无轨铲运机是一种现代化地下矿山无轨采掘作业必需的主体设备,它具有高效、灵活、多用和生产费用低等突出特点,在国内外矿山和地下工程中得到日益广泛的应用。在此背景下,金川集团机械制造有限公司在引进国外技术的基础上,进行了地下无轨铲运机国产化的研制工作。生产的JCCY-2、LF-9.3和JCCY-6铲运机国内外矿山的开采中得到了应用。
为了适应该公司无轨设备的规模化生产和质量提升,提高工效和稳定工艺设计水平,开发井下无轨铲运机焊接生产工艺信息管理系统。可以实现铲运机焊接生产工艺文件的编写、校对、审批、资源信息查询等操作,提高工艺设计效率。
无轨铲运机制造中焊接结构件的质量对整车质量具有重要的影响,但其结构十分复杂,对精度要求也较高,制造工艺复杂,因此对生产工艺也提出了很高的要求。传统工艺设计由工艺人员手工完成,一般要经过以下步骤:由工艺人员设计工艺过程;填写工艺卡片、绘制工序草图等;校对;审核;誊写、描图;晒图;装订成册。另外,工艺人员还要进行大量的汇总工作,工作量很大,花费时间长。工艺设计过程中需要处理大量的图形信息、数据信息,并通过工艺设计产生大量的工艺文件和工艺数据,由于数据繁多且很分散,因此处理起来繁琐、易出错。随着企业计算机应用的深入,各部门所产生的数据可以通过计算机进行数据交换和共享,如果工艺部门仍采用手工方式,数据就只能通过手工查询,工作效率低且易出错,工艺数据也无法方便地与其他部门进行交流和共享。针对以上问题,本文结合生产实际,将铲运机工艺文件设计与数据库技术、网络技术等集成为一体,开发铲运机生产工艺文件的网络化管理系统。
1系统总体框架
系统的总体构架由以下几个模块组成:焊接工序管理系统模块、焊接工序编写模块、焊接工序校对模块、焊接工序审核模块、wPS查询库、钢材型号库、资源数据库查询管理模块和用户权限管理模块。
焊接工序管理模块完成焊接工序报告的插入、修改、删除、报批、输出、汇总等功能;焊接工序编写模块完成对焊接工序报告的编写的工作。工艺编制人员根据实验、技术标准、工作经验对完成工序的编写任务。通过该模块可以实现焊接工序的计算机网络编写:焊接工序校对模块完成对焊接工序报告校核的工作。当工艺人员编写好报告后,并不能直接送于有关部门进行审批,这期间需要校对人员进一步的对焊接工序进行校对,查找工序中存在的错误和不合理的地方。校核的过程是对已有报告的浏览和修正,当一切完成且没有错误时,送于工艺部门,并有责任工程师对焊接工序进行审批;焊接工序审批模块完成对焊接工序报告的审批工作。当焊接工序编写完成且经过校对人员的校对后,通过责任工程师批准才完成了对该报告的编写。责任工程师核查完报告后,可对报告签署审批意见,并对不合格的报告提出改进意见:资源数据库查询管理模块包括两部分内容:即焊接工序报告数据库和公共信息数据库(包括焊材型号库、焊接工艺规定(WPS)库),提供的管理功能包括数据的浏览、查询、添加、修改和删除等功能;由于系统是多用户系统,为了增加系统数据的安全性,系统提供了相应的权限管理功能。需要将不同的功能权限授予不同工作性质的人员。从而使系统分工明确。实现规范化的安全管理。通过对网络用户进行划分使用户具有报告编制、审批、浏览、查询等不同的功能权限,从而建立起完善的安全机制。
2系统网络结构
网络结构模式设计是影响工艺管理系统性能的重要因素,系统网络结构设计的好坏,不仅影响着系统的效率、安全性、可维护性,更影响系统使用的方便性及可靠性。目前较为流行的有客户机/服务器(C/S)结构和浏览器/服务器(B/S)结构,二者各有优缺点。针对焊接工序的特点,工序报告与资源数据查询采用B/S结构,这样用户无需安装焊接工序管理系统应用系统。只需使用浏览器,利用企业内网就可进行信息查讯。焊接工序编写、校对、审核和用户权限管理采用C/S结构,以提高系统的交互性、实时性、安全性。在实际中由于数据量相对较小,使用部门相对集中,可以将Web服务器和数据服务器合并一个服务器。焊接工序审核部门和用户权限管理可以设计为一个客户端,从而优化系统结构。
综合使用C/S和B/S混合结构,可充分发挥B/S模式的先进性和C/S模式的成熟性的特点,其主要优点在于:在保证系统安全性的基础上,既可以经济有效的利用企业内部的计算机资源,又可以简化客户端;可以保证复杂功能的交互性,又可以保证一般功能的通用性;系统维护简便、布局合理,从而提高了网络的效率。
3软硬件开发
3.1网络操作系统与数据库平台的选择
B/S服务器端操作系统采用Windows2000 Server。windows2000 Server将网络管理和操作系统在Windows环境下运行的关作系统无缝结合,使系统易于使用和管理。它的内部是32位体系结构,可同时运行多个线程,可以支持功能强大的应用程序。它通过向操作系统和应用程序提供分离的内存空间以防止数据冲突,确保了系统的稳定性。C/S系统采用Windows XP操作系统。数据库平台采用MS SQL Server2000,它即可以单机运行又可以上网运行,本文采用开发工具软件具有高效的SQL Links数据库驱动系统,支持直接从SQL Server 2000中快速的存取数据。
3.2 Web服务器的选择
Windows操作平台下常见的Web服务器有WebSite、Apache、IIS(Internet Information Server)/PWS(Personal Web Seryer)等。而IIS是微软公司开发的Interne信息发布平台,通过IIS可以在Windows2000以上的机器上建立最常用的WWW、SMTP和FTP服务器。实现基本的浏览和文件传输等功能,从而满足B/S端程序的需要。
3.3系统开发工具的选择
目前比较流行的开发工具有Boland公司的C++Builder和Delphi, Microsoft的VisualBasic、Visual C++Visual C#。比较各种语言的特点,并结合实际应用的需求本系统的设计选择了C++Builder作为客户端/服务器(C/S)结构开发语言,Visual C#作为浏览器/服务器(B/S)结构开发语言。
3.4系统数据库设计
为了实现焊接工序管理系统的各项功能,在系统分析的基础上,运用数据库技术的理论和方法对系统数据库的组织结构进行设计。目前生产的无轨铲运机共有3个车型,每个车型主要由九大部件组成,每个部件又由焊接工序、焊接名细和焊接过程3个库组成。根据生产中的实际情况将工序库、名细库和过程库作为专用库,将钢材库和焊接工艺规定(WPS)库作为公用库可以供所有用户查询使用。
焊接工序专用库中的数据为动态数据,用于保存用于生产的各种工序,它是为各个生产部门提供信息交流而设置的数据库,焊接过程库作为存放目录的数据库,可以通过技术手段在客户端/服务器(C/S)编程时自动生成。
公用数据库中的数据为静态数据,保存了金川集团机械制造有限公司使用的中国、德国等焊材的型号和所有铲运机车型用到的焊接规范。在焊材库中主要可以查
询我国现行的通用钢铁产品国家标准中的全部钢铁牌号、标准号及化学成分,与国际化标准化组织(ISO)、德国工业标准(DIN)、美国材料与实验协会标准(ASTM)、日本工业标准(JIS)相近似钢铁牌号的对照。
在数据库的开发上选用了Microsoft的最新数据库访问接口ActiveX Data Object(ADO),ADO是代替ODBC(开放式数据库连通性标准)的更为容易的数据访问技术。具有较好的可移植性,能够很容易地从C++Builder到ViSUal C#·Net。同时它还易用使用、速度快、内存支出少,提供了对事件的支持,可以节省很多判断和转移控制语句,更符合Windows事件驱动编程的习惯,简化了编程工作等。
3.5程序界面设计
铲运机焊接工序管理的种类分为焊接工序卡、焊接明细表以及焊接过程卡,铲运机的结构又分为连杆、摇臂、摆动架、司机室、铲斗、举升臂、前车架、中车架和后车架,结构中的每一部分的规格又可以分JCCY-2(2m3铲运机)、LF-9.3(4m3铲运机以及JCCY-6(6m3铲运机),呈包含关系。因此主界面可以采用MainMenu组件。为了使工序编写能够像填写表格一样直观,窗体中引用DBGrid组件进行数据输入。当使用DBGrid组件进行数据输入时,如同使用电子表格一样,比较方便、直接、形象。DBGrid组件的缺点:主要是用户不能编辑单元中的数据内容并且不能显示图像。为了充分发挥DBGrid组件的优越特性,可以使用其他组件和其配合使用,克服以上两点不足,从而使录入速度和效率大大提高。
4结论
针对铲运机结构件焊接生产的特点,设计了网络化焊接工艺文件管理系统,并从以下几个方面进行了研究和实践:
(1)总体构架采用了C/S模式和B/S模式混合的体系结构。系统具有一定的先进性。既考虑到了当前计算机技术发展的新潮流,又考虑了系统以后的变更、扩充、维护的方便,从而延长了软件的生命周期。本系统实现了实用性和先进性的统一。既保证了复杂功能的强大性,又保证了一般功能的易用性。
(2)充分利用网络信息共享的特性,根据金川集团公司内部局域网的特点,设计网络化的焊接工序网络化管理系统。使数据不仅为焊接工艺部门使用,还可以根据权限分配给更多的部门实现数据共享,并可完成对焊接工序的审批功能。
(3)开发了用户环境下通用的管理信息系统权限,建立了用户级安全机制,使系统在满足用户需求的同时有最大化保证数据的安全。
参考文献
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作者简介:
杨翰元,男,1968年出生。高级工程师。主要从事井下采矿设备的生产、工艺技术和管理工作。