大型制造企业流动机械管理系统开发探讨

范军

【摘要】 本文通过对大型装备制造企业的流动机械生产作业进行分析，综合利用现代信息技术，设计开发了流动机械管理系统，具有较强的实践指导意义。

【关键词】 企业流动 机械管理 系统

一、概述

智能制造等工业物联网是新一代信息技术高度集成和综合应用，是我国战略性新兴产业的重要组成部分。当前，大型制造业公司在生产中会用到如：叉车、牵引车、吊车、登高车、门机等各种流动机械，作业在庞大的生产区域内，申请、调度、过程监控、结束反馈以及相关数据记录、统计很多需要依靠人力完成。面对一般短则10分钟、长也就数个小时的每单作业量所带来的日均每辆车接单10-20单的调度量和数据统计量，以及流动机械在整个公司范围内不停运动的特性，相关管理人力成本高企、效率低下。

因此，对大型制造业公司在用的流动机械进行信息化、大数据管理，最终实现流动机械管理效率的大幅度提升、专职管理人员需要大幅下降，同时对涉及流动机械方面的人力、物力等成本数据进行自动采集、归集与异常分析，是制造企业实现智能化调度、无纸化办公、成本自动归集的必由之路。

二、系统开发探讨

2.1总体方案

流动机械管理系统开发可分为：软件系统定制开发方案和系统关键技术。……系统的主要业务流程如下：

1、车载终端按设定间隔定期检测GPS/北斗定位信息及发动机工作状态信息，通过2G/3G/4G无线网络上报至车辆信息化管理平台；

2、车辆信息化管理平台进行数据的入库和分析处理后，可按需通过多种方式呈现，例如输出至监控中心、企业ERP系统、手机APP等；

3、手机客户端通过无线网络，接入车辆信息化管理平台。

2.2系统定制开发

2.2.1总体逻辑架构

一般情况下，整个系统需要定制开发，由作业车辆监控调度及管理系统、作业车辆手机APP系统二部分组成。

1）作业车辆监控调度系统主要是任务的发起和维护、作业过程的跟踪、基础资料的维护等；负责手机软件、车载终端设备与监控中心的数据交互通信，业务分析处理。

2）作业车辆手机APP系统主要分为两块，一部分为业务部门使用功能，主要负责作业的发起、通过拍照上传现场单据图片、评价等；另外一部分是驾驶员使用功能，主要是控制并完成任务流程，实时汇报任务状态等。

基础信息管理，包括组织信息管理、人员信息管理、车辆信息管理、配对信息管理（驾驶员车辆分配）等功能。

车辆实时监控包括车辆状态监控、实时位置监控、所有位置监控、作业车辆展示及查询、历史轨迹回放等功能。

报警及提示包括超速报警、长时间停车不熄火告警、设备掉线告警、电子围栏及区域监控、场区区域监控、重点区域监控。

2.2.2作业申请

作业部门可以通过手机APP系统发起业务申请，主要包括：一般申请、延单/撤单申请、加班申请（未完成单连班、8小时工作时间外的作业申请单）、转运班车申请（相当于公交车运行模式的转运作业）。

作业人员通过系统进行一般申请，进入申请信息登记界面，输入一般申请信息，包括：申请人、申请时间、申请事项、原因、备注等信息，填写完毕后，保存提交，作业申请自动上传调动中心，进入调度中心审核。

对于作业事项发生变更，作业人员可以通过系统发起延迟、撤单申请，选择需要延迟和撤单的单据（仅本部门发起的单据，可以进行延迟和撤销），选择延迟或者撤单，并填写具体的原因，保存并提交，系统自动将申请上传调度中心进行确认审核，并进行延迟和撤单操作。

2.2.3作业调度

系统提供自动调度规则的维护，包括：新增、修改、删除调度规则。调度规则包括：车辆服务范围、当天作业任务量、调度超时设置、优先级别、就近原则等，并可按照条件新增调度规则。

作业申请部门（或者调度中心）按照用车要求，生成作业任务单，并发送调度中心，调度中心可以通过系统查看作业任务申请信息，含作业单据照片。包括：作业位置、作业时间、所属部门、紧急程度等。

依据设置的作业调度规则以及附近车辆的作业状态，自动选出符合条件的车辆，自动进行派工调度。

系统支持手动并单和自动并单操作：

1）自动并单：

按照设定的并单规则，自动进行并单，并单后，生成新的任务单，新的任务单包含子任务单；

2）手动并单：

手动并单由调度人员选择多张工单，通过并单操作进行并单，并单后生成合并單和子任务单。

当调度人员接到紧急作业单，而目前需要操作的驾驶员已经有了订单，调度人员可以进行插单操作，选择需要插入的工单，下发到驾驶人员，同时系统自动提醒驾驶人员终止当前订单操作，进行插单作业，插单作业完成后，继续进行前面工单操作，前一工单的操作时间自动剔除插单操作的时间，确保任务时效、成本统计的准确性。

当作业车辆驾驶员拒绝任务，或者某种原因不能执行任务，则上传改派要求，系统收到改派要求后，提醒监控中心进行改派，改派后，原有任务派发无效。

实时跟踪当前任务的执行情况，便于调度人员管理任务。

调度中心可以通过系统下发调度消息给指定的驾驶员，驾驶人员收到该消息后，可以通过手机APP进行语音播报。

服务评价主要是作业单位对任务作业车辆或者驾驶员对作业部门进行评价，评价结果可以反馈到任务对应部门，供其了解作业过程中的意见和建议。

2.2.4成本管理

通过对员工出勤情况进行记录、跟踪，准确掌握员工出勤、加班情况，对司机等人员进行工作评价。

同时，基于车载设备采集的信息，自动统计每辆车的发动机运行时间、车辆故障时间、每单作业时间、加班时间等信息，方便对车辆及人工成本进行综合统计。endprint

2.2.5任务管理

作业人员可以通过手机APP发起作业任务，通过地图定位作业位置，并录入作业相关信息，包括：作业开始时间、要求完成时间、作业发起部门、发起人员、联系方式等信息。

作业部门对于作业任务，可以进行单据拍照，将拍照的单据信息作为附件上传监控中心进行任务确认。系统可根据要求支持多找照片上传，考虑到网络流量，可限制最大支持三张照片上传。

作业部门人员可以通过手机APP实时查询当前作业的状态，包括：驾驶员分配情况、接单情况、车辆位置、是否发车、是否开始工作以及作业完工情况等。

作业服务完成后，作业部门可通过手机APP对本次服务进行评价，以便更好地改善服务质量，作业部门可以通过手机进行评价，也可以通过监控中心平台进行评价。评价内容包括：包含态度、技术、质量、效率、HSEQ五大块以及一个备注说明等。作业评价模式采用类淘宝形式，每项5分，取平均分。

2.2.6统计分析

对已完成作业任务进行检索查看，并进而实现统计、分析等功能，为驾驶员绩效考核提供依据。

作业任务查询：提供对历史作业任务的查询，可以按照各种条件进行刷选，查询结果包括作业车辆、任务名称、驾驶员、作业开始时间、作业结束时间、完成情况等。

作业任务统计：对历史作业任务情况进行统计，可按登陆作业状态分类进行统计。

作业量统计：可以按照时间段，按驾驶员、公司等条件进行分类统计，查看任务量情况。

调度时效统计：系统支持按照作业车辆、分支机构、总公司及服务时间节点生成服务时效报表，可分周报、月报、年报。

作业时间统计：系统提供按年月日、任何时间段，统计车辆的作业时间，同时可以查看车辆行驶明细，包括：出车时间、实际行驶时间等信息。

行驶里程统计：系统提供按照车辆统计某段时间内的行驶里程数，同时查看该在每次出车的里程数，统计结果可以导出到Excel。

物资消耗报表：结合车辆维保记录，可以按照年月日分分公司、部门、车队等维度统计物资消耗情况。

设备完好率与利用率统计表：结合对设备运行状态信息采集，分析车载设备完好率情况，并统计车辆利用率。

工时统计：结合任务各阶段的工时情况，对任务工时进行统计。

产能统计：结合任务情况，分析车辆作业效率、作业产能情况。

人员出勤汇总：结合人员考勤信息、加班信息、请假信息等，统计汇总所有人员的出勤情况。

安全数据报表：结合安全管理信息，统计分公司、车队、部门、车辆、驾驶员的安全情况，可以按照年月日生成汇总报表。

2.3系统关键技术

2.3.1北斗车载设备实时差分精定位技术

在大型制造业公司内定位一般有二个核心需求点，一是定位频度高，二是精度要求高，需要3～5米。对于普通的GPS/北斗终端，由于卫星信号漂移的缘故，普遍精度在10米左右。因此，可考虑采用采用车载北斗实时差分精确定位技术。

车机终端可考虑采用高精度车机终端，采用RTD伪距差分定位方法，可实现伪距差分定位，精度优于1米。结合地面增强网支持，定位精度达到亚米级，可实现高精度定位。

2.3.2场区GIS矢量地图叠加绘制技术

目前，在普通地图上，一般大型制造业公司基地的场区范围几乎都为空白，基地内的场区、道路、建筑等没有明显标识，无法实现车辆在场区内的精确调度，建议通过支持在场区范围内叠加场区航拍图片或平面图，使得场区监管更加直观，叠加后的图片会随着地图的放大而放大，满足场内各区域的车辆精细化监管。

2.3.3车机手机接入软件并发处理技术

通信服务器软件采用Java技术体系实现，综合运用了线程、消息队列、…Socket、HTTP等相关技术实现。内部主要由两部分组成：前置通信程序和后置通信程序组成，前置通讯服务器面向作业车辆的手机APP，将所有转发的GPS信息进行汇总并发送到后置通讯服务器中，同时将调度发送过来数据分发到各智能手机APP。

后置通讯服务器负责数据存储，并将数据转发到各监控客户端。

通信服务器软件数据分析处理模块实时从GPS数据队列中获取数据，并根据数据已有基础数据、历史GPS数据进行分析处理。主要涉及到数据有效性分析、区域分析、手机APP长时间不在线分析等处理分析功能。

三、结论

在大型制造业企業，厂区建设流动机械管理系统具有较强的实用性，通过对在用的流动机械进行信息化、大数据管理最终实现流动机械管理效率的大幅度提升、大幅节约成本，同时通过数据进行自动采集、归集与异常分析，为今后大数据应用，智能制造升级改造等打下基础。endprint