CN111932129A - 一种装备数字化维修管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装备数字化维修管控系统，包括维修工程业务系统、维修工程调度系统、维修现场管控系统、SOA信息集成平台、维修资源管理系统和大数据中心，按照SOA规范建立维修管控系统内各个系统之间的联系，建成所述SOA信息集成平台，维修工程业务系统、维修工程调度系统、维修现场管控系统和大数据中心之间通过统一标准的接口规范建立联系，通过SOA信息集成平台进行信息交互。本发明能够智能协调各个工位的维修资源配置，使维修更加高效智能化，有效提高维修效率；采用SOA技术架构建立装备数字化维修管控系统，使系统由原来单一的技术架构变成面向服务的多系统架构，能够更灵活的来构建应用程序和业务流程，满足信息化建设的需求。

Description

一种装备数字化维修管控系统

技术领域

本发明属于装备维修技术领域，特别是涉及一种装备数字化维修管控系统。

背景技术

维修是对装备进行维护和修理的简称，维护是为装备完好进行的一切工作，修理是指恢复装备完好工作状态所做的一切工作。当前对于装备的维修模式较单一，对维修人力和维修设备等维修资源的管控和分配存在不合理的问题，且无法对维修业务进行追溯。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种装备数字化维修管控系统。

一种装备数字化维修管控系统，包括：

维修工程业务系统，所述维修工程业务系统用于形成各个车间和工位对应的维修任务；

维修工程调度系统，所述维修工程调度系统与所述维修工程业务系统交互，通过电子看板实现所述维修任务信息的同步发布、跟踪和更新；

维修现场管控系统，所述维修现场管控系统与所述维修工程调度系统交互，用于自动接收所述维修工程调度系统发送的所述维修任务信息，智能协调各个工位的维修资源配置，维修现场末端数据采集，实时反馈维修进度；

维修资源管理系统，用于对所述维修资源进行身份标识，为每个维修资源提供唯一的身份识别编码，将维修资源信息发送至大数据中心；

大数据中心，用于存储和管理所述维修任务信息、修理档案、装备履历、质量信息、技术信息和所述维修资源信息，所述大数据中心分别与所述维修工程业务系统、维修工程调度系统和维修现场管控系统交互；

SOA信息集成平台，按照SOA规范建立维修管控系统内各个系统之间的联系，建成所述SOA信息集成平台，所述维修工程业务系统、维修工程调度系统、维修现场管控系统和大数据中心之间通过统一标准的接口规范建立联系，通过所述SOA信息集成平台进行信息交互。

以上技术方案优选的，所述维修现场管控系统包括工位信息化综合处理模块、数据转换模块和离线终端，所述工位信息化综合处理模块用于自动接收所述维修任务信息，智能协调各个工位的维修资源配置，实时反馈维修进度；所述数据转换模块用于实现前端的维修设备与所述工位信息化综合处理模块的通信协议转换；所述离线终端与所述工位信息化综合处理模块交互，用于与数据采集终端连接，实现数据的手动和自动采集。

以上技术方案优选的，所述工位信息化综合处理模块包括通信单元、协调单元和控制单元，所述通信单元通过所述SOA信息集成平台与所述维修工程调度系统和大数据中心信息交互，用于接收所述维修工程调度系统发送的维修任务，其中所述维修任务包括待修装备的基础原始信息和维修信息；所述协调单元根据所述基础原有信息和维修信息判断维修该装备所需的维修设备和维修人员需要具备的技能，所述控制单元用于将所述待修装备匹配给具有所述维修设备对应车间工位及所述工位匹配的维修人员。

以上技术方案优选的，所述维修工程调度系统包括总调度看板、车间任务调度看板、车间综合信息看板、工位状态看板和库看板，所述总调度看板设置在总调度室内，所述车间任务调度看板设置在车间调度室内，所述车间综合信息看板设置在车间维修室内，所述工位状态看板设置在各个工位处，所述库看板设置在维修备件库内。

以上技术方案优选的，所述维修资源管理系统包括维修信息标识码，所述维修信息标识码用于标识维修相关的维修人员、维修使用器材设备、维修使用材料信息，所述维修信息标识码贴附在相应的维修装备表面，所述维修信息标识码为二维码或条形码。

以上技术方案优选的，还包括装备健康管理系统，所述装备健康管理系统通过所述SOA信息集成平台与所述大数据中心交互，所述装备健康管理系统包括维修影响因素统计模块、装备性能指标评估模型和结果输出模块，所述维修影响因素统计模块读取所述大数据中心的数据，并对不同员工、不同设备和不同配件统计和管理；所述装备性能指标评估模型对影响装备使用的性能指标进行统计评估，所述结果输出模块用于输出装备状态、维修效果、故障预测和维修策略。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明提供了一种装备数字化维修管控系统，能够全面支持装备维修过程中的质量控制、维修资源管理、修理现场末端数据采集和修理业务追溯，建立装备维修大数据中心，能够实现维修数据的综合统计、分析和装备的全寿命健康管理；能够智能协调各个工位的维修资源配置，使维修更加高效智能化，有效提高维修效率；采用SOA技术架构建立装备数字化维修管控系统，使系统由原来单一的技术架构变成面向服务的多系统架构，能够更灵活的来构建应用程序和业务流程，满足信息化建设的需求。

附图说明

图1是本发明一实施例所提供的装备数字化维修管控系统的系统示意图；

图2是本发明一实施例所提供的维修现场管控系统的系统示意图；

图3是本发明一实施例所提供的数据转换模块和维修设备的通讯示意图；

图4是本发明一实施例所提供的维修工程调度系统的系统示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图对本发明的实施方式做出具体说明。

本实施例提供一种装备数字化维修管控系统，如图1所示，包括SOA信息集成平台、维修工程业务系统、维修工程调度系统、维修现场管控系统、维修资源管理系统和大数据中心。本实施例以现代装备维修理论为基础，围绕装备数字化综合保障系统，以军队质量标准和型号装备修理规范为牵引，依托计算机网络、软件信息化和物联网等技术，采用SOA（Service Oriented Architecture，面向服务的架构）技术架构建立一种装备数字化维修管控系统。

SOA架构是基于信息集成平台建立的，按照SOA规范建立维修管控系统内各个系统之间的联系，建成SOA信息集成平台，所述维修工程业务系统、维修工程调度系统、维修现场管控系统和大数据中心之间通过统一标准的接口规范建立联系，通过SOA信息集成平台进行信息交互，使系统由原来单一的技术架构变成面向服务的多系统架构，能够更灵活的来构建应用程序和业务流程。

其中维修工程业务系统用于形成各个车间和工位对应的维修任务；维修工程调度系统与维修工程业务系统交互，通过电子看板实现维修任务信息的同步发布、跟踪和更新；维修现场管控系统与维修工程调度系统交互，用于自动接收维修工程调度系统发送的维修任务信息，智能协调各个工位的维修资源配置，维修现场末端数据采集，实时反馈维修进度；

维修资源管理系统与大数据中心进行信息交互，用于对维修资源进行身份标识，为每个维修资源提供唯一的身份识别编码，具体的，维修资源包括装备修理涉及的装备、器材、人员、工具、设备、设施和资料；为了确保各业务系统之间数据同源，建立了大数据中心，大数据中心通过SOA信息集成平台分别与维修工程业务系统、维修工程调度系统和维修现场管控系统交互，大数据中心一方面用于存储和管理维修任务信息、修理档案、装备履历、质量信息、技术信息和维修资源信息，另一方面维修工程业务系统、维修工程调度系统和维修现场管控系统通过SOA信息集成平台获取大数据中心内维修相关的数据，并将更新后维修数据存入大数据中心。SOA信息集成平台建立了维修工程业务系统、维修工程调度系统、维修现场管控系统和大数据中心之间的接口规范，各个系统之间要实现数据交互都需要通过信息总线接入SOA信息集成平台。SOA信息集成平台不存储数据，只是负责转发各个系统交互的信息数据。具体的，维修现场管控系统如图2所示，包括修理现场网络、工位信息化综合处理模块、数据转换模块、离线终端和软件系统，前端的维修设备例如生产线数控设备、数字化仪表、专用检测工具和虚拟仪器等通过数据转换模块与工位信息化综合处理模块交互，离线终端与工位信息化综合处理模块交互，工位信息化综合处理模块通过修理现场网络与各个维修车间例如调试车间、分机车间、特设车间和机加工间等进行交互，同时大数据中心通过修理现场网络与工位信息化综合处理模块交互，实现维修现场过程中修理工序、流程、步骤等相关的维修人员、维修设备和维修资源等信息的综合管理。

工位信息化综合处理模块是装备数字化维修管控系统的核心设备，是连接维修现场和大数据中心的重要信息节点，用于自动接收维修任务信息，智能协调各个修理工位的维修资源配置，例如维修人力和维修设备等的资源配置，实时反馈装备维修进度，对作业流程进行标准化操作控制；

具体的，工位信息化综合处理模块包括通信单元、协调单元和控制单元，所述通信单元通过SOA信息集成平台与维修工程调度系统和大数据中心信息交互，能够接收维修工程调度系统发送的维修任务，其中维修任务包括待修装备的基础原始信息和维修信息，协调单元根据基础原有信息和维修信息判断维修该装备所需维修设备和维修人员需要具备的技能，有些维修设备可能已经被分配到车间的工位上，通过通信模块和SOA信息集成平台读取大数据中心中相应的维修设备对应车间工位及该工位匹配的维修人员所具备的技能，若该工位维修人员具备此项维修能力，则控制单元将该维修任务分配给具有相应维修设备的该工位的维修人员，既保证了待修装备能够分配给具有相应维修能力的人员，又减少了维修设备的调配。

各种智能仪器仪表、修理平台、检测设备、数控机床等前端的维修设备，其通信方式、接口方式和通信协议没有统一的规范，因此无法直接进入工位信息化综合处理模块统一管理和利用，数据转换模块用于实现前端的维修设备与工位信息化综合处理模块的通信协议转换，如图3所示，数据转换模块为CMCU（Collaborative maintenance control unit，协同维修控制单元），CMCU通过PXI通信卡实现通信，CMCU是实现工位信息化综合处理模块与前端的维修设备相互连接，进行数据自动采集的核心设备，CMCU的核心功能是实现工位主机与前端设备之间的通信协议转换；离线终端是一款大屏幕、多功能、工业级便携式移动平板电脑智能终端，它融合了平板的便携移动性和电脑的强大计算功能，融入了多点触控和手写输入技术，能够承受恶劣环境和使用过程所带来的振动和意外冲击，具备WLAN、RS232、USB、RFID、Barcode等多种数据交换和数据采集接口，方便快捷的实现与数据终端的连接，实现数据的手动和自动采集数据终端为能够通过自动扫描二维码和射频标签等手段，实现读取识别信息的终端。离线终端上安装MES（Manufacturing Execution System，制造企业生产过程执行系统）软件系统，MES是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，可以为企业提供包括制造数据管理、计划排产管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块，为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。离线终端通过安装MES系统实现与工位信息化综合处理模块的交互，接收维修工程调度系统的调度管理模块发送的维修任务信息，实现修理过程中的任务接受、工作项处理、修理转工、修理进度状态反馈、维修资源申请、实时交互和各类信息查询等功能。

维修工程调度系统主要通过电子看板系统实现维修信息的交互，电子看板系统综合集成应用网络通信、语音播报，视频监控和电子屏显等技术，能够与维修工程业务系统无缝集成、数据共享，实现维修信息的同步发布、跟踪和更新等功能。如图4所示，维修工程调度系统包括总调度看板、车间任务调度看板、车间综合信息看板、工位状态看板和库看板，总调度看板设置在总调度室内，车间任务调度看板设置在车间调度室内，车间综合信息看板设置在车间维修室内，工位状态看板设置在各个工位处，库看板设置在维修备件库内，其中各个车间包括总装车间、飞机车间、特设车间和机加工间。总调度室内的工作人员根据装备待维修状态通过维修工程业务系统分配任务到车间，具体的车间维修任务显示在总调度看板上，同时维修工程调度系统将各个车间任务发送至相应的车间，车间调度室内的工作人员通过维修工程业务系统分配任务到各个班组的各个工位上，同时任务调度看板上显示各个工位的维修任务，工位状态看板上显示该工位的具体维修任务，同时各个看板又根据维修现场管控系统反馈的维修进度显示任务状态，库看板能够显示航材请领和工具借用的出库入库情况及具体的设备工具信息。

装备维修是一个庞大的系统工程，业务环节多，装备结构复杂，关键要素多，必须实现对围绕着装备修理的各个环节和各个要素进行有效的标识、追溯和管控。需要对装备修理涉及的装备、器材、人员、工具、设备、设施和资料等感知对象的身份标识，为每个感知对象提供唯一的身份识别编码，实现系统数据与感知对象的关联与业务追溯。主要通过建立装备修理厂电子标识追溯系统实现。具体的，在维修前要求维修人员、维修使用器材设备、维修使用材料进行输入登记，并建立相应的编码系统，将登记结果通过电子标识的方式反应在装备上，在后期对维修过程进行追溯时，就可以通过识别电子标签将上述数据读取出来，实现追溯效果。

装备维修大数据中心是统一存储和管理维修任务信息、修理档案、装备履历、质量信息、技术信息和维修资源信息等大量数据资源的数据管理平台。利用大数据和评判模型对这些信息进行综合利用，提供多种表格形式，清晰直观表现分析结果，实现维修质量分析、维修业务分析、维修资源分析，及装备健康评估分析，科学的对装备健康状态进行监测、评估和预测，实现装备健康管理。具体的，通过对不同员工、不同设备、不同配件等维修影响因素进行统计和管理，并建立装备性能指标评估模型，对影响装备使用的性能指标进行统计评估，以体现最终的维修效果和装备状态。并将维修数据和装备维修性能数据进行关联。能够实现通过维修数据对装备健康状态进行评估和预测，最终实现装备健康管理。

本系统还包括装备健康管理系统，所述装备健康管理系统通过所述SOA信息集成平台与所述大数据中心交互，所述装备健康管理系统包括维修影响因素统计模块、装备性能指标评估模型和结果输出模块，所述维修影响因素统计模块读取所述大数据中心的数据，并对不同员工、不同设备和不同配件统计和管理；所述装备性能指标评估模型对影响装备使用的性能指标进行统计评估，所述结果输出模块用于输出装备状态、维修效果、故障预测和维修策略。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明提供了一种装备数字化维修管控系统，能够全面支持装备维修过程中的质量控制、维修资源管理、修理现场末端数据采集和修理业务追溯，建立装备维修大数据中心，能够实现维修数据的综合统计、分析和装备的全寿命健康管理。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种装备数字化维修管控系统，其特征在于，包括：

维修工程业务系统，所述维修工程业务系统用于形成各个车间和工位对应的维修任务；

维修工程调度系统，所述维修工程调度系统与所述维修工程业务系统交互，通过电子看板实现所述维修任务信息的同步发布、跟踪和更新；

维修现场管控系统，所述维修现场管控系统与所述维修工程调度系统交互，用于自动接收所述维修工程调度系统发送的所述维修任务信息，智能协调各个工位的维修资源配置，维修现场末端数据采集，实时反馈维修进度；

维修资源管理系统，用于对所述维修资源进行身份标识，为每个维修资源提供唯一的身份识别编码，将维修资源信息发送至大数据中心；

大数据中心，用于存储和管理所述维修任务信息、修理档案、装备履历、质量信息、技术信息和所述维修资源信息，所述大数据中心分别与所述维修工程业务系统、维修工程调度系统和维修现场管控系统交互；

SOA信息集成平台，按照SOA规范建立维修管控系统内各个系统之间的联系，建成所述SOA信息集成平台，所述维修工程业务系统、维修工程调度系统、维修现场管控系统和大数据中心之间通过统一标准的接口规范建立联系，通过所述SOA信息集成平台进行信息交互。

2.根据权利要求1所述的装备数字化维修管控系统，其特征在于：所述维修现场管控系统包括工位信息化综合处理模块、数据转换模块和离线终端，所述工位信息化综合处理模块用于自动接收所述维修任务信息，智能协调各个工位的维修资源配置，实时反馈维修进度；所述数据转换模块用于实现前端的维修设备与所述工位信息化综合处理模块的通信协议转换；所述离线终端与所述工位信息化综合处理模块交互，用于与数据采集终端连接，实现数据的手动和自动采集。

3.根据权利要求2所述的装备数字化维修管控系统，其特征在于：所述工位信息化综合处理模块包括通信单元、协调单元和控制单元，所述通信单元通过所述SOA信息集成平台与所述维修工程调度系统和大数据中心信息交互，用于接收所述维修工程调度系统发送的维修任务，其中所述维修任务包括待修装备的基础原始信息和维修信息；所述协调单元根据所述基础原有信息和维修信息判断维修该装备所需的维修设备和维修人员需要具备的技能，所述控制单元用于将所述待修装备匹配给具有所述维修设备对应车间工位及所述工位匹配的维修人员。

4.根据权利要求1所述的装备数字化维修管控系统，其特征在于：所述维修工程调度系统包括总调度看板、车间任务调度看板、车间综合信息看板、工位状态看板和库看板，所述总调度看板设置在总调度室内，所述车间任务调度看板设置在车间调度室内，所述车间综合信息看板设置在车间维修室内，所述工位状态看板设置在各个工位处，所述库看板设置在维修备件库内。

5.根据权利要求1所述的装备数字化维修管控系统，其特征在于：所述维修资源管理系统包括维修信息标识码，所述维修信息标识码用于标识维修相关的维修人员、维修使用器材设备、维修使用材料信息，所述维修信息标识码贴附在相应的维修装备表面，所述维修信息标识码为二维码或条形码。

6.根据权利要求1所述的装备数字化维修管控系统，其特征在于：还包括装备健康管理系统，所述装备健康管理系统通过所述SOA信息集成平台与所述大数据中心交互，所述装备健康管理系统包括维修影响因素统计模块、装备性能指标评估模型和结果输出模块，所述维修影响因素统计模块读取所述大数据中心的数据，并对不同员工、不同设备和不同配件统计和管理；所述装备性能指标评估模型对影响装备使用的性能指标进行统计评估，所述结果输出模块用于输出装备状态、维修效果、故障预测和维修策略。

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