPK)等工具進行分析，形成分析診斷報告。當出現(xiàn)異常情況時，系統(tǒng)提供異常處理報告，用戶可實時記錄并跟蹤問題處理的信息和狀態(tài)。

4 結(jié)語

    2010年11月以來，通過實地培訓(xùn)，本企業(yè)員工已掌握軟件的操作使用方法，累計完成了多個型號產(chǎn)品的測試任務(wù)，得到了企業(yè)的認可。

    1)通過該管理軟件實現(xiàn)了對全測試過程的任務(wù)自動分配，報表生成，智能排障以及網(wǎng)上數(shù)據(jù)提交。據(jù)初步估算，從接受任務(wù)到任務(wù)的調(diào)度分配再到測試數(shù)據(jù)提交，工作時間由原來的3h到現(xiàn)在完成整套程序只需要6min，工作效率大大提高。

    2)通過該軟件對測試數(shù)據(jù)的管理，可以及時地更新和管理數(shù)據(jù)，快速查詢、統(tǒng)計、分析和審核。

    3)實現(xiàn)了測試數(shù)據(jù)的科學(xué)化管理，完成了企業(yè)各部門之間的數(shù)據(jù)共享。

    作為一款定制的應(yīng)用軟件，本系統(tǒng)完全滿足了客戶的需求，基于B/S結(jié)構(gòu)的測試系統(tǒng)能夠方便快捷地接受任務(wù)，克服了以前企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方面的缺陷，使企業(yè)內(nèi)部信息實現(xiàn)共享并能夠在第一時間進行更新。

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本文標題：電子產(chǎn)品測試數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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