汽車在線生產(chǎn)中的條碼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　條碼技術(shù)在我國商業(yè)零售業(yè)已得到廣泛應用，工業(yè)在線生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集也同樣具有重要的意義。一汽一大眾汽車公司率先使用了條碼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在該系統(tǒng)的各相關(guān)網(wǎng)點可隨時進行統(tǒng)計、查詢，為生產(chǎn)統(tǒng)計及成本核算提供了實時的、可靠信息。其數(shù)據(jù)采集的另一重要內(nèi)容是對汽車各項檢測數(shù)據(jù)及生產(chǎn)過程各項自然數(shù)據(jù)的完整記錄，可為整車終身的質(zhì)量跟蹤。事故分析，責任追查等提供第一手資料。
　　本文從該系統(tǒng)的設置。功能及管理等凡個方面介紹了有關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設計、模塊設置等方面的基本原理和具體做法，望能對工業(yè)企業(yè)中的管理工作者有所幫助。

一汽大眾汽車有限公司楊隋東　

　　在現(xiàn)代化、大規(guī)模的汽車生產(chǎn)行業(yè)中，對各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)。質(zhì)量信息的實時采集，并根據(jù)需要及時地向物料管理、生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品銷售、質(zhì)量保證、計劃財務以及其他相關(guān)的各部門傳送各類信息，這對原材料供應、生產(chǎn)調(diào)度、銷售服務、質(zhì)量監(jiān)控、成本核算等都有著重要的作用，同時此數(shù)據(jù)對整車的質(zhì)量跟蹤和售后服務有重要的意義。
　　由于生產(chǎn)，質(zhì)量數(shù)據(jù)屬動態(tài)信息，不僅數(shù)據(jù)量大，而且內(nèi)容龐雜，且由于此數(shù)據(jù)不僅用于生產(chǎn)統(tǒng)計及質(zhì)量監(jiān)控等方面，同時還具有對整車終身質(zhì)量跟蹤等功能，因而必須保證數(shù)據(jù)準確；另外，出于對勞動生產(chǎn)率等方面的考慮，不可能在現(xiàn)場的每個網(wǎng)點都設定專人負責數(shù)據(jù)輸入，所以數(shù)據(jù)的采集只能由生產(chǎn)工人用最簡單的操作來完成，由系統(tǒng)來保證數(shù)據(jù)的實時和準確，這就是本系統(tǒng)的開發(fā)和實施的難點所在。
　　條碼和計算機網(wǎng)絡技術(shù)的應用為實現(xiàn)上述功能需求提供了可靠的保證。
一、系統(tǒng)概述
　　一汽一大眾總裝線生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，就是應用條碼技術(shù)，計算機網(wǎng)絡技術(shù)以及整車實驗臺檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)犬敶澜缦冗M的高新技術(shù)，成功地將一臺前輪定位儀，兩臺轉(zhuǎn)鼓實驗臺，一臺綜合電器檢測儀（ECOS）、兩臺標牌制作機，13把激光掃描槍、18臺電子計算機，成功地、有機地連結(jié)在一起，組成一個實時的總裝線生產(chǎn)數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它能夠?qū)崿F(xiàn)人工根本無法完成的（如整車實驗臺檢測數(shù)據(jù)上網(wǎng)等）任務，同時它又能夠真實地記錄汽車生產(chǎn)全過程的自然情況，從而實現(xiàn)了整車檔案數(shù)據(jù)全面記錄的難題。這個系統(tǒng)的開通及運行，標志著我公司計算機應用進入到了一個嶄新階段。在大規(guī)模汽車生產(chǎn)行業(yè)中，成功的開通功能這樣完整的計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在我國具有領(lǐng)先水平。
　　本系統(tǒng)以底盤號為關(guān)鍵字，在條碼制作工位根據(jù)車型。類型友裝備的不同，為每臺車制作底盤號條碼3枚，并打印“總裝線配套作業(yè)指導書”4份。在CP6車身上線時分別將該條碼貼在車門、前蓋和隨車卡上，并將總裝線配套作業(yè)指導書分別送往發(fā)動機分裝、儀表板分裝、CP7發(fā)動機裝配以及物流送件等工位，指導相關(guān)配套工位嚴格按總裝各類車身上線順序組織配套生產(chǎn)及送件。由此開始，全線均采用激光槍掃描技術(shù)，由系統(tǒng)自動記錄車身CP6上線時間、選裝變型、生產(chǎn)班次、操作人員及顏色等信息，并能根據(jù)用戶需求，在CP6打印“選裝件作業(yè)指導書”一份，裝配工人按此指導書進行選裝件及變型車裝配。從而保證了混流生產(chǎn)的順利進行。
　　標牌制作工位可以根據(jù)激光掃描結(jié)果制作汽車標牌，杜絕了標牌錯號問題：
　　在車體號打印工位，系統(tǒng)根據(jù)掃描結(jié)果自動在2.8x0.8m2的顯示屏上醒目的顯示出車體號，車型、類型、裝備等信息，指導裝配工人打車體號作業(yè)。
　　在CP7下線、CP8交車、質(zhì)保部接車、銷售部收車等工位，此系統(tǒng)均采用激光掃描技術(shù)，由計算機進行檢索及數(shù)據(jù)處理，自動完成數(shù)據(jù)錄入、校對，以及時間、班次，操作人員自動記錄等項工作。從而達到了即減輕工人的繁瑣勞動，又提高勞動效率，確保數(shù)據(jù)準確的目的。如按操作規(guī)程認真實施本系統(tǒng)，可以從根本上解決四聯(lián)單、合格證的錯號問題；同時由系統(tǒng)按特殊編碼規(guī)則在合格證上打印的加密條碼，又能起到對我公司合格證防偽作用，這對維護我公司及捷達車、奧迪車的聲譽，作用將是難以估量的。
　　整車實驗臺檢測數(shù)據(jù)的實時采集，是本系統(tǒng)的難點所在，我公司目前所使用的整車實驗臺檢測設備均屬德國申克公司的當代先進檢測設備，它把計算機、PLC和高精度檢測機械設備結(jié)合在一起，由于技術(shù)專利及保密等諸方面的因素，該公司拒絕提供除設備操作手冊及必要備件清單以外的任何資料，尤其是對源程序、通訊協(xié)議、接口及地址等必備資料該公司更是嚴格保密。在極困難的情況下，開發(fā)組的同志們經(jīng)歷了數(shù)十次的走訪、實驗、研究，終于找到了解決這一問題的最好方法，成功的實現(xiàn)了在不對原整車實驗臺設備進行任何改動的情況下，將檢測數(shù)據(jù)送入計算機網(wǎng)絡的目的。這部分數(shù)據(jù)的入網(wǎng)是對整車檔案數(shù)據(jù)庫的非常重要的擴充。目前，我公司生產(chǎn)汽車的各項檢測數(shù)據(jù)。生產(chǎn)過程的各項自然數(shù)據(jù)完整的記入整車檔案數(shù)據(jù)庫,這對于整車質(zhì)量跟蹤、事故分析、責任追查等，都將是非常重要的第一手資料。在這一點上，外國專家是非常重視的，他們認為，整車檔案。尤其是整車檢測數(shù)據(jù)必須保留到該車報廢，但在我們原來的手工條件下這只能是一種幻想，根本無法實現(xiàn)。本系統(tǒng)的開通，將從根本上解決這一技術(shù)及管理上的難題。
　　整車實驗臺數(shù)據(jù)的實時采集的另一個重要的作用是我們開發(fā)初期始料未及的。97年2月初國家公安部發(fā)布了部分國產(chǎn)轎車實行免檢的決定，并要求從97年7月1日起，凡我公司新出廠的汽車必須配“整車出廠質(zhì)量保證檢測線檢驗數(shù)據(jù)表”，本次評審所需27項本系統(tǒng)所能采集到數(shù)據(jù)有20項，占所需數(shù)據(jù)的74％，這些數(shù)據(jù)的存在，給本次檢查驗收創(chuàng)造了十分有利的前提。同時也說明領(lǐng)導在94年對總裝數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)決策的遠見。
二、系統(tǒng)功能
　　現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時采集為系統(tǒng)功能的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上又開發(fā)了總裝信息應用系統(tǒng)軟件，該系統(tǒng)軟件可在Windows和DOS環(huán)境中運行，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，運行可靠。目前，運行本系統(tǒng)可實現(xiàn)以下功能：
實時生產(chǎn)統(tǒng)計此功能模塊可完成以下統(tǒng)計:
實時產(chǎn)量統(tǒng)計：它可在計算機屏幕上隨時顯示當日、當月、當年的計劃任務、該時刻應完成數(shù)量、CP7下線、CP8交車、質(zhì)保接車、銷售接車等實際完成數(shù)量以及實際完成數(shù)與計劃應完成數(shù)之間的差額等項數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)可為生產(chǎn)指揮及計劃與協(xié)調(diào)部門生產(chǎn)指揮及調(diào)度提供可靠的依據(jù)。
各月日產(chǎn)量統(tǒng)計：可根據(jù)需要按車型統(tǒng)計本年度指定月份每天的生產(chǎn)計劃以及CP7下線、CP8交車、質(zhì)保及銷售接車的實際產(chǎn)量，并統(tǒng)計該月的綜合數(shù)據(jù)。
整車信息查詢此模塊可完成以下查詢功能：
按編號查詢：此項查詢比較方便，可按出廠編號、底盤號、發(fā)動機號及鑰匙號任意項目查詢。還包括按出廠編號的前一、前二；發(fā)動機號的前二、前三；底盤號欲前二個字符進行特殊要求的查詢，您只管輸入查詢的條件，其它的事由計算機來做。此項查詢可顯示該車的全部數(shù)據(jù)，主要用于查詢指定車的詳細情況，此查詢每臺車顯示一屏，如需要可拷屏打印。
按人員查詢：此項可按指定人員編碼（包括CP6上線裝車、CPcp7線接車、CP8檢車，質(zhì)保檢車以及銷售接車等人員的編碼）進行查詢，同時還可按車型、庫類（包括車間存車數(shù)據(jù)庫、銷售數(shù)據(jù)庫以及歷年數(shù)據(jù)庫）、各類時間（包括CP6上線、CP7下線、CP8交車、質(zhì)保接車、銷售接車等時間）、顏色、選裝、發(fā)動機類型等信息進行查詢。此項功能主要用于統(tǒng)計指定人員工作情況，可用于業(yè)績考核及獎金發(fā)放等目的。
按時間查詢：此項查詢可指定時間段內(nèi)（也包括CP6上線、CP7下線、CP8交車、質(zhì)保接車、銷售接車等時間段）的各類數(shù)據(jù)，同時也可按車型、庫類、顏色、選裝、發(fā)動機類型等信息進行查詢。此項功能主要用于統(tǒng)計指定時間段內(nèi)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可用于生產(chǎn)統(tǒng)計及查詢等。
綜合分類統(tǒng)計模塊
由于我公司目前總裝線混流生產(chǎn)各類車型，每一品種又分為多種顏色，要分清各種車型中各種顏色車的數(shù)量，如用人工的方法統(tǒng)計一批車的分類數(shù)據(jù)難度很大，且誤差又難以避免，如要統(tǒng)計一年生產(chǎn)的十幾萬臺車幾乎根本無法完成。鑒于這種情況，生產(chǎn)制造部計劃協(xié)調(diào)科負責統(tǒng)計的同志希望我們開發(fā)以顏色及車型、類型、選裝及裝備為關(guān)鍵字的統(tǒng)計查詢模塊，根據(jù)他們的要求，我們開發(fā)了綜合分類統(tǒng)計查詢子系統(tǒng)，具體功能如下：
按顏色車型統(tǒng)計：當選擇1時，系統(tǒng)是以車型及顏色為關(guān)使字進行統(tǒng)計查詢的。
按顏色類型統(tǒng)計：當選擇2時，系統(tǒng)是以類型及顏色為關(guān)鍵字進行統(tǒng)計查詢的。
按顏色選裝統(tǒng)計：當選擇3時，系統(tǒng)是以選裝及顏色為關(guān)鍵字進行統(tǒng)計查詢的。
按顏色裝備統(tǒng)計：當選擇4時，系統(tǒng)是以裝備（既發(fā)動機類型）及顏色為關(guān)鍵字進行檢索的。
按車型選裝統(tǒng)計：當選擇5時，系統(tǒng)是按車型及選裝進行檢索的。
　　此統(tǒng)計模塊功能十分強大，它可統(tǒng)計最多99種顏色，99種車型，99種類型，99種選裝，及99種裝備的各類組合情息，可在兒秒到幾分鐘內(nèi)統(tǒng)計出各類綜合數(shù)據(jù)，使用十分方便快捷，并可根據(jù)需要統(tǒng)計車間內(nèi)存車，本年度生產(chǎn)的車以及96年度生產(chǎn)的車的任意類型（包括CP6上線時間，CP7下線時間，CP8交車時間，質(zhì)保接車時間及銷售接車時間的數(shù)據(jù)），任意時段（可準確到年月日時）的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
各類報表打印
此模塊可打印各類報表，其中包括：
按各類編號打印
按各類人員打印
按各類時間打印
以上三項選擇其功能及操作基本等同整車信息查詢模塊，這里不在重述。
滯流車清單打印：此模塊是專為總裝清點而設計的，可根據(jù)需要打印任意時刻的CP7-CP8及CP8銷售的滯留車清單。
CP7完工報交單：此模塊可打印任意日期的CP7下線報交單，主要是為生產(chǎn)制造部的生產(chǎn)統(tǒng)計而設計的。為提高打印速度，系統(tǒng)專設一項“打印前班CP7報交單”提示，選此項時，系統(tǒng)僅檢索車間內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，因而速度很快。
CP8完工報交單：此模塊可打印任意日期的CP8下線報交單，主要是為生產(chǎn)制造部的生產(chǎn)統(tǒng)計而設計的。同CP7一樣，為提高打印速度，系統(tǒng)專設一項“打印前班CP8報交革”提示。
整車生產(chǎn)日報：此項選擇可打印本年度任意日期的整車生產(chǎn)日報，此報表包括各種車型、各種類型車的本日、月、年的CP7下線、CP8交車及銷售接車的生產(chǎn)數(shù)、滯留數(shù)、合計數(shù)等各項生產(chǎn)統(tǒng)計所需數(shù)據(jù)。
由于我公司目前計算機網(wǎng)絡已基本建成，因而本系統(tǒng)功能模塊的開發(fā)完全是在取消手工報表，實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡信息傳遞的要求基礎(chǔ)上進行的。本系統(tǒng)的開發(fā)成功為實現(xiàn)我公司生產(chǎn)管理計算機化奠定了堅實的基礎(chǔ)。
三、系統(tǒng)管理
　　任何一個現(xiàn)代化的管理系統(tǒng)的安全可靠運行都離不開兩方面的因素，其一是系統(tǒng)本身的可靠性和安全性，因為本系統(tǒng)運行在生產(chǎn)現(xiàn)場，因而要求它必須具備較高的容錯及糾錯能力，盡可能的避免由于誤操作及其他可能的原因產(chǎn)生的任何誤差，這一點應由系統(tǒng)設計及開發(fā)中予以保證；另一點，也是最重要的一點，即必須建立一整套確保系統(tǒng)正常運行的管理體系，現(xiàn)代化技術(shù)的運用必須以科學的、嚴格的管理為前提。下面簡單介紹一下我們在這兩方面采取的一些辦法：
　　1．系統(tǒng)本身安全可靠方面：
　　由于本系統(tǒng)是一個實時的在線生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它不同于一般的管理信息系統(tǒng)，由于在線生產(chǎn)的性質(zhì)所決定，生產(chǎn)中絕不允許系統(tǒng)出現(xiàn)任何故障，系統(tǒng)任何一點小的問題，都可能導致停產(chǎn)，因而系統(tǒng)的安全可靠運行是系統(tǒng)設計中必須認真考慮和解決的一個十分重要的問題。
　　（1）網(wǎng)絡服務器：總裝數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是我公司計算機LAN(LocalAreaNetwork)的一個重要組成部分，其中條碼識讀設備主要是指激光掃描槍及其配套設備及條碼識讀軟件；服務器運行的是WindowNTServer3.51網(wǎng)絡軟件。服務器采用雙機熱備份方式工作，確保在Server01發(fā)生故障時，Server02能立即轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)，保證系統(tǒng)正常運行。
　　（2）現(xiàn)場各網(wǎng)點的硬件配置：在本系統(tǒng)的開發(fā)過程中，我們堅持了在滿足系統(tǒng)功能要求的前提下，盡可能地節(jié)約開支，勤儉辦一切事情的原則。對現(xiàn)場各數(shù)據(jù)采集節(jié)點來說，盡管系統(tǒng)對可靠性要求很高，但傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量畢竟很小，因而在硬件的配置上，我們因陋就簡，利用我公司管理部門淘汰下來的386微機替代原設計中的INITEL工控機，利用普通586微機替代網(wǎng)絡服務器，普通計算機在抗干擾及穩(wěn)定性能方面趕不上工控機，要克服這一功能缺欠，我們主要是從提高機柜抗干擾性能設計中予以解決。僅此一項，就為公司節(jié)省資金70余萬元。本系統(tǒng)自95年10月開通以來，由于我們在抗干擾等方面采取了有效的措施，全部替代機器均運行正常，完全實現(xiàn)了工控機的各項功能，系統(tǒng)從未因此而出現(xiàn)過任何問題。
　　（3）配備網(wǎng)點通用備用設備：由于本系統(tǒng)在總裝現(xiàn)場共有18個網(wǎng)點，每個網(wǎng)點的硬件配置及軟件都各不相同，因而當任意網(wǎng)點出現(xiàn)故障時，硬件維修，軟件調(diào)試都需要較長的時間，一般都將造成0.5-4小時左右的停臺，這給在線生產(chǎn)的順利進行帶來威脅。鑒于這種情況，我們設置了網(wǎng)點通用備用設備一套。該設備硬件按最高需求配置，并安裝好各網(wǎng)點專用軟件，實現(xiàn)了無論哪一網(wǎng)點出現(xiàn)故障，均可在最短的時間內(nèi)（一般在10分鐘之內(nèi)）將備用設備裝上，拆下故障設備進行維修，修好后在換回備用設備。一年多來，從未因本系統(tǒng)問題影響在線生產(chǎn)，從而保證了在線生產(chǎn)的順利進行。
　　（4）安全防范措施：當前，時常由于病毒，造成一些系統(tǒng)的癱瘓。因在線生產(chǎn)數(shù)據(jù)是公司最重要的信息，故出現(xiàn)任何紕漏都將給公司帶來無法彌補的損失。由于當前計算機病毒的主要傳播途徑是軟盤，且本系統(tǒng)由于使用硬盤啟動，數(shù)據(jù)由網(wǎng)絡傳輸，系統(tǒng)對軟驅(qū)的需求量不大，鑒于這種情況，我們將現(xiàn)場用微機的軟驅(qū)關(guān)斷，這就斬斷了病毒傳播的媒介，確保系統(tǒng)安全可靠運行。
　　2．管理方面
　　（1）標準工藝卡的建立：系統(tǒng)運行初期，我們首先認真地分析了系統(tǒng)操作的要領(lǐng)，并建立了各網(wǎng)點的標準操作工藝卡，將本系統(tǒng)使用納入公司工藝管理及工藝檢查的范疇，這就為本系統(tǒng)的正常運行奠定了基礎(chǔ)。
　　（2）標準操作規(guī)程的建立：盡管本系統(tǒng)操作較為簡單，但由于我們的用戶基本上都是從事生產(chǎn)的工人，他們中的絕大多數(shù)人員對計算機一無所知，加上工人流動性較大，因而我們建立了各網(wǎng)點的標準操作規(guī)程，并將此規(guī)程張貼在相關(guān)工位，根據(jù)此操作規(guī)程，任何操作工人都可以在較短的時間內(nèi)學會本系統(tǒng)的操作，從而有效的避免了失誤操作帶來的可能誤差。
　　（3）操作人員的系統(tǒng)培訓：盡管有了以上的措施，操作人員的培訓也是必不可少的。在系統(tǒng)運行初期，我們采用集中培訓的辦法對相關(guān)人員進行理論培訓及實際操作訓練，對培訓合格的上崗人員發(fā)系統(tǒng)操作卡，此卡同時也是系統(tǒng)識別和記錄的信息錄入卡；系統(tǒng)正常運行后，我們對隨時增加的人員主要進行現(xiàn)場培訓，我們堅持了凡上崗人員必須經(jīng)過培訓并持卡上崗的制度。
　　（4）管理考核制度的草擬：要保證上述管理措施及方法的切實實現(xiàn)，管理考核制度也是關(guān)鍵的一環(huán)，96年2月，我們在總結(jié)系統(tǒng)運行的實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，草擬了《關(guān)于確保總裝生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)正常運行的考核條例》。此條例的正式實施，必將對保證系統(tǒng)的良好運行發(fā)揮重大作用。
　　（5）網(wǎng)絡運行記實薄的設立：要確保系統(tǒng)的可靠運行，根據(jù)我們多年來網(wǎng)絡運行的經(jīng)驗，各網(wǎng)點的《系統(tǒng)運行記實簿》也很有必要，此記錄本主要記錄系統(tǒng)運行的一些異常或改動情況，它對事故的分析及處理都有很大的作用。
　　以上是我們?yōu)榇_保系統(tǒng)可靠運行所采取的一些措施和辦法，這些措施和辦法對保證本系統(tǒng)的運行起了關(guān)鍵的作用。
四、結(jié)語
　　一汽大眾總裝線生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在公司領(lǐng)導的重視和關(guān)懷下，在管理服務部以及全公司有關(guān)部門的大力支持下，在轎車廠及車間領(lǐng)導的指導下，用了一年左右的時間，經(jīng)歷了系統(tǒng)調(diào)查。系統(tǒng)初步設計。詳細設計。硬件制作。程序設計、設備安裝，系統(tǒng)調(diào)試等階段，作了大量艱苦的工作，目前已基本達到了系統(tǒng)設計所提出的各項技術(shù)指標，實現(xiàn)了預期的功能。本系統(tǒng)已于95年10月初開通運行。本系統(tǒng)的開通，給我公司的生產(chǎn)、質(zhì)量。財務。管理等方方面面的工作帶來極大的方便，系統(tǒng)的運行成功和應用必將對我公司、一汽以及全國汽車工業(yè)的計算機應用起到推動作用。