0 引言
随着信息化应用的普及，生产计划、现场物流、以及工艺管理都逐步纳入了信息化管理，发动机大修信息资源管理系统（EKRM）原型在大修线已得到应用，经历了多年的努力，构建了集信息流、技术流和物流为一体的应用平台，并同时建立了一套完整的数字化发动机大修电子工艺，在工艺信息化方面实现了突破，尽管在实施中遇到了很多困难，但经过坚持不懈的努力，工程正在向成功的方向和目标迈进，系统的中的一些先进理念和管理方法逐步被使用者接收和变为实践，获得了大量实施经验。同时，也为本系统成功实施提供极其宝贵的经验和工艺基础。
1 需求分析
施工工艺本质上和标准工艺相同，只是部分标准的临时组合，而且是在现场临时产生，也就是施工工艺来自于标准工艺，同时需要经过审批流程，对于不同等级的工艺可能审批流程也不相同，并且施工工艺还存在更改问题，施工工艺的更改单同样要经过与原工艺相同的审批流程；通过对现有纸质施工工艺流转程序的调研，要实现施工的信息化必须实现施工的全过程的信息化，包括从编制到发布，同样也包括施工更改到发布，从功能上包括编制，审批、发布等过程，因此要求系统完全覆盖上述过程，同时快速便捷，因为施工工艺通常是解决现场临时出现的问题，而且变化是必然的，所以要确保施工的信息化应用，技术和实施方案必须周密全面，希望系统能编制简单、维护快速、流程全面，可以自由循环，信息浏览全面，同时系统有很好的扩展性和进一步深化的能力，并能和其他应用系统或模块有很好集成能力。综合上述要求按应用区分，本系统由标准工艺、施工工艺编制、工艺审批、工艺更改和工艺发布执行等五个子系统组成。其中标准工艺是基础，施工工艺编制和工艺更改是重要部分，工艺审批和执行发布是系统接口部分。
2 技术要求
系统主要功能示意图见图1。
图1 系统总体功能示意图
2.1 标准工艺系统要求实现工艺结构化、工艺内容多样化，可以来自数据库文本字段或大字段，也可来自各种映像类型文件。工艺也可通过接口程序从PDM或CAPP系统获取，但在结构化、参数化定义必须与PDM或CAPP系统建立相同的技术约定。
2.2 施工工艺编制尽可能确保施工的编制迅速和便捷，同时系统设计必须采用面向对象化设计，以能按标准的接口形式提供给工作流系统消息模块接收调用。
2.3 审批流程审批流程是独立的系统，可以采用标准的工作流管理系统，本文是独立系统，也可用本单位的协同平台的审批流程和邮件系统，需要考虑的是编制标准的接口程序。
2.4 施工更改模块施工更改前期实施尽可能采用原手工编制模式，随着应用深入和认识提高可采用自动化程度较高的方式。
2.5 发布执行工艺发布同样前期实施尽可能较少的约束，如必须严格完成审批流程后才能发布，随着应用深入和认识提高可加大约束机制。
2.6 总体要求系统总体设计在流程审批时，必须把施工工艺作为独立对象处理，以保证系统的兼容性和可扩展性。
3 设计方案
3.1 标准工艺系统标准工艺系统主要是由工艺结构树、工艺要求以及工艺与修理任务的关系三部分组成，工艺结构树顶层是工艺规范、向下分别由工序、工步以及子工步（工步序）组成，在工序子节点上挂接的是工艺要求，工艺要求是通过具体每一个参数来完成设定，生产任务由各自独立的修理重要节点组成，通常有由关键零部件来代表，由用户自定义，设定多了增加管理成本，少了不能反映实际生产情况，建立合适适量的任务节点是一项重要基础工作，建立工艺和生产任务关系就是建立每一个任务节点与工艺结构之间的关系表，也就是规定该节点具体执行哪些工艺要求，是下达生产任务的必要基础准备工作。
上述标准工艺可以在系统中编制，也可以通过接口程序从工艺系统（如孕阅酝或悦粤孕孕系统）获取，但目前的上述系统编制的工艺一般只能满足本系统结构化工艺要求无法满足工艺参数化要求，因此必须在本系统或在CAPP 系统中增加参数解释功能程序，确保工艺要求的参数化，系统除了通常一些工艺要求之外，工艺卡片以及报表格式的维护和定义也是工艺系统必须具备的基本功能。以往这部分功能由质量管理部门定义标准，按固定的样式印刷出来供使用者填写使用，信息化的应用将会改变这种传统流程，卡片和表格形式都将发生变化，都会逐步将适合信息化的方向发展，考虑到使用的的过渡期，刚开始仍将参照原样式，工艺结构树示意图见图2。
图2 数字化工艺结构图
在上述结构化和参数化工艺基础上，系统需建立工艺和生产计划（班产任务）的对应关系，也就是确认具体班产任务需要执行的工艺内容，而工艺的参数化就是用于能够约束和控制现场的工艺的执行，并能智能的指导现场的修理工作。如录入数据错误，系统会提示，需要录入数据类型和数据录入结构系统都会提示或以图表说明。建立工艺和班产任务关系的示意图见图3。
图3 工艺和班产任务关系图
建立了上述工艺关系后，系统根据下达的班产任务，在指定的班组中就可以执行相应的修理工艺程序，按系统设定的要求进行数据和信息填报。
3.2 编制模块施工工艺是直接针对具体任务的专用工艺，是应对发动机现场修理过程中出现非常规问题的解决方案，其编制的工艺基本来源以标准工艺，通常上是从基础工艺中抽取部分工序或工步重新组合。因此，有了结构化、参数化的标准工艺，才能确保编制施工工艺，施工工艺的主要工作就是从标准工艺中选取不同工艺结构部分，并按顺序号排列。施工工艺内容的就是挂接在结构上的具体工艺内容。提交审批和现场执行的工艺就是对应的工艺参数部分。工艺参数是提供现场录入数据，工艺内容（图、表或文本）提供现场指导工艺指导。为简化是工艺编制，系统只要操作就是选取起始工序工步和结束工序工步，如抽取不同的部位可维护多条记录，施工工艺就是维护一条或多条起始工序工步（数字）和结束工序工步（数字），操作极为简单，如工艺内容或执行参数有不一样，可在标准工艺修改或增加，无需在编制施工工艺中操作。
系统在为编制者对工艺内容和参数的编制提供便捷性，系统都提供上述信息的浏览按钮，同时为下一次编制方便，可以保留到模板库中，便于下次编制调用，无需从头开始，施工工艺编制完成后，进入审批流程。
3.3 审批流程（工作流管理） 根据技术要求，审批流程是独立的系统，包括审批模块和消息处理模块，不依赖审批对象（施工工艺），便于应用于其他对象（除工艺外，如串件、呈报等），审批流程基础部分是流程定义，定义流程接点、顺序、要求等，然后按定义要求执行审批，同时记录审批所有信息，审批过程中把当前审批操作信息通过消息或邮件系统传递给下一审批人，下一审批者登录系统可快速定位到需要审批的应用界面，同时能看到前面审批记录和审批对象内容。审批系统和消息处理是两个独立系统，但必须实现有机的结合，实现按流程的定义实现信息的闭环或循环运行，闭环或循环流程见图4。
图4 审批和消息传递流程示意图
审批流程的基础部分是流程定义，考虑到流程的将来的不定性，流程提供自定义能力，同时考虑一般工作流定义的属性，增加是否按顺序、是否必要、最后审批选项，另外为提供审批方便将施工对象（内容）在审批界面同时显示，为审批人提供便利，上述流程定义适用各种流程，不同的流程通过流程关键字区分，这样设计的目的是通用性强。审批完成可以发送消息给下一审批人员，等下一审批人员登录，系统弹出消息界面，并给出提示：“有施工工艺需要审批”，点击消息界面中按钮就会进行施工编制和审批界面，如此需循环下去完成施工工艺编制和审核，提交生产管理部门负责下发施工工艺（见后续模块），图5为消息接收界面和相关施工工艺审批界面。
图5 消息接收和进入施工编制审批界面
除了使用独立开发的审批流程系统和消息模块，也可借用OA（办公自动化）平台实现上述功能，借助OA系统中工作流管理和邮件管理功能实现上述功能，但必须建立双方认可的面向对象设计的接口程序，确保功能的实现，同时还具备可扩展性。
上述功能的实现解决的不仅仅是施工工艺的审批，应该针对系统中所有需要审批的对象，除了施工外，串件，质量呈报，各类技术报告等都可由本系统完成审批，因此技术方案必须考虑通用性。不能局限与施工工艺，关键是要实现与审批对象的无关性。把审批内容作为一个对象，放在一个标准的容器内，这就是设计方案的基本要求。
3.4 更改模块因为施工工艺也存在更改，并且更改后同样需要经过审批流程，更改流程更改操作需要提供比较清晰、便捷的编制界面。为此借鉴通常纸面更改单的设计，采用左右形式更改前后内容进行编制操作界面，流程审批同样兼用施工工艺相同方式，更改可以多次更改（按更改单号），更改单状态依次有：编制中、提交、审批、发布。审批完成后才可增加下一更改单，修改操作包括增/删/改。施工更改不覆盖原施工工艺及上一版本更改的工艺数据，保留工艺更改全过程数据，图6是施工更改编制界面。上述更改内容与传统已有相当的不同，主要原因是有了结构化、参数化工艺的基础，无需逐字逐句进行编制，只需修改结构对应关系，这样大大提高编制效率，充分发挥信息化工具的特点，这是实现信息化的优势所在。
图6 施工更改编制界面
3.5 发布执行系统施工和施工更改单审批完成后，需要通过计划部门发布到在现场实际操作的工艺中，现场操作的工艺是按班组、按班产件进行划分的。因此施工工艺在编制的时候，需要确定班组和班产件，否则无法发布。同时施工或施工更改单发布也存在多种情况，是覆盖还是差异更新都需要根据实际操作情况和下发的工艺内容决定。因此系统需给出提示，提供使用者选择。施工工艺及施工更改单发布按如下原则进行，施工工艺只有通过审批才能发布，发布后工艺不能再修改，修改必须提供更改单，发行更改的同时，原施工工艺需停止执行。施工工艺更改单发布有替换和覆盖两种选择，施工更改单编制必须在上一更改单或原始施工工艺完成审批后进行，被替换的施工工艺在系统中不能彻底删除，必须保留以备后查，图7是施工工艺执行界面。
图7 施工工艺执行界面
4 小结
本系统设计和实施是在原大修系统（EKRM）基础上进行的，系统设计主要考虑系统的通用性、兼容性和可扩展性。因此系统在操作使用方便上有明显优势，但比较依赖有一套比较完整的标准工艺存在。目前上述功能均完成程序开发，并在实施改进中，通过信息化技术手段，施工工艺编制和更改内容编制方法与传统已有较大的不同，主要原因是借助了结构化、参数化工艺的基础，工艺员无需再逐字逐句进行工艺编制，只需修改结构对应关系，这样大大提高编制效率，充分发挥信息化工具的特点，这是实现信息化的优势所在，需要在实施中大力推广应用。系统还实现了与PDM系统工艺编制的集成，为解决结构化工艺的有效集成，两系统建立接口设计方案，确保数据的交互，目前已完成系统开发和实施。系统设计采用面向对象系统设计，使得设计的系统不仅仅满足本系统设计对象的要求，为今后其他审批对象提供方便，这是本系统设计的特点，结合消息机制实现系统闭环操作，大大提高应用效率。为了将系统的优势得到充分发挥，系统的实施方法极其重要，循序渐进，逐步深入，重点加强使用者全员的培训和信息化知识认识度的提高，是项目取得效果的重要保证。该系统已投入现场使用半年时间，其有效地提高了某发动机修理排故工作效率和质量，并为下一次排故工作的开展提供有效的工艺参数，而其便于工艺内容的更改，便于查询工作。
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本文标题：大修施工工艺编制系统的开发和应用
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