發(fā)布時間：2015-02-09 12:07

　　摘要：離散型加工企業(yè)生產(chǎn)過程中信息錄入通常有手工錄入、掃描錄入兩種方式，精益化管理需要明確具體的信息錄入方式。設(shè)計并實現(xiàn)了基于偏方差的信息錄入方式檢測算法，與傳統(tǒng)的檢測方式相比，實現(xiàn)成本低、可靠性高。在某大型國有離散型機械加工企業(yè)中得到很好的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：離散型加工；信息錄入；檢測算法

　　中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）11-2672-02

　　Abstract： Discrete processing enterprise information recorded in the process of production usually have two methods of manual entry and scanning input， the lean management need to clear the specific way of information entry. Design and implementation of remedies based on poor information input mode detection algorithm， compared with traditional testing methods to achieve low cost， high reliability. Well in a large state-owned enterprises in the discrete machining.
　　Key words： discrete processing； information input； detect algorithm
　　隨著新一代計算機信息技術(shù)的發(fā)展以及離散型加工企業(yè)的信息化的程度提升，傳統(tǒng)的離散型機械加工行業(yè)，原料信息、生產(chǎn)信息、報工信息、產(chǎn)品信息盡管都依靠ERP等系統(tǒng)進行了自動化信息管理，但是對于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入幾乎都是依靠手工維護，同時為了提高了工作效率及信息錄入的準確率，利用二維碼標記并掃描進行信息錄入的方式，也逐漸被引入。
　　離散型機械加工行業(yè)的特殊性——某些精細加工產(chǎn)品不能使用二維碼，不同的外協(xié)廠家信息技術(shù)水平不一致，工人的操作習慣，生產(chǎn)現(xiàn)場管理的需要等多種因素，導(dǎo)致兩種信息錄入方式并存且會一直持續(xù)，兩種錄入方式各有優(yōu)缺點：手工錄入優(yōu)點是錄入修改方便靈活，可以根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的需要做及時的調(diào)整，符合傳統(tǒng)操作習慣，缺點是：信息可修改性隨意性大，不利于采集準確數(shù)據(jù)；掃描信息錄入方式優(yōu)點是：速度快，準確率高，缺點是：完全依賴二維碼標記時候的信息，完全依賴生產(chǎn)原料或者產(chǎn)品當前的位置，不方便修改調(diào)整。
　　但對于生產(chǎn)信息統(tǒng)計匯總中，卻要明確卻分信息錄入的方式，從而來做精細化的管理。該文設(shè)計并實現(xiàn)了離散型生產(chǎn)加工生命周期中信息來源判別算法，通過分析手工信息錄入與掃描信息錄入的不同特點，設(shè)計了基于偏方差的信息錄入檢測算法，在多種生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境中的測試應(yīng)用，驗證了該算法的穩(wěn)定性及有效性。
　　1 傳統(tǒng)解決方法
　　對于如何區(qū)分信息錄入的方式，從不同的角度，有不同的解決辦法，常見的解決方式有如下幾種。
　　1）信息錄入根據(jù)生產(chǎn)過程的不同階段以及生產(chǎn)現(xiàn)場的信息化水平，采取分段式信息錄入方式，即某些生產(chǎn)過程采取掃描信息錄入，比如庫存，有些聲場過程采取手工信息錄入，比如報工，這樣可以很好的區(qū)分信息錄入的方式，但是具體哪些階段采取何種錄入方式的批判標準很難確定，且不能簡單的設(shè)定某些階段采取固定的某種方式，多種錄入方式的目的是為了減少操作的難度，提升信息采集的效率。
　　2）信息錄入軟件設(shè)計中，在信息錄入前，必須手工指定信息錄入方式，之后提供不同的操作界面，在數(shù)據(jù)保存時候，記錄下當前信息錄入的方式，這種方式能夠很好的判別信息錄入來源，但是是以犧牲信息錄入操作的簡潔性為代價的，任何用戶的信息錄入，都需要先選擇錄入方式，增加操作步驟，另外由于離散型加工企業(yè)生產(chǎn)生命周期所使用到的軟件較多，通常都是不同的軟件提供商提供，且軟件企業(yè)提供的都是成熟的產(chǎn)品，都在軟件信息錄入之前提供錄入方式選擇在實際環(huán)境中基本不可能。
　　3）根據(jù)手工錄入與掃描錄入本身具有的不同特點，手工錄入一般采用鍵盤錄入，而掃描錄入一般采用條碼掃描槍，通過判斷信息錄入的硬件設(shè)備，來確定當前信息錄入采取的是何種方式，這是最精確的信息錄入方式的判別，但是在實際生產(chǎn)環(huán)境中，如何區(qū)分硬件是鍵盤，還是掃描槍是很困難的，首先生產(chǎn)現(xiàn)場的硬件是來自不同的常見，且更多的是采取USB模式的條碼掃描槍，從信息輸入的角度來講，條碼掃描槍類似于鍵盤設(shè)備。
　　2 基于偏方差的解決方案
　　本文為解決機械生產(chǎn)加工過程中信息錄入方式判別，認真分析了手工信息錄入與掃描信息錄入的差異，提出了以時間間隔為基礎(chǔ)的信息錄入方式檢測，為提高其識別的準確性，采取了數(shù)據(jù)預(yù)處理與基于方差的時間間隔統(tǒng)計法。
　　2.1 方案設(shè)計基礎(chǔ)
　　手工信息錄入過程中，所有按鍵都是由人工手動完成，通常而言按鍵所需的時間的比較長，最重要的是其相鄰按鍵的時間間隔是有較大差異的，也即手工輸入信按鍵時間間隔不均勻；而條碼掃描槍的速度很快，并且相鄰按鍵的時間間隔比較均勻，該文的方案主要利用兩者輸入的時間長短及相鄰健錄入間隔是否該均勻的特點。
　　對于簡單的通過速度差異來實現(xiàn)的信息錄入方式的檢測，即通過設(shè)置時間閥值，超過閥值，認為是人工輸入，而低于閥值認為是掃描輸入，此方法在一定程度上解決了輸入方式識別的問題，但是對于人工的快速輸入，將不能做準確的檢測，該文在輸入速度的基礎(chǔ)上結(jié)合相鄰鍵錄入時間間隔是否均勻的特點，提出基于方差的檢測算法，在實驗對比及實際檢測應(yīng)用中，得到了較好的應(yīng)用。

　　2.2 基于方差的識別算法
　　從上述定義描述中可以看出，以平均偏方差作為信息錄入時間是否均勻的判斷的基本原則是：平均偏方差越小，信息錄入越均勻，判斷是條碼掃描槍錄入的可能性越大，若平均偏方差接近于0，且判斷一定是條碼掃描槍錄入，在實際生產(chǎn)環(huán)境中，平均偏方差趨于0的可能性很小，故采取設(shè)置方差閥值的方式，來判別信息錄入的方式。

　　2.2.2 算法流程
　　該算法的最基本數(shù)據(jù)是在需要采集每次按鍵的時間，即每次信息錄入中每一個鍵從按下瞬間的時間，主要的原理是檢測鍵盤的按鍵每次按下動作，利用該時間可以計算出連續(xù)兩次按鍵的時間間隔，，而所有按鍵相鄰兩次的時間間隔，將作為判斷信息錄入方式的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；
　　對于采集到的數(shù)據(jù)，需要計算相鄰按鍵的時間間隔，計算過程中需要過濾掉某些異常的數(shù)據(jù)，首先掃描全部時間間隔數(shù)據(jù)，對于時間間隔明顯不合理的數(shù)據(jù)給除去，不參與后續(xù)計算。比如一次生產(chǎn)數(shù)據(jù)錄入過程中，兩兩按鍵之間的時間間基本都在100毫秒，而某次的時間間隔為60s，且將少量的異常數(shù)據(jù)排除，不作為后續(xù)計算依據(jù)；
　　對于處理過的數(shù)據(jù)按照標準方差及偏方差的計算公式，進行數(shù)據(jù)的平均偏差計算，計算的結(jié)果與給定的閥值比較，如果計算結(jié)果在閥值范圍內(nèi)，將認為是條碼掃描方式信息錄入，如果不在閥值范圍內(nèi)，將認定為是手工方式信息錄入，這里可以看出閥值設(shè)定直接影響算法最終效果的一個關(guān)鍵因素，該文根據(jù)生產(chǎn)實際中不同的條碼掃描槍及人工輸入的特點，固定閥值不能適應(yīng)復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境，該文采用了初試基本閥值+動態(tài)閥值設(shè)置算法：根據(jù)通用條碼掃描槍的特點及生產(chǎn)環(huán)境實際情況，初始的基本閥值設(shè)置為2，每次計算過程中將采用如下計算公式：動態(tài)閥值 = 基本閥值 + 固定范圍閥值 / 均值，動態(tài)計算本次閥值，來適應(yīng)各種輸入條碼輸入設(shè)備錄入速度的差異，其中基本閥值為默認閥值，固定范圍閥值為根據(jù)條碼掃描槍掃描信息錄入掃描速度而預(yù)估的一個經(jīng)驗值，生產(chǎn)環(huán)境中設(shè)置的為50毫秒，均值為當次全部信息錄入的時間間隔的平均值。實踐證明，固定閥值+動態(tài)修正閥值的計算方式效果較好。
　　3 結(jié)論
　　本文檢測算法在某大型國有離散型加工企業(yè)中，作為生產(chǎn)系統(tǒng)輔助系統(tǒng)得到了很好的應(yīng)用，從生產(chǎn)現(xiàn)場的結(jié)果來看，完全符合其生產(chǎn)實際的需求。但該算法依賴于相對較多的信息錄入數(shù)據(jù)，對于一次信息錄入較少（比如3位及以下）的情況，鑒于人工信息錄入、條碼掃描槍信息錄入的特點以及方差檢測算法對樣本的量的要求（太少的信息方差計算將失去意義），此種情況下識別方面識別區(qū)分準確率不高，還有待進一步完善與改進。

 

 

本文編號：13586