0 引言
隨著科學技術的發展，制造行業的生產規模變得越來越大，產品越來越多樣化，車間生產情況的復雜性也越來越高。尤其是電子產品行業，最近幾十年得到了蓬勃發展，其設計、制造和測試成為電子產品全生命周期的三大關鍵環節。目前，對電子產品的設計與制造環節在各方面都投入了較大的人力、物力和財力，基本上實現了信息化管理，而對于產品測試生產環節關注度較少。如何將這測試也納入到企業統一的信息化管理中，已成為眾多電子產品企業日益關心的話題。提供一款在新產品的設計與制造階段就對測試進行管理的工具，顯得尤為必要，將有助于企業找出失效產品的變化趨勢，從而在設計或制造中采取必要的改進措施。
1 企業測試數據管理應用現狀
電子產品制造測試生產線結構復雜，設備多且加工測試特性各異，具有嚴重的可重入性，這些特點給制造測試過程中的管理帶來了極大的困難。本企業存在下列主要問題。
1.1 測試生產環節信息化管理水平相對較低
本企業目前在部分車間已經實施了MES與ERP系統，但MES與ERP系統主要偏重于對制造資源和數據的信息化管理，特別是MES與ERP系統對測試任務的分解沒有細化到某個測試設備或某個測試人員。測試中心目前僅可從MES與ERP系統獲得產品測試工序計劃，測試環節最終的測試數據不能自動回饋于MES與ERP系統。
1.2 測試產品型號多，產品零部件種類多，產品測試數據調度管理以紙質表格為主
測試產品零部件型號繁多是整個電子行業突出特點。本企業也不例外，測試中心同一型號的表格有30—40種，產品工藝路線也不同，所有表格共計300—400種之多，并且無統一形式，現階段以word方式產生，缺乏統一標準，屬于典型的單間小批量生產類型。
1.3 測試生產環節信息流相對滯后
由于測試生產環節沒有實現聯網，各部門的信息不能在第一時間反饋給信息需求人員，如庫房無法快速獲知誰將會來領料，以便快速備料或補料。生產調度人員無法獲知生產現場的人員、設備、生產任務進度情況，對急件的插入不能做出合理有效的調度。針對上述需求，從改變以往管理模式的角度出發，根據生產測試中心的主要業務職能，計劃建立一套測試數據管理系統，以實現核心業務環節生產及測試過程數據管理的綜合信息化。
2 測試數據管理系統架構
鑒于上述要求，研究采用B/S的系統架構。即基于瀏覽器和服務器的網絡體系。該系統的核心程序運行在連接Internet網絡的Web服務器上。該服務器擁有各種必需的軟、硬件配置，并配以專門的數據庫。系統運行時，操作員使用瀏覽器登錄到這一管理系統，系統將根據用戶登錄身份判斷該用戶的權限。在權限許可的情況下，數據庫接受用戶的數據庫訪問申請，并建立SQL Server數據庫連接，從數據庫中讀取有關的數據，將其返回到用戶并在瀏覽器上顯示出來。系統的體系結構如圖1所示。
圖1 系統的三層網絡結構
整個數據管理系統的用戶涵蓋了企業管理決策人員、車間測試人員、生產調度人員、生產檢驗人員，支持多用戶操作。各級用戶根據自己的需求在園區任何網絡終端登錄系統，均可進行相應的業務處理，共同完成系統操作任務。這樣就加強了企業的協同工作能力，有助于縮短產品生產測試周期，降低了設計成本，彌補了以往管理系統下的各種不足之處。
3 測試數據管理系統的詳細設計
3.1 系統的整體功能架構圖
該系統的目的是建立一個高度自動化、智能化的測試數據管理系統，替代重復耗時的人力勞動，將生產測試車間、工藝設計部門、生產調度管理部門聯系起來。向下與生產測試中心設備相連，測試中心設備的測試數據可以由機頂盒自動進入該系統，也可由測試人員借助安裝在測試設備周圍的管理計算機上的人機交互界面手工錄入系統。基于此，作者建立了如圖2所示的功能架構圖。
圖2 軟件功能架構圖
該系統從生產測試中心工位上采集到的測試數據，通過通信電/光纜進入系統數據庫服務器后，其他相關生產測試人員可以通過借助園區網絡訪問該系統的Web服務器來實現對產品測試數據的查詢、審核和修改等業務操作。同時，也考慮到B/S網絡結構的特殊要求，在系統設置、信息共享、數據維護，以及系統的安全性和可靠性等方面進行深入開發。
3.2 系統詳細模塊設計
該系統并不是孤立的信息化系統，它可以接受來自MES與ERP系統的測試任務信息，同樣MES與ERP系統等信息系統也可共享它的測試數據信息。該測試數據管理系統是企業信息化系統中的主要組成部分。根據其與企業MES與ERP系統之間的信息交換及自身業務流程，將測試數據管理系統分為9個功能模塊，限于篇幅，僅就核心模塊加以介紹。
3.2.1 人員信息管理
該模塊是對測試中心的工作人員進行信息匯總。在人員登錄時進行權限判斷，并將與測試設備信息、測試任務信息建立相應的關聯關系。通過操作人員ID號對工作班次、完工情況、歷史任務等進行分類查詢。
3.2.2 生產任務管理
通過對生產測試過程進行建模、調度算法的研究，解決其研究測試中心生產測試資源優化合理利用的問題。通過該模塊及時準確排出生產測試任務。生產任務管理模塊主要實現檢測訂單生成或導入，訂單統計和狀況信息查詢，生產任務分解，檢測任務自動指派，測試任務的分解與調度，批次合并與拆分，預設停留和直接停留，包括作業調度、作業執行、數據收集、數據驗證、作業查看和匯報等功能。
3.2.3 工藝流程管理
工藝流程管理模塊是TDMS系統的核心模塊，包括了產品BOM結構定義、工藝流程定義、工藝文件導入、工藝流程修改和工藝流程卡打印及工藝文件版本管理等內容，形成完整的產品工藝數據庫，設計各個加工零件的工藝路線，便于版本控制、流程優化和工藝改進等。
本模塊采用基于Workflow工作流平臺的工藝流程自定義功能，方便了不同產品屬性對應的不同工藝流程制定，同時可根據工藝檢驗和質量的要求，實現關鍵工位的自動設置。包括數據采集點的基本屬性配置，采集工藝參數、報警機制、流轉機制等。TDMS系統將順應該客戶訂單、該產品BOM／工藝流程和質檢參數，完成自動工藝流轉和現場的數據采集。
3.2.4 質量管理
質量控制模塊是TDMS的決策控制層，即由該模塊控制整個檢測產品的最終質量信息，包括接收來自計劃部門的代檢測產品的批次計劃信息、種類信息和產品質量要求信息等。
3.2.5 統計分析管理
該模塊主要采用統計方式對測試產品數據進行分析管理，包括不合格品處理、數據分析和產品質最分析報告等，能實現對檢測產品的當前和歷史情況匯總統計分析。TDMS通過控制圖、直方圖、過程能力指數(CPK)等工具進行分析，形成分析診斷報告。當出現異常情況時，系統提供異常處理報告，用戶可實時記錄并跟蹤問題處理的信息和狀態。
4 結語
2010年11月以來，通過實地培訓，本企業員工已掌握軟件的操作使用方法，累計完成了多個型號產品的測試任務，得到了企業的認可。
1)通過該管理軟件實現了對全測試過程的任務自動分配，報表生成，智能排障以及網上數據提交。據初步估算，從接受任務到任務的調度分配再到測試數據提交，工作時間由原來的3h到現在完成整套程序只需要6min，工作效率大大提高。
2)通過該軟件對測試數據的管理，可以及時地更新和管理數據，快速查詢、統計、分析和審核。
3)實現了測試數據的科學化管理，完成了企業各部門之間的數據共享。
作為一款定制的應用軟件，本系統完全滿足了客戶的需求，基于B/S結構的測試系統能夠方便快捷地接受任務，克服了以前企業在網絡協同方面的缺陷，使企業內部信息實現共享并能夠在第一時間進行更新。
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本文標題：電子產品測試數據管理系統的設計與實現
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