制动梁检修数据管理系统、方法、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及轨道车辆检修技术领域，特别涉及一种制动梁检修数据管理系统、方法、设备及存储介质。

背景技术

铁路货车技术管理信息系统(Hmanagement Information System，HMIS)是一种为铁路货车技术管理提供宏观决策信息和生产组织、质量控制及信息服务的人机系统。该系统能够用于轨道车辆检修数据的管理。

然而，HMIS系统需要由技术人员上传主要内容，针对制动梁的段修，需上传段修落成信息、段修加装改造、段修装用零部件、段修故障表、段修货车检修工作日报等。因此目前的没有专门的制动梁检修数据管理系统，将制动梁检修数据融入到转向架检修数据管理系统中，并且无法实施跟踪检修过程，很多数据需要人工录入，大大增加了数据的滞后性。

发明内容

本申请提供了一种制动梁检修数据管理系统、方法、设备及存储介质，能够减少人工录入数据量，实现制动梁检修的信息化、数字化以及科学决策。该技术方案如下：

本申请实施例提供了一种制动梁检修数据管理系统，所述系统包括作业层、物理层、数据层以及应用层；

所述作业层用于基于标准数据对检修工艺要求以及检修资源使用进行定义，生成制动梁检修规范，所述标准数据用于指示制动梁检修的工艺标准、设备标准以及资源需求；

所述物理层用于采集以及传输检修过程数据，所述检修过程数据用于指示检修过程的动态变化情况以及设备控制指令；

所述数据层用于对所述系统采集到的数据进行数据处理及存储；

所述应用层用于基于所述标准数据以及所述制动梁检修规范生成制动梁检修计划，并在检修过程中基于所述检修过程数据对所述制动梁检修计划进行策略优化。

另一方面，本申请实施例提供了一种制动梁检修数据管理方法，所述方法应用于上述方面所述的制动梁检修数据管理系统，所述方法包括：

基于标准数据对检修工艺要求以及检修资源使用进行定义，生成制动梁检修规范，所述标准数据用于指示制动梁检修的工艺标准、设备标准以及资源需求；

基于所述标准数据以及所述制动梁检修规范生成制动梁检修计划；

在制动梁检修过程中，采集检修过程数据，所述检修过程数据用于指示检修过程的动态变化情况以及设备控制指令；

并在检修过程中基于所述检修过程数据对所述制动梁检修计划进行策略优化。

另一方面，本申请实施例提供了一种制动梁检修数据管理装置，所述装置包括：

生成模块，用于基于标准数据对检修工艺要求以及检修资源使用进行定义，生成制动梁检修规范，所述标准数据用于指示制动梁检修的工艺标准、设备标准以及资源需求；

所述生成模块，还用于基于所述标准数据以及所述制动梁检修规范生成制动梁检修计划；

采集模块，用于在制动梁检修过程中，采集检修过程数据，所述检修过程数据用于指示检修过程的动态变化情况以及设备控制指令；

优化模块，用于在检修过程中基于所述检修过程数据对所述制动梁检修计划进行策略优化。

另一方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上述方面所述的方法。

另一方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上述方面所述的方法。

本申请提供的技术方案至少包括以下有益效果：

本申请提供的一种制动梁检修数据管理系统、方法、设备及存储介质，基于制动梁检修规范以及检修任务定制制动梁检修计划，通过自动采集检修过程数据，减少了人工录入数据量，并且能够实时监控制动梁检修动态，基于检修过程数据对制动梁检修计划进行反向优化，实现制动梁检修的信息化、数字化以及科学决策，为管理者提供决策依据。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。

图1是一种制动梁检修工艺流程的示意图；

图2是本申请一个示例性实施例提供的制动梁检修数据管理系统的示意图；

图3是本申请一个示例性实施例提供的制动梁检修数据管理流程示意图；

图4是本申请另一个示例性实施例提供的制动梁检修数据管理系统的示意图；

图5是本申请一个示例性实施例提供的制动梁检修数据管理方法的流程图；

图6是本申请另一个示例性实施例提供的制动梁检修数据管理方法的流程图；

图7是本申请另一个示例性实施例提供的制动梁数据管理流程示意图；

图8是本申请一个示例性实施例提供的制动梁检修数据管理装置的结构框图；

图9是本申请一个示例性实施例提供的计算机设备的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

制动梁部件检修大致分为制动梁分解、制动梁检查、制动梁抛丸除锈、制动梁探伤、制动梁修理、制动梁组装、制动梁交验，其中制动梁修理的细分工序受制动梁检查结果的影响，而其他的过程基本上都是相对标准的，现有工艺流程如图1所示。

日前HMIS段级应用系统主要组成HMIS段级应用系统主要由HMIS段级数据中心，运用、段修、站修、轮轴、修配5个子系统和调度管理、技术管理、安全管理、领导决策、质量和验收管理5个分系统组成。HMIS系统信息应上传主要内容：段修应上传5项内容：段修落成信息、段修加装改造、段修装用零部件、段修故障表、段修货车检修工作日报。

HMIS段(厂)级应用系统：

HMIS段(厂)级系统由管理层、车间层、工位层组成。并由HMIS段(厂)级出口数据转发程序完成HMIS段(厂)级系统与HMIS局、部级系统的通讯联系和数据传输任务。

1.管理层由领导决策和各职能科室分系统组成。主要有领导决策、生产组织、技术管理、安全管理、质量验收等分系统。

2.车间层由主要生产车间子系统组成。主要有运用、站修、段修、修配、轮轴子系统。

3.工位层由各子系统的智能化机电设备或工位工作站组成。其具体实现形式可根据工位设置的需要以不同形式存在。

4.HMIS段(厂)级出口数据转发程序。

HMIS系统特点：

系统直接服务于货车车辆段的修车活动，联系车辆调度、作业计划、检修与运用生产等货车车辆生产技术专业管理。系统直接介入修车生产过程，属于现场过程控制型。从现场采集数据以及数据的关联与传递，象一支无形的手，左右着生产过程按规范的秩序进行。其它一些信息系统则主要由专业人员对各种辅助生产过程的活动结果进行统计和输出，关注的是结果，基本与过程无关。系统紧扣货车检修和运用活动的三大基本信息一货车、配件、故障。修理中，三大信息彼此紧密联系，映射着货车的运输能力和安全质量。修车过程在车辆段是不断延续的，检修和运用在功能上互补。系统使各级修程数据全面连续采集，才能使过程控制真正有效。

请参考图2，其示出了本申请一个示例性实施例提供的一种制动梁检修数据管理系统，该系统包括作业层201、物理层202、数据层203以及应用层204。

作业层201用于基于标准数据对检修工艺要求以及检修资源使用进行定义，生成制动梁检修规范，标准数据用于指示制动梁检修的工艺标准、设备标准以及资源需求。

物理层202用于采集以及传输检修过程数据，检修过程数据用于指示检修过程的动态变化情况以及设备控制指令。

数据层203用于对系统采集到的数据进行数据处理及存储。

应用层204用于基于标准数据以及制动梁检修规范生成制动梁检修计划，并在检修过程中基于检修过程数据对制动梁检修计划进行策略优化。

在一种可能的实施方式中，如图3所示，制动梁检修数据管理系统涉及三类数据的采集和存储。第一类为标准数据，用于指示制动梁检修的工艺标准、设备标准以及资源需求，例如制动梁检修工艺数据、物料需求数据、设备数据以及检修组织数据等。第二类为计划数据，包括检修计划数据和物料需求计划数据等。第三类为检修过程数据，用于指示检修过程的动态变化情况以及设备控制指令，包括组织资源数据、物料供应数据、岗位库存数据、设备运行数据、检修工时数据、制动梁收支数据、控制指令数据以及其它信息系统共享的数据等。通过对上述三类数据的采集和对比分析，为制动梁检修的过成控制和绩效分析带来更大价值。

作业层获取制动梁检修标准文件和工艺BOM，结合各岗位对应的检修环节，生成各个岗位对应的标准数据，例如工位对应的工艺流程、设备型号以及所需的物料等，为应用层的计划生成和改进提供依据。

物理层通过工业以太网、无线网等数据传输手段实时获取人员、设备、物料、工艺相关的制动梁检修数据，并对智能设备无法提供的数据进行无人化感知，以代替人工录入。

数据层可以对采集到的各类数据进行校验、平滑、过滤和融合处理。其数据存储策略则是将数据分为静态数据和动态数据划区存储，并实现冗余备份。

应用层主要是以客户端、移动终端的方式实现制动梁检修管理功能和分析功能，管理功能主要为计划管理、进度管理、调度控制、工艺BOM管理、物料管理、质量管理、设备管理和人员管理；分析功能主要为智能分析、决策分析和绩效报表统计分析等，主要承担制动梁检修过程中的控制策略制定与优化、检修过程进度、成本和质量的问题分析及改进策略等，同时可以为管理层、财务部门提供各类检修相关绩效报表。

综上所述，本申请提供的一种制动梁检修数据管理系统，基于制动梁检修规范以及检修任务定制制动梁检修计划，通过自动采集检修过程数据，减少了人工录入数据量，并且能够实时监控制动梁检修动态，基于检修过程数据对制动梁检修计划进行反向优化，实现制动梁检修的信息化、数字化以及科学决策，为管理者提供决策依据。

可选的，如图4所示，本申请实施例提供的系统中，物理层包括设备层、感知层和控制层。

其中，设备层用于对检修过程中的智能设备进行M2M联网，主要目的是为了能够实现协同控制，以及设备相关参数的采集与下载，智能设备用于在联网后向系统上传检修过程数据。感知层用于对智能设备自身无法采集的检修数据进行无人化感知，采集必要的价值数据，例如通过M2M传感器对无人作业的工位进行工时监控。控制层用于传输设备控制系统基于制动梁检修计划生成的设备控制指令，其承担着承上启下的作用，完成控制指令的上传下达，本申请实施例中的设备控制技术主要采用可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller，PLC)、分散控制系统(Distributed Control System，DCS)。

可选的，本申请实施例中系统的应用层还用于将制动梁检修计划拆分为物料计划、进度计划、人员计划以及成本计划，实现计划管理。

其中，物料计划用于指示物料调取以及工位物料分配；进度计划用于指示制动梁检修排程；人员计划用于指示岗位人员分配；成本计划用于指示制动梁检修成本。

在一种可能的实施方式中，制动梁检修数据管理系统通过HMIS对接获取每日的修车计划，通过车型、数量、台位和修程等信息形成制动梁检修计划单，根据制动梁修程和工艺bom的确定，可以形成物料需求计划单，根据制动梁检修计划单和物料需求计划单，结合岗位标准作业工时表，可以生成制动梁检修计划时序图，该时序图包含各岗位计划人员数量、计划作业时间、物料需求时间等信息。计划管理模块中包括制动梁检修总计划、进度计划、物料计划、成本计划和人员计划。

可选的，应用层还用于基于检修过程数据、进度计划和人员计划，对制动梁检修计划进行偏差分析，并采用约束理论算法基于偏差分析结果生成优化策略，更新制动梁检修计划。

应用层还用于基于检修过程数据、偏差分析结果以及成本计划生成绩效报表。

在一种可能的实施方式中，物理层实时采集并感知检修过程数据，应用层在数据更新后，基于当前的检修过程数据、进度计划和人员计划，对制动梁检修计划进行偏差分析，进而进行策略优化。具体的，应用层可通过构建偏差分析模型以及约束理论算法，进行计划更新。并在更新计划后通过物理层向岗位上的智能设备下发新的控制指令。

本申请实施例中，通过对制动梁检修过程实时跟进，能够快速并及时地暴露检修过程中存在的问题，以绩效指标的方式精准反映检修过程，能够快速定位问题，提出措施并进行调度。在实现自动化数据采集和管理的基础上，能够对检修作业进行监控和优化，提高检修效率并降低检修成本。

请参考图5，其示出了本申请一个示例性实施例提供的一种制动梁检修数据管理方法的流程图，该方法应用于上述各个实施例所示的制动梁检修数据管理系统。该方法包括如下步骤：

步骤501，基于标准数据对检修工艺要求以及检修资源使用进行定义，生成制动梁检修规范，标准数据用于指示制动梁检修的工艺标准、设备标准以及资源需求。

标准数据，用于指示制动梁检修的工艺标准、设备标准以及资源需求，例如制动梁检修工艺数据、物料需求数据、设备数据以及检修组织数据等。通过获取制动梁检修标准文件和工艺BOM，结合各岗位对应的检修环节，生成各个岗位对应的标准数据，例如工位对应的工艺流程、设备型号以及所需的物料等，为后续检修计划的生成和改进提供依据。

以铁路相关规程及岗位作业指导书为依据，对制动梁检修按工艺要求制定电子化岗位作业指导书、检修工艺流程、材料配件使用标准。以车辆、部件为对象，制定不同车型不同修程的检修必换件标准；以各检修岗位为对象，结合岗位与故障处理的对应关系，制定各岗位故障处理用料标准。

步骤502，基于标准数据以及制动梁检修规范生成制动梁检修计划。

在一种可能的实施方式中，系统基于标准数据以及制动梁检修规范，结合修车任务生成制动梁检修计划，

步骤503，在制动梁检修过程中，采集检修过程数据，检修过程数据用于指示检修过程的动态变化情况以及设备控制指令。

在一种可能的实施方式中，检修过程数据，用于指示检修过程的动态变化情况以及设备控制指令，包括组织资源数据、物料供应数据、岗位库存数据、设备运行数据、检修工时数据、制动梁收支数据、控制指令数据以及其它信息系统共享的数据等。

步骤504，在检修过程中基于检修过程数据对制动梁检修计划进行策略优化。

本申请实施例的系统以客户端、移动终端的方式实现制动梁检修管理功能和分析功能，管理功能主要为计划管理、进度管理、调度控制、工艺BOM管理、物料管理、质量管理、设备管理和人员管理；分析功能主要为智能分析、决策分析和绩效报表统计分析等，主要承担制动梁检修过程中的控制策略制定与优化、检修过程进度、成本和质量的问题分析及改进策略等，同时可以为管理层、财务部门提供各类检修相关绩效报表。

综上所述，本申请实施例提供的一种制动梁检修数据管理方法，基于制动梁检修规范以及检修任务定制制动梁检修计划，通过自动采集检修过程数据，减少了人工录入数据量，并且能够实时监控制动梁检修动态，基于检修过程数据对制动梁检修计划进行反向优化，实现制动梁检修的信息化、数字化以及科学决策，为管理者提供决策依据。

请参考图6，其示出了本申请另一个示例性实施例提供的一种制动梁检修数据管理方法的流程图，该方法应用于上述各个实施例所示的制动梁检修数据管理系统。该方法包括如下步骤：

步骤601，基于标准数据对检修工艺要求以及检修资源使用进行定义，生成制动梁检修规范，标准数据用于指示制动梁检修的工艺标准、设备标准以及资源需求。

步骤601的具体实施方式可以参考上述步骤501，本申请实施例在此不再赘述。

步骤602，对检修过程中的智能设备进行M2M联网，智能设备用于在联网后向系统上传检修过程数据。

M2M联网，主要目的是为了能够实现协同控制，以及设备相关参数的采集与下载。例如通过M2M传感器对无人作业的工位进行工时监控等。

步骤603，对智能设备自身无法采集的检修数据进行无人化感知。

在一种可能的实施方式中，系统还可以通过传感器对智能设备自身无法采集的检修数据进行无人化感知，采集必要的价值数据。示意性的，检修车间的各个区域部署有射频天线，该射频天线用于与智能自动导向车中的定位标签交互，采集制动梁的实时位置信息。

步骤604，基于标准数据以及制动梁检修规范生成制动梁检修计划。

步骤605，采集基于制动梁检修计划生成的设备控制指令。

本申请实施例中的设备控制技术主要采用可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller，PLC)、分散控制系统(Distributed Control System，DCS)。系统在生成检修计划后，可基于检修计划中的检修时段、检修岗位等数据向制动梁运输设备发送运输控制指令，以及向对应岗位的检修设备发送设备控制指令等。

步骤606，将制动梁检修计划拆分为物料计划、进度计划、人员计划以及成本计划。

物料计划用于指示物料调取以及工位物料分配；进度计划用于指示制动梁检修排程；人员计划用于指示岗位人员分配；成本计划用于指示制动梁检修成本。

如图7所示，系统功能包括计划管理。制动梁检修数据管理系统通过HMIS对接获取每日的修车计划，通过车型、数量、台位和修程等信息形成制动梁检修计划单，根据制动梁修程和工艺bom的确定，可以形成物料需求计划单，根据制动梁检修计划单和物料需求计划单，结合岗位标准作业工时表，可以生成制动梁检修计划时序图，该时序图包含各岗位计划人员数量、计划作业时间、物料需求时间等信息。计划管理模块中包括制动梁检修总计划、物料计划、进度计划、人员计划以及成本计划。

可选的，系统功能还包括物料管理，实时对接物资管理配送信息系统，动态发送接收物料收支运的信息，对制动梁线边微库进行仓储管理，包括定额管理、入库登记、出库登记、库存查询、物料定位等功能，岗位人员操作微库交互面板来实现取料还料的任务，物料信息通过视觉传感器进行记录，使用情况定期上传至系统中。

步骤607，基于检修过程数据、进度计划和人员计划，对制动梁检修计划进行偏差分析。

在一种可能的实施方式中，系统功能还包括进度管理。进度管理主要以进度看板作为人机交互的核心功能，现场实时监控制动梁检修执行状况，进度看板主要包括检修进度跟踪、岗位执行情况、物料供应情况、设备状态情况、检修成本变化情况，各项指标与计划中的指标实时动态比对，以颜色方式区分是否过限，同时如果偏差过大会产生告警信息，由系统自动记录警情。

通过大数据手段，提供制动梁检修材料成本写实、工作量统计、配送进度概况、制动梁任务量统计、进度分析、成本分析、质量分析材料支出成分析等。通过数据积累与建立分析模型，支持后续对各种经济效益进行更多统计分析。因此可选的，本申请实施例提供的方法还包括如下步骤：

基于检修过程数据、偏差分析结果以及成本计划生成绩效报表。

步骤608，采用约束理论算法基于偏差分析结果生成优化策略，更新制动梁检修计划。

在一种可能的实施方式中，系统实时采集并感知检修过程数据，在数据更新后，基于当前的检修过程数据、进度计划和人员计划，对制动梁检修计划进行偏差分析，进而进行策略优化。具体的，系统可通过构建偏差分析模型以及约束理论算法，进行计划更新，并在更新计划后通过物理层向岗位上的智能设备下发新的控制指令。

本申请实施例中，通过对制动梁检修过程实时跟进，能够快速并及时地暴露检修过程中存在的问题，以绩效指标的方式精准反映检修过程，能够快速定位问题，提出措施并进行调度。在实现自动化数据采集和管理的基础上，能够对检修作业进行监控和优化，提高检修效率并降低检修成本。

请参考图8，其示出了本申请一个示例性实施例提供的制动梁检修数据管理装置的结构框图。该装置包括：

生成模块801，用于基于标准数据对检修工艺要求以及检修资源使用进行定义，生成制动梁检修规范，所述标准数据用于指示制动梁检修的工艺标准、设备标准以及资源需求；

所述生成模块801，还用于基于所述标准数据以及所述制动梁检修规范生成制动梁检修计划；

采集模块802，用于在制动梁检修过程中，采集检修过程数据，所述检修过程数据用于指示检修过程的动态变化情况以及设备控制指令；

优化模块803，用于在检修过程中基于所述检修过程数据对所述制动梁检修计划进行策略优化。

可选的，所述采集模块802，还用于：

对检修过程中的智能设备进行M2M联网，所述智能设备用于在联网后向所述系统上传所述检修过程数据；

对所述智能设备自身无法采集的所述检修数据进行无人化感知；

采集基于所述制动梁检修计划生成的所述设备控制指令。

可选的，所述装置还包括：

拆分模块，用于将所述制动梁检修计划拆分为物料计划、进度计划、人员计划以及成本计划；

其中，所述物料计划用于指示物料调取以及工位物料分配；所述进度计划用于指示制动梁检修排程；所述人员计划用于指示岗位人员分配；所述成本计划用于指示制动梁检修成本。

可选的，所述优化模块803，还用于：

基于所述检修过程数据、所述进度计划和所述人员计划，对所述制动梁检修计划进行偏差分析；

采用约束理论算法基于偏差分析结果生成优化策略，更新所述制动梁检修计划；

所述生成模块801，还用于：

基于所述检修过程数据、所述偏差分析结果以及所述成本计划生成绩效报表。

请参考图9，其示出了本申请一个实施例提供的计算机设备的结构示意图。

本申请中的计算机设备900可以包括一个或多个如下部件：处理器910和存储器920。

处理器910可以包括一个或者多个处理核心。处理器910利用各种接口和线路连接整个计算机设备900内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器920内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器920内的数据，执行计算机设备900的各种功能和处理数据。可选地，处理器910可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(ProgrammableLogic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器910可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。

存储器920可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)。可选地，该存储器920包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器920可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器920可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储计算机设备900在使用中所创建的数据等。

除此之外，本领域技术人员可以理解，上述附图所示出的计算机设备900的结构并不构成对计算机设备900的限定，计算机设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。比如，计算机设备900中还包括射频电路、音频电路、Wi-Fi组件、电源、蓝牙组件等部件，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上述实施例所述的方法。

本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机设备的处理器上运行，使得所述计算机设备执行如上述实施例所述的方法。

本公开的保护范围不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变形而不脱离本公开的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本公开权利要求及其等同技术的范围，则本公开的意图也包含这些改动和变形在内。