电子加速器辐照信息化系统设计
引言
辐照技术又称为辐射技术,是利用核辐射(主要指Co-60γ射线、加速器产生的电子束或X射线)与物质相互作用产生物理、化学及生物效应,对被加工物品进行处理,以达到材料改性、消DU灭菌等目标的技术[1-2]。该技术在食品加工等生产领域获得了广泛应用。对辐照加工技术的研究大多关注于材料改性效果[3-6]、辐照加工行业分析[7-9]、辐照企业运作研究[10]、辐照企业安全防范等方面[11-12]。文献[13]、[14]对生产调度问题进行了研究,在一定程度上提高了生产效率。由于该行业的特殊性,辐照加工行业生产信息化管理问题得到的关注较少。不少辐照企业依旧采取传统纸质流程工单的管理方式,工作效率低下、数据容易丢失,导致统计困难。此外,由于辐照加工企业的生产特点,关键技术信息往往集中于个别技术人员手中,不利于有效交流与储存,限制了企业良性发展。本文对电子加速器辐照加工企业信息化管理系统进行分析、设计,将信息化管理融入辐照加工企业市场、生产、质控、安全等管理中,为对辐照行业生产部门信息化的实施与应用提供一套标准与参考,有利于提高辐照企业整体管理水平,进一步降本增效,提升企业运转工作效率。
1系统功能设计
电子加速器辐照企业信息化管理系统功能结构如图1所示。按照部门分为6个功能模块,另外再加上辅助的报表统计与系统设定模块。每个模块设定若干功能。
(1)销售管理模块,其中,新增客户功能主要是对客户信息进行添加、修改、查询、删除,同时统计新老客户,对加工费用结算类型如次结、月结、季结客户进行设置。辐照企业的客户来自不同行业,按照客户所属行业对客户信息进行归类,便于快速判断其待辐照货物类型。客户信息主要包括:客户编码、客户名称、行业类型、客户企业地址、联系电话与结算方式等;新增货物功能主要是对产品信息进行添加、修改、查询、删除,其中产品信息包括货物名称、产品类型、产品规格、计费方式等,新增货物时应有与客户协商的货物辐照价格;销售审核功能主要是市场经理根据价格、客户诚信度等信息决定是否接单,还可对欠款的客户进行催款,并设置、查询加工与未加工放行标识。
(2)仓库管理模块。入库管理功能主要是完成入库与库存信息生成、修改、查询与统计,以及未照标签信息的录入及打印,登记入库时可明确处理优先级、最晚出货期限。若已有同类货物,可利用原有历史信息记录以加快货物信息录入。出库管理功能主要是出库信息的生成、查询与统计,生成出货单,以及发货确认。该模块是整个生产流程的终点,也是核实货物验收信息的关键。
(3)运行管理模块。生产调度功能主要根据货物登记入库信息生成加工任务单及确认辐照计划;生产调度安排是生产部分的重要环节,调度安排的顺序直接影响生产效率。此外,生产工艺人员可以根据货物类型进行判定,预设辐照指标是否可以达标,并据此确认是否接收加工该类货物。审核运行功能主要是根据加工任务单与实际加工
的货物进行审核,确认工艺、生产是否可行。审核信息包括:委托单号、客户名称、货物名称、货物标签、货物数量、上线时间、下线时间等。该功能是确保货物加工任务单被完成的重要保证。确认辐照计划(加工单管理)功能主要是对加工任务单进行查询与修改。根据经济效益最大化原则,采用先来先服务、短作业优先、客户急用(即高优先级作业)优先的原则设置加工单加工顺序,打印加工单。上线管理功能主要根据辐照电子加速器束流参数与束下货物输送系统性能优化制定上线生产程序,给出生产安排与束流工艺建议表。上线生产建议生成算法需要考虑的因素有:辐照货物重量、尺寸、易碎性、加工单优先级,束流束斑直径、扫描频率、重复频率、束下货物输送系统走速等。自动生成的生产建议算法能够最大程度实现生产效益最大化。在该阶段,部门经理或值班班长对辐照计划再次确认。在上线后录入实际生产工艺安排方式。下线管理功能主要是记录已经辐照过的货物下线时的情况,包含值班人员、辐照作业状况等。运行确认功能指值班长对已经辐照的货物是否按照加工单规定的工艺流程进行作业予以确认。
(4)工艺及质量管理模块。工艺设定功能主要根据货物类型、客户要求及辐射源情况设定货物辐照时间、剂量、束流束斑直径、扫描频率、重复频率、束下货物输送系统走速、是否换面等,给检测员提供检测项。工艺库管理功能主要是对剂量信息、产品工艺参数、剂量率、总剂量、装箱密度、装箱重量范围等信息的添加、修改及删除。该模块将生产所需的工艺信息集中起来,根据历史工艺信息可以方便
对新货物进行工艺设定,也可以从历史工艺库中发掘辐照工艺信息,根据辐照工艺信息设定最优工艺参数,以实企业经济效益最大化。质量管理功能主要对辐照后的货物进行剂量检测及微生物检测,从工艺设定系统获得货物辐照参数单,与之比较后生成、查询、修改及打印辐照证明。该功能是确认辐照加工过的产品是否达到规定标准或客户要求,是工艺及质量控制部门的必要环节。如果质量审核未达标,则需要重新制定工艺参数,进行二次辐照。
(5)财务管理模块。挂账功能主要根据辐照货物单价与数量,生成辐照账单。出库结算功能主要对收支金额的录入、查询、统计、打印及客户欠款的分类查询与汇总;生成、修改辐照加工收费结算单,并具有收费数据多种形式的统计及打印。该模块主要实现加工费用查询、统计及欠款查询与统计。
(6)安全管理模块。具有3项功能:①系统安全检查功能指对设备故障停机时间、故障状况、维修停机时间等信息的记录,是进行正常生产活动的重要保证;②设备维护管理功能指对加速器核心部件如电子枪、速调管等使用时间进行登记和管理,根据使用寿命期对制定维修更换计划。计算机自动记录加速器脉冲高压输出波形参数,扫描电流波形参数,直流高压、钛泵电流、灯丝电流和外触发频率等,发现参数变化后自动提示;③人员行动轨迹管理功能指基于常规视频监控系统,采用无线射频RFID实现工作场所工作人员行动轨迹记录与识别,实现工作人员行为管理。该功能可实现人员历史轨迹保存与回放。轨迹回放可以按照单人多人进行,还包括轨迹记录时间段回