（机械设计及理论专业论文）机车状态修管理信息系统的构架及实现.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 中文摘要 近年来，随着我国铁路体制的改革，信息化已成为当今铁路运输现代化发 展的主要趋势。运用高科技信息技术建立信息互联网络，实现信息自动化管理， 已成为铁路行业改进管理、提高效率的一个主要手段。在这当中，铁路系统中 的各个机务段也需适应发展形势，运用信息系统改进机务段机车质量管理成为 了一种必然，以求达到不断提高自身的管理水平和竞争能力的目的。 机车状态修管理系统致力于对状态修的各个检修过程进行科学、有效的管 理。它要求系统能够满足整个状态修检修过程的实际工作需要；能够将机务段 原有的一些工作流程与本系统相融合，达到简化操作，提高效率的目的，使系 统逻辑更连续，更完接；能够根据机务段实际的操作方式，将系统的模块进行 合理、有效的划分，满足操作者的需求和习惯；并能够对检修过程中各部门的 工作进行记录、分析、统计及报表打印，发挥管理软件对各部门的监督作用： 以及对工作中可能出现的问题进行动态预测；并将机务段领导的管理理念融入 系统中，建立一个科学、现代化、可实旌的管理模式。 从做需求分析开始，笔者就本着满足用户要求、注重可靠性、扩展性、操作 性和提高效率的原则，对整个流程进行分析。力求避免目前人工操作中的弊端， 采取有效的方式对检修流程进行管理。在系统中，笔者采用面向对象的开发方 法。面向对象的程序设计思想和语言，为建立适应新环境的决策支持系统的模 型库系统提供了一种新的思想和方法。 整个系统在数据的存储和处理上根据目前较为流行的数据仓库的概念，将计 算机科学技术中的数据库、网络等各种前沿技术和铁路机车管理业务系统有机 的结合起来。充分利用计算机资源，建立统一高效的信息网络，及时准确地收 集、传递、处理和反馈各项经营、生产和行政管理信息，为全局的经营、生产、 技术指标的完成提供科学的管理手段和决策依据。 在体系架构上，则采用目前技术上非常成熟的c s 软件体系架构。这种结 构应用系统全部配置在客户机上，数据库在另一处的服务器上。在两层结构应 用中，处理的任务由客户机承担，服务器只作为应用和数据库之间的通信控制 器。在代码的处理上，笔者采用了动态连接库技术，为软件开发提供了便利条 件。d l l 中的代码在运行时动态加载，这样就允许几个不同的进程在内存中共享 d i l 。 武汉理工大学硕士学位论文 目前，该系统已经在武汉南机务段折返段投入使用，运行状态良好，获得了 用户的好评。 关键字：状态修，管理信息系统，s q ls e r v e r ，过程控制 i i 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，w i t ht h er e f o r mo ft h e i n f o r m a t i o n i z a t i o nh a sa l r e a d yb e c o m et h e r a i l w a ys y s t e mo fo u rc o u n t r y , t h e m a i nt r e n do fc u r r e n tm o d e m i z e d d e v e l o p m e n to fr a i l w a yt r a n s p o r t a t i o n u s i n gt h eh i - t e c hi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yt o s e tu pi n f o r m a t i o ni n t e r a c ta n dr e a l i z i n gt h ea u t o m a t i cm a n a g e m e n to fi n f o r m a t i o n ， h a v ea l r e a d yb e c o m eam a i nm e t h o dt oi m p r o v et h em a n a g e m e n ta n dr a i s et h e e f f i c i e n c yt ot h er a i l w a y a m o n gt h e m ，e a c hl o c o m o t i v ed e p o ti nt h er a i l w a ys y s t e m n e e d st om e e td e v e l o p m e n ts i t u a t i o nt o o ，u s i n gt h ei n f o r m a t i o ns y s t e mt oi m p r o v et h e l o c o m o t i v eq u a l i t yc o n t r o lo fl o c o m o t i v ed e p o tb e c o m e sak i n do fn e c e s s i t y , i no r d e r t oi m p r o v eo n e sm a n a g e m e n tl e v e la n dc o m p e t i t i v ep o w e rc o n s t a n t l y l o c o m o t i v es t a t e o v e r h a u ls y s t e m i st om a k eas c i e n t i f i ca n de f f e c t i v e m a n a g e m e n tt oe a c hp r o c e s s i tr e q u i r e st h es y s t e mt os a t i s f yt h er e a ln e e di n t h e s t a t e - o v e r h a u l f i r s t l y , i tc a nm a k et h es y s t e mm e r g ew i t h t h ea l r e a d ye x i s t i n g w o r k f l o wo fl o c o m o t i v ed e p o t ，i no r d e rt os i m p l i f yo p e r a t i o n s ，r a i s ee f f i c i e n c y , m a k e s v s t e m a t i cl o g i cm o r es u c c e s s i v e l ya n dc o m p l e t e l y s e c o n d l y , a c c o r d i n gt ot h er e a l o p e r a t i o no f1 0 c o m o t i v ed e p o t ，t h en e ws y s t e mc a nc a r r yo nr a t i o n a la n d e f f e c t i v e d i v i s i o no ft h es y s t e m a t i cp a t t e m ，a n dm e e to p e r a t o r sd e m a n d sa n dh a b i t s t h e n ，t l l e n e ws y s t e mc a nt a k er e p o r t s ，a n a l y z et h ed a t aa n dp r i n ti to u t ，w h i c ht a k e st h e r e s d o n s i b i l i t yo fs u p e r v i s i o no ft h e w h o l ep r o c e s s f i n a l l y , a st ot h ep o s s i b l e q u e s t i o n si nt h ew o r ki tc a nm a k eap r e d i c t i o nd y n a m i c a l l y a l l so f t h e s ew i l lh e l pt o ma ：k et h em a n a g e m e n ti d e ai n c o r p o r a t ew i t ht h es y s t e ma n du l t i m a t e l y s e tu pa s c i e n t i f i c ，m o d e r n i z e da n de a s i l yo p e r a t e dm a n a g e m e n t m o d e b e g i n n i n gw i t hd e m a n da n a l y s i s ，t h es y s t e m ，i n l i n ew i t hu s e r s r e q u e s t s ， d e p e n d a b i l i t y , e x p a n s i b i l i t y , o p e r a t i n gp r o p e r t y a n dp r i n c i p l eo fr a i s i n ge f f i c i e n c y , a n a l v z e st h ew h o l ep r o c e d u r e ，i no r d e r t om a k ee f f o r tt oa v o i da r t i f i c i a ld r a w b a c ka n d t a i e 矗e c t i v ew a yt om a n a g et h ep r o c e d u r eo fo v e r h a u l i n g i nt h es y s t e m ，i u s e dt h e o b i e c t o r l e n t e dd e v e l o p i n gm e t h o d t h eo b j e c t - o r i e n t e dp r o g r a m m i n gp h i l o s o p h ya n d l a n g u a g e h a v eo f f e r e dan e wt h o u g h ta n dm e t h o df o rd e c i s i o ns u p p o r ts y s t e ma n d m o d e lb a s es y s t e mw i t h i nt h en e ws i t u a t i o n p e o p l ec a no n l yc o n c e n t r a t eo nt h e o v e r a l lc o r l c e p to fd e v e l o p i n ga n ds u m m a r i z i n ga l lk i n d so fm o d e l s ，a n dd on o tn e e d i i i 武汉理工大学硕士学位论文 t ob eu s e di nal o to fd e t a i l so fv a r i o u ss p e c i a lm o d e l st o om u c h ，t h u si tc a ns e tu pa s t r o n g e rg e n e r a l i t y , s m a l l e rs i z eo fam o d e lb a s ew i t l ll e s st i m e h e n c e i tm a k e st h e a p p l i c a t i o np r o g r a mm u c he a s i e rt om a i n t a i n ，u p g r a d e t h ew h o l es y s t e m ，i nt h ef i e l d so f d a t am e m o r ya n dd a t ap r o c e s s i n gb a s e do nt h e p o p u l a rc o n c e p to fd a t aw a r e h o u s e ，m a k e sac o m b i n a t i o no ft h ev a r i o u sk i n d so ff r o n t t e c h n o l o g y , s u c ha sd a t a b a s e ，n e t w o r ki n t h es c i e n c ea n dt e c h n o l o g yo ft h e c o m p m e r ，e t c a n da l s ot h el o c o m o t i v em a n a g e m e n ts y s t e m f u l l yu t i l i z a t i o no f c o m p u t e rr e s o u r c e s ，s e t t i n gu pa n du n i f y i n gt h eh i g h - e f f i c i e n ti n f o r m a t i o nn e t w o r k , c o l l e c t i n g ，t r a n s m i t t i n g ，d e a l i n g 丽t 1 1a n df e e d b a c ke a c hm a n a g e m e n t ，p r o d u c t i o na n d a d m i n i s t r a t i o ni n f o r m a t i o n a c c u r a t e l y i nt i m e ，o f f e rs c i e n t i f i cm e a s u r e s o f m a n a g e m e n ta n db a s i so fd e c i s i o n sf o ro v e r a l lm a n a g e m e n t ，p r o d u c t i o n ，c o m p l e t i o n o f t h et e c h n i c a li n d i c a t o r o nt h es y s t e mc o n s t r u c t i o n ，ia d o p tt h ev e r yr i p ec l i e n t s e v e r ( c s ) s o f t w a r e a r c h i t e c t u r e t h ea p p l i c a t i o ns y s t e m so ft h i sk i n do fs t r u c t u r ea r ea l li n s t a l l e do nt h e c l i e n tc o m p u t e r , t h ed a t a b a s ei so nt h es e r v e ro fa n o t h e rp l a c e i nt h ea p p l i c a t i o no f 2 - t i e r e ds y s t e ma r c h i t e c t u r e ，t h et a s kt od e a lw i t hi su n d e r t a k e nb yt h ec l i e n t ，t h e s e r v e ri so n l ya st h ec o m m u n i c a t i n gc o n t r o l l e rb e t w e e na p p l i c a t i o na n dd a t a b a s e o n t h et r e a t m e n to fc o d e ，ih a v eu s e dd y n a m i cl i n kl i b r a r i e s ( d l l ) ，w h i c hh a so f f e r e d t h ef a c i l i t yf o rs o f t w a r ed e v e l o p i n g t h ec o d ei nd l li sl o a d e dd y n a m i c a l l yw h i l e r u n n i n g ，s ot h a ti t a l l o w ss e v e r a ld i f f e r e n tp r o c e s s e ss h a r et h es a m ed l li nt h e m e m o r y a tp r e s e n t ，t h es t a t e - o v e r h a u ls y s t e mi sa l r e a d yu s e di nt h es o u t hl o c o m o t i v e d e p o to f w u h a n i t i si ng o o dc o n d i t i o na n do b t a i n st h eu s e r sf a v o r a b l ec o m m e n t k e yw o r d ：s t a t e - o v e r h a u la d m i n i s t r a t i v es y s t e m ，s q ls e r v e r , p r o c e s sc o n t r o l 第1 章绪论 1 1 研究目的和意义 机车检修是机务段组织运输生产活动的基础，是机车正常运行的有力保障， 对提高机车运用率有着非常重要的意义。随着交通运输竞争的日趋激烈，科学 技术的快速发展，许多新技术、新设备融入到机车运行中，满足了增加列车运 量，提高列车速度及密度的需要，但与此同时也对机车的维修提出越来越高的 要求“。 传统的维修制度存在明显的不足，主要是维修费用高，零部件有效寿命浪费 严重，以及有些部件在拆装过程中造成无谓损坏，这也就不可避免地存在“失 修”和“过剩修”，使设备“用与修”矛盾更趋尖锐例。更重要的是随着列车行 车速度提高、列车密度增大，这种传统的维修方式，越来越难以适应列车提速、 重载、高密度的发展，维修手段的落后从某种意义上说已成为行车安全的大隐 患。 在这种背景下，我们对目前的机车设备维修现状和维修方式提出了改革要 求：机车维修方式应该由目前的按时间计划为主的维修向以按零件状态为主的 维修方式发展。可以说，状态修与其他维修方式相比，其待机时间短，维修成 本低，设备利用率高，维修方式与企业目标和生产目标相一致，在企业追求经 济效益的总体决策中，状态修被选择是势在必行的，并将成为主要的维修方式。 而且，状态修符合维修改革的目标，即能用最少的人力、财力、物力消耗，保 持设备在全寿命期内完成规定的功能。3 。因此，积极推进机车车辆修制改革，在 预防修的基础上，开展状态修，换件修和主要零部件的专业化集中修，推广先 进检修手段和维修装备，形成运用、维修的现代化管理体系，建立和完善机车 按走行公里进行检修的模式是机车维修的发展趋势。 当然，状态修是个系统工程，它不仅仅限于维修部门，而是涉及到方方面 面的一个复杂流程。从质量源头上要把科研、设计、旌修等部门纳入状态修系 统：从管理方面要协调好有关部门，搞好部门协作，做到信息共享。 可以说，机车维修制度的改革适应了当前信息技术在铁路领域的运用及其设 备故障发生规律的变化。实现状态修，不仅有利于提高设备的可靠性，能够满 足高速度、高密度旅客运输安全的需要，而且可以减少过剩修和失修，使维修 的效率大大增加，有效节省维修管理费用，增加设备使用寿命，为实现铁路运 输扭亏增盈目标提供了有利保证“1 。 近年来，随着微型计算机的普及以及管理科学的迅速发展，不少部门都建立 起了管理信息系统( m i s ) ，为操作控制和管理控制提供了科学的手段，使许多结 构化决策问题借助于管理信息系统成功地得到了解决。因此，根据发展需要开 发的状态修检修管理系统为现有的网络管理与机车检修架起了友好桥梁。该管 理系统是专门针对检修人员和管理人员的特殊管理性质而设计的，程序设计与 w i n d o w s 操作平台有较好的兼容性。通过简洁的菜单提示，直接在屏幕上生 成可视信息，为检修人员或其他运用管理人员提供方便，使现代化的管理水平 进一步提高。利用微机网络动态监测状态修不仅有利于单位之间联控，使实际 的检修流程更加通畅，大大降低操作人员的劳动强度，提高劳动效率，而且可 以及时处理和缩短故障延时，提高行车效率。 1 2 国内外研究现状 铁路运输的安全性一直是铁道部及下属企业的工作重点。近年来，铁道部下 属的几百个机务段都十分注重机车检修质量及安全问题。到目前为止，各机务 段围绕着机车检修及安全问题进行了大量的研究工作，针对各检修流程也编制 了众多的管理软件，状态修检修管理系统也是其中之一。 状态修的概念，经过多年的试验、研讨，国内基本统一了认识：即通过对机 车主要部件的检测和诊断，以及根据实践经验的积累，基本掌握机车的技术状 态，有计划适时地安排机车检修。它是相对事后维修和以时间间隔为基础的计 划维修制度而提出的，是以设备实际技术状态为基础的一种维修制度。状态修 也称视情维修，它与计划定期维修同属于预防维修的范畴。状态修能有效地克 服设备失修和过剩修两大弊病，做到适度维修”3 。状态修的原则是预防为主，其 要领是按状态、有计划，其基本思想是不失修也不过剩修，使设备处于受控状 态，实旖动态管理，避免不必要的维修，防止故障的发生，提高维修的经济效 益和设备利用率。 目前国外状态修发展比较快，对铁路车辆实行按其实际技术状态修理起源于 欧洲，在北美些国家发展较快。1 。瑞典铁路维修部门施行的是以计划修为主， 状态修为辅的车辆检修制度，并在逐步扩大状态修的推广运用范围”1 。德国i c e 高速列车在回检修基地前1 0 0 公里处，就根据列车监视、故障诊断的结果，通 武汉理 二大学硕士学位论文 过信息系统传递给检修基地，在列车还没有到达之前已经做好了一切检修准备。 它可以最大限度地节省保养费。先进的故障诊断及地面信息管理系统是实现车 辆状态修的前提。目前各国高速列车都做到了3 0 0 0 公里以内不需任何维修，一 般预防性维修大多以模块化换修为主。以节省列车维修停车时间，提高列车使 用效率。 美国是较早推行状态修的国家。美国现行的机车修理制度是以安全为前提， 以效益为中心的维修制度。各铁路公司在a a r 标准、f r a 法规和制造厂家建议所 决定的计划预防修的大框架下，根据本公司特点决定维修周期和修程，在具体 修理中按照实际情况实行状态修和换件修。这种维修制度，充分体现了以安全 为前提，以效益为中心的维修思路，以安全为前提决定了计划预防修的大框架。 以交易为中心的思想决定了具体维修中包含有状态修和换件修“1 。 机车入厂( 段) 后不再像过去一律大拆大卸，而是根据状态来决定有关部门 的修理范围，决定状态修好坏的主要依据是： 1 ) 计算机信息系统提供的机车及部件履历 2 ) 以机油光谱分析为主的检测诊断系统 3 ) 机车微机诊断系统提供的信息 4 ) 必要的人工检查。 前提是对各主要零部件的使用寿命有比较深入的了解，必须通过计算分析和 长期的试验，统计，掌握各主要零部件的使用寿命，以便根据这些零部件的使 用寿命制定出切实可行的检修范围和检修周期，将过剩维修减至最少。 美国机车维修工作，除利用计算机信息系统和必要的常规检查外，还采取了 适情、实用的检测手段，检测的另一措施是近年来才兴起的机车自身微机控制 系统，该系统除对机车进行优化控制外。还能对机车故障进行诊断，并给出故 障排除指南和操作程序等，给操作人员拆除故障带来方便。 1 3 课题来源 课题来源：武昌南机务段。 课题经费：1 5 万元 1 4 本文研究的主要内容 本机车状态修检修管理软件主要研究如何对状态修修程实施有效的管理。该 武汉理工大学硕士学位论文 系统将根据机车运行状态自动提示维修计划、记录维修过程，利用计算机网络 的最新研究成果，将相距遥远的检测点的检测数据进行统一管理，对检修状态 进行动态监控，将状态修检修管理系统与现有的车号识别系统、出入段管理软 件、统计部门的统计软件以及武客机检测点的检修系统连成一体，在预防修基 础上，开展状态修，换件修和主要零部件的专业化集中修，形成运用、维修的 现代化管理体系，建立和完善客车按走行公里数进行检修的模式9 3 。使软件达到 以下功能： 1 ) 以机务段检修作业为对象，对生产计划、过程、数据和结论进行记录、 管理、监控和分析。 2 ) 对机车正常检修、故障修理、机车保养等生产过程进行详细、准确的跟 踪记录，并与标准生产流程相比较，及时提醒管理人员和工作人员，防 止不规范的操作。 3 ) 对管理者在管理过程中遇到的各种情况进行预测分析，自动分析机车履 历数据，对机车将有可能出现的故障预警报告，为管理者决策提供可靠 的信息。 4 ) 自动实现对数据的各种汇总和报表生成，减轻现行工作人员的统计负 担。 5 ) 为检修车间质量考核管理及职工双达标管理提供自动分析与考核。 6 ) 为质量体系实施提供载体。 垫坚里三盔兰婴主兰壁堕壅 2 1 需求分析 第2 章系统分析 需求工程作为软件工程的子领域，其重要性和决定性越来越突出。个项目 成功的关键因素之一，就是对需求分析的把握程度。雨项目的整体风险往往表 现在需求分析不明确、业务流程不合理，用户不习惯或不愿意去用承建方开发 的软件。据统计，软件项目中4 0 - 6 0 的问题都是在需求分析阶段埋下的“祸根”。 需求贯穿于整个软件生命周期。需求阶段的一个不慎都有可能导致后续阶段的 大量返工，因为很多需求是隐性的，连用户都不清楚自己的需求。这时候就需 要一种科学的方法来帮助软件组织实施需求过程。 2 ，1 。1 需求分析的标准 对于软件的开发，首先要做的工作就是做好需求分析。即需要软件开发者 从软件的实际使用者那里了解与这套软件有关的各种信息，其中包括软件所管 理业务的流程、管理者的管理思想、操作者的实际习惯和环境等等，并尽量做 到记录详尽、考虑周到。由于开发者是通过需求分析的具体要求来设计及实现 软件各项功能的，因此，需求分析做的好坏直接决定所开发的系统是否能在各 方面满足用户的实际需求。 对于不同的控制对象，软件设计的具体要求有所不同，但基本要求是大体 相同的，本管理系统软件的需求设计所遵循的标准是： 1 ) 满足用户需求：软件的各项功能要满足用户的实际需求，使用方法要符 合用户的操作习惯。 2 ) 可靠性要高：软件的可靠性是软件设计中最基本的标准，也是用户最关 心的闯题。特别是在机务段这种单位中，一旦在现场环境下系统出现故 障，将造成控制过程的混乱，引起严重后果。软件的可靠性要从操作系 统、应用软件两方面来考虑。 3 ) 效率高：现场环境对实时陛要求很高，对于本管理系统，它直接关系到 操作者的劳动效率、工作强度以及整个检修流程地进行，因此在应用软 件的编码过程中要考虑软件的执行效率问题，以保证系统的实时性。 4 ) 扩展性和操作性要好：对于用户而言软件应有良好的接口、友好的界面、 武汉理工大学硕士学位论文 易于操作。在不需要知道过多细节的情况下即可以进行系统功能的扩 展。 2 1 。2 原有工作流程分析 武昌南机务段目前已经根据自己单位的实际情况开展了状态修检修，参与部 门包括运用室、检修车间、技术科、统计科等多个部门。工作流程如图2 - i 所 不。 运用室接收信息 0 i 段内机车情况判断 图2 - 1 原有检修流程图 每天机车入库时道口值班员通知运用室值班人员，运用室根据段内机车停靠 情况安排机车入段，并负责登记入段车次、停靠轨道等机车信息，并派人通知 检修车间的检修工人进行维修。检修工人接到机车入段通知后，根据技术科制 定的检修计划。完成当天需要检修的各项活件，之后手工填写活件维修单，经 武汉理工大学硕士学位论文 过一段时间汇总后，送交段内相关部门，以此作为活件维修的记录存根，并根 据此记录考察维修工人的工作量，检修水平等指标，并供段内其它领导、部门 查询。 针对现行的管理方式，笔者发现了许多缺点，主要是： 1 ) 信息的传递、录入和处理完全有手工完成。这样就势必造成数据处 理速度慢，周期长，大大影响整个工作的效率。 2 ) 手工处理中一些不规范的操作造成经济效益上的漏洞。 3 ) 单据繁多，保存起来困难，容易丢失。 4 ) 上级要数据，下级忙于统计，严重影响到数据的准确性、真实性。 5 ) 管理人员穷于应付大量的事务性工作，无暇发挥其管理主动性和能 动性，各级领导和管理人员不能及时得到做出重大决策所需数据。 6 ) 无法动态的了解机车检修的趋势。 而造成这些缺点的原因是： 1 ) 信息收集不规范。 2 ) 信息处理方式原始，使得处理周期长，出错多。 3 ) 计算机资源利用率低，仍使用手工操作。 4 ) 信息查询困难。 5 ) 统计、分析功能薄弱。 2 1 3 工作流程改进 机务段对机车的检修是为了给运输提供技术状态良好的运用车辆，在制定本 段机车状态修检修工作流程的时候，首先应考虑到在运营管理中，机务段必须 按规定对各种修程进行检测“。此检测任务是在铁道部统一计划组织下，由全 国的车辆段和车辆修理工厂共同完成，机务段必须能保证车辆检修制度高效运 转，其主要职责是： 1 ) 根据车辆各种修程的检修周期，统一编制和下达年度检修计划，并能 有效地组织实施，保证按计划完成各项检修任务。 2 ) 统- n 定各种检修流程的标准和技术要求，并能有效地实旌监督和控 制。 3 ) 能有效地协调和处理在检修活动中出项的各种矛盾和问题。 在有关规定中，机车辅修修程状态修作业的管理办法为： 一 垫望里三奎兰堡主兰垡鲨壅 1 ) 机车辅修修程状态修作业要在实施长轮制出入段机车检修和保养结合 作业的基础上开展，使机车出入段检修和辅修修程状态修检修相同部 分作业内容有机结合，以避免重复检修造成的人力消耗、物资浪费、 责任不清问题。 2 ) 机车辅修修程状态修作业必须具备的基本条件： a ) 机务段支配运用的同一机型机车应相对集中在的一个整备场整备 作业。机车整备作业线的通过能力要有一定的余量。 b ) 机车运用组织应能保证每台机车每月至少有三分之一的交路在白 天出入段，机车在熬备作业台位停留时间应能保证1 小时以上， 并能通过整备机车交路保证辅修状态修重点作业任务包实旖时间 在2 3 小时。 c ) 机车整备作业场所或附近，应具备机车辅修作业必备的工艺整备 和水、电、风源，机车辅修修程状态修场所最好具有雨阳蓬和作 业台驾。 d ) 出入段机车检修设备和检修工作应达到一定的水平。 e ) 机车辅修修程作业应具有计算机网络技术作支撑3 。 在符合相关管理办法要求的前提下，在状态修实际操作流程基础上，结合机 务段实际工作情况，我们把出入段中一部分工作融合到本系统中来，比如司机 报动态活件、机车保养保洁合格证的发放、j t 6 检修、以及地勤人员进行的高压 试验，这些工作的加入不但没有影响到状态修检修流程的顺利进行，反而更有 利于机务段内部的管理。根据对整个系统功能目标的分析，总结出机车状态修 检修流程，如图2 2 所示： 武汉理工大学硕士学位论文 一匝巫囹一 堕困 司机报活 检查人员按范围 检查、检测机车并报 活。 保洁、保养人员按 范围进行保洁、保养 一匝蟹一匝亟巫 9 兰兰o 0 蒌寺 武汉理工大学硕士学位论文 在执行机车状态修之前，技术科技术人员要以铁道部对状态修检修流程的要 求为基础，考虑本段机车实际检修能力，根据机车各零部件的寿命，受损状态 以及机车运行公里数等因素，制定检修计划，确定每项活件的检修周期，合理 划分检修任务包。 首先，机车入段后，由车号识别系统自动识别出入段机车的车号及该机车的 入段时间，并反映到运用室，运用室进行入段登记。并根据段内情况，安排机 车进入合适的轨道，之后通知检修人员机车已经入段。在机车隔离区，地勤人 员做好防溜措施，办好隔离开关后，机车才能正式开始检修。 机车进入整各检修作业时间，在此过程中，针对各机车运行公里数的不同， 检修人员要根据技术科制定的枫车状态修检修范围的相应内容进行检修，维修 完成后，为了确保检修质量，还要求检修人员豆相检查维修活件的质量，最后 由工长验收合格，才能完成整个检修过程。检修完成后，检修部门通知运用室 机车已检修完毕，可以出段。司机在运用室领取机车钥匙、随车物品及相关工 具，提车出段。整个状态修检修流程是由多个部门相互协作、相互制约，共同 完成的。 2 2 功能性分析 机车状态修检修管理系统的主要功能是在现行的检修流程和行政管理的机 制下，记录各部门的工作信息，并根据各部门的原始资料进行归纳、整理、分 析出各个工作环节的工作情况以及总结、预测整个机务段的工作发展状况，建 立一个科学、现代化、可实施的管理模式，并用计算机管理网络来实现这一模 式。 基本功能描述 首先根据系统目标体系规定的各项业务管理的需要，把数据处理的功能逐层 分解和细化，并参照业务调查把总体功能分解成某几个方面的处理功能，进一 步再分解成详细处理，最后分解成功能元素，从而实现模块的合理、有效划分。 通过功能元素反映具体的处理任务“。 确定企业数据处理功能架构时，主要遵循三方面的原则： a ) 分离性原则：按照数据处理功能的要求来划分数据处理功能体系，所 得出的每一个功能应该相互独立，互不重叠与交义，各自有明确清楚 的级别，不应相互包含和取代。 1 0 武汉理工大学硕七学位论文 b ) 完备性原则：对于分析得出的各层次的功能集合，从高一层次的角度 来看，应该全面地反映本层次企业管理的现状，体现其全部职能。 c ) 合理性原则：功能的划分应具备合理的科学依据，不但要考虑到企业 管理机制的特点，而且还要照顾到用户的可接受性，功能的范围、大 小应是适当的和便于理解的“。 在本系统中，检修、运用等工作部门只做数据录入处理，属于事务处理层： 段内统计科、技术科及各管理部门属于管理层，既可做数据处理也做辅助决策 ( 即做数据分析) 。因此，系统基本结构图2 3 如下： 图2 3 系统基本结构 辅助决策 机务段关于经营、检修及行政管理中全局性的重大问题主要在领导层进行 决策，局部性的各管理环节的具体问题在管理层决策，而后将有关信息汇报给 领导层，基本组织架构如图2 4 下： 武汉理上大学硕士学位论文 辅助决策 数据处理 图2 4 基本组织架构 辅助决策功能系统主要为领导层提供信息咨询和方法咨询。就是利用各种 信息、数据、经验、知识等辅助决策者进行结构化和非结构化决策，提高决策 的科学性、准确性与完备性“。 辅助决策功能主要包括： 1 ) 决策查询：主要提供全段检修生产所处状况。如目前检修进度，完成 工作情况等动态管理信息，供决策层、管理层随时查询。 2 ) 决策传递：接受上级的指令和指导信息，向下级传送有关数据，可向 所辖部门的子系统发布命令和传递信息。 3 ) 辅助规划：根据所查询系统提供的统计数据及分析报告，管理层能比 较及时、准确地调整检修进度，有效规划下阶段工作重点。 4 ) 动态预测：m i s 系统具有企业发展预测功能、以及对企业的经济活动 和生产活动进行预测分析的功能。各项预测的实现有赖于数据采集处 理的先期实现。 2 3 设计目标 机车状态修检修管理信息系统是信息量庞大、具有连续、高速处理功能、 可进行过程控制的信息管理系统。系统的目标是将现代的计算机和网络技术与 现代先进的质量管理思想结合起来，利用现代信息技术展现人类管理理念，通 过信息录入得到工作信息，对工作信息进行处理，由处理结果来决定工作过程 的继续和重复。 该系统的引入将大大加强检修管理系统的管理水平，对检修流程中数据的 保存和分析、人员的有效管理都有积极的帮助，并且能有效的降低工人的劳动 强度，大幅度提高劳动效率。本系统应达到以下目标： 1 ) 将机车状态修检修作业相关部门以及这些部门的相关工作全部包含在 武汉理工大学硕士学位论文 该系统中，由于机车检修是机务段的主要工作，很多部门都在为它服 务，有些间接服务部门虽然与机车检修关系不密切，但是在整个检修 流程中依然起了自己的作用。因此，适当取舍这些部门的某些工作流 程使系统逻辑更连续、完整。 2 ) 对整个流程的模块进行合理、有效的划分，针对机务段的部门设置和 职能分工，使每个模块的功能更独立、完整、易于被操作者所接受和 使用。 3 ) 根据数据库关系模式的规范化理论，构造适合的关系模式，简化数据 结构，避免数据冗余、更新异常等问题。 4 ) 系统不但具有一般管理信息系统的基本数据管理功能，例如数据录入、 数据传输、数据处理、报表打印等功能，而且将过程化控制理论融入 到整个流程中，对工作流程进行控制，以达到质量管理的某些要求。 5 ) 具备完善的权限管理功能。通过对用户的权限划分，将参与整个系统 操作的员工权限详细定位，使得员工各司其职、责任明晰。 6 ) 实现各部门对检修数据在不同约束条件下的套询，建立起检修信息检 索系统，支持根据检修时间、车型车号、故障类型、检修人等复杂条 件的检索。并能动态分析整个工作的发展趋势。 7 ) 由于在检修过程中作业点多，数据流量大，而且操作人员多，这就要 求软件系统对数据操作安全性要高，可以处理数据操作冲突。 8 ) 统一、友好的用户界面，纯鼠标操作，使每位员工只需点击鼠标便可 轻松地完成各项信息的准确填写。 9 ) 机务段工作区间距离范围广、工作时效高、工作环节紧扣，要求软件 系统可以将工作信息通过i n t r a n e t 网快速、高效地传递，并且必须保 证网络的安全和可靠，实时记录检修信息，并在各个部门间实现共享。 1 0 ) 在网络中设立专门的防火墙服务器，它一方面保证段内部信息不受外 界的攻击，另一方面又不与外界相脱离。通过防火墙技术，可以对机 务段的信息进行严格的控制，保证信息在有控制、有监督的状态下， 为机务段有关部门人士提供相应的服务，网络基本结构图如图2 5 所 示。 武汉理工大学硕士学位论文 图2 - 5 网络基本结构图 总之，在考虑本系统的设计目标时，除详细参考整个机务段检修的具体流 程外，还针对现存的各种问题、缺陷提出相应的解决方案，将系统建立在i n t r a n e t 平台上，全面覆盖管理层与业务层，能完整、准确、及时、可靠地收集、存储、 处理、加工、分析全局管理信息的微机管理系统，并具有良好的系统容错性及 数据安全保密性。具有全局资源共享功能。尽可能满足实际工作对该系统的具 体要求。 2 4 系统整体结构 管理信息系统( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s 简称m i s ) 的目标是围绕 着企业的目标来确定的，它要为实现企业的目标和任务提供及时、完整、准确 而有效的信息服务。通过对企业目标、业务流程及信息需求的调查分析，来考 虑用户提出的要求“”。m i s 的目标是：充分利用计算机资源，建立统一高效的 信息网络，及时准确地收集、传递、处理和反馈各项经营、生产和行政管理信 息，为全局的经营、生产、技术指标的完成提供科学的管理手段和决策依据“。 管理信息体统总体概念图2 - 6 如下： 1 4 图2 - 6 管理信息体统总体概念图 管理信息系统作为信息系统，具有信息系统的特征，同时增加信息管理的功 能。根据信息系统的模型及结构，管理信息系统由四大部件组成：即信息源、 信息处理器、信息用户和信息管理者。其中，信息源是信息产生地：信息处理 器担负信息的传输、加工及保存等任务：信息用户是信息的使用者，他应用信 息进行决策；信息管理者负责信息系统的设计实现，并在实现以后负责信息系 统的运行和协调“”。其信息处理模型如图2 7 所示。 武汉理工大学硕士学位论文 习 i一 圈 图2 - 7 信息处理模型图 管理信息系统的功能主要有以下几条： 1 ) 准备和提供统一格式的信息，使各种统计工作简化，使信息成本最低。 2 ) 及时全面地提供不同要求的、不同细度的信息，以期分析解释现象最 快，及时产生正确的控制。 3 ) 全面系统地保存大量的信息，并能很快地查询和综合，为决策提出信 息支持。 4 ) 利用数学方法和各种模型处理信息，以期预测未来发展和科学地进行 决策。 本系统采用连锁信息管理系统模式。计算机连锁信息管理系统由三部分组 成，如图2 8 所示： 图2 - 8 计算机连锁信息管理系统组成 以上三部分组成客户服务器结构，由数据库管理系统和数据库组成服务器 端，数据库应用程序组成客户端。客户端软件可以和服务器端软件同时运行在 同一台计算机上，也可通过网络运行在多台计算机上。客户端使用简单的通信 协议或者操作系统提供的通信功能把用户的请求传递到服务器，服务器根据用 户的请求对数据库进行检索，通过网络把检索的结果传递给客户端，完成一次 交互。用于客户和数据库服务器之间通信的基本语言是结构化查询语言( s q l ) 。 采用客户n 务器结构主要有以几个优点： 1 ) 可以利用数据库管理系统提供的各种功能，使用标准o d b c 接1 ：3 和 璺堡里三盔兰堡主堂堡笙奎 s q l 结构查询语言，简化应用程序的设计。 2 ) 充分利用w i n d o w s2 0 0 0 提供的强大的网络通信功能，以及一些国际上 著名的大公司提供的网络产品，在功能强大的网络软硬件平台上开发 应用软件。这样做不仅可以大大提高应用软件的网络通信能力，保证 软件的可靠性，缩短开发周期，还可以使得软件便于移植到各种不同 的操作系统中去，更可以随着网络设备功能的不断发展而提高软件的 网络通信能力。 3 ) 可以实现多种类型的网络拓扑结构。信息网络结构往往会随着用户的 需要而不断地进行调整，如果不应用客户服务器结构，脱离了现代网 络技术的支持，要实现数据的远距离传输、显示，开发人员也许会陷 入无休止的开发工作中去。 在机务段，用户根据各自不同的权限可以访闯数据库中不同级别的数据，这 时，信息管理系统的拓扑结构就是一种简单的局域网结构，这是一种完全意义 上的客户朋艮务器结构“。在这种结构中，如果安装s q l s e r v e r 时采用的是和操 作系统集成的方式