卷接包车间职能人员呼叫系统的研发

创新型卷接包车间职能人员呼叫系统的研发汇报人：毛祥宇陈伊帆储睿红云红河集团曲靖卷烟厂01小组概况小组概况01小组名称制造二部睿智QC小组成立时间2014.

8课题名称卷接包车间职能人员呼叫系统的研发课题类型创新型课题注册号HH3QC-2018-36-36活动时间2018.2——2018.12序号小组成员学历职称组内分工1郑云富硕士工程师组长统筹安排2郑利明硕士工程师副组长协调组织3张开府硕士工程师副组长协调组织4李江山本科工程师副组长协调组织5吕国强硕士工程师组员现场管理6王磊硕士工程师组员电气设计7山瑞学硕士工程师组员电气实施8李俊宏中技修理高级技师组员机械实施9钱周本科工程师组员软件编写10杨志海本科操作工组员材料编写11储睿本科操作工组员效果检查12毛祥宇本科操作工组员数据分析13陈伊帆本科操作工组员数据统计02选择课题选择课题02使用手机车间信号不稳定不够及时、迅速使用对讲机其中一名操作人员需离开设备消耗时间，存在一定风险当机器出现故障时，各机台操作工需要及时寻找当班相应职能人员。选择课题02平均耗时（单位：min）

日期工班3月5日3月6日3月7日3月8日3月9日一工班5.05.54.74.85.2二工班4.65.14.64.84.6三工班4.84.65.05.34.9四工班4.75.24.95.15.3

日期工班3月12日3月13日3月14日3月15日3月16日一工班5.44.54.95.15.2二工班5.24.74.94.84.7三工班4.75.25.55.44.9四工班5.54.84.85.35.1创新需求降低车间职能人员呼叫耗时选择课题02查新范围中国烟草QC成果库、中国烟草科技重大专项库、中国知识产权局网络平台、中国知网网络平台、万方数据查新时间2018年3月16日关键词烟草行业、职能人员、呼叫系统行业内查新查询之后发现无类似结果行业外查新查询后发现医院病床呼叫系统和餐厅呼叫系统选择课题02《基于单片机设计的病房呼叫系统》《一种餐厅服务呼叫系统》病人或家属按下按键主机接收信息单片机处理信息显示病床号蜂鸣器发声顾客按下按键餐台端处理信息并发送服务员端接收信息屏幕显示餐桌号及需求局域网路由器网络路由器网络选择课题02卷接包车间职能人员呼叫系统的研发确定课题为：03目标确定目标确定03机台操作人员发出请求的时间请求耗时响应耗时职能人员收到并响应请求的时间行走耗时职能人员到达机组所用时间呼叫耗时划分目标确定03请求耗时（单位：min）

日期工班3月19日3月20日3月21日3月22日3月23日一工班3.43.43.72.93.2二工班2.93.33.63.33.5三工班3.22.93.33.63.4四工班3.53.53.13.83.6

日期工班3月26日3月27日3月28日3月29日3月30日一工班3.43.63.53.32.9二工班3.53.43.13.43.6三工班3.73.33.53.73.3四工班3.13.73.83.23.7请求耗时≈3.5min目标确定03响应耗时≈0.3min响应耗时（单位：min）距离10米20米30米40米50米60米70米80米测试一0.280.320.330.400.300.320.340.37测试二0.270.280.350.280.370.350.320.32测试三0.330.230.230.230.230.320.370.29测试四0.280.350.280.280.280.270.310.31测试五0.320.270.320.330.320.280.330.33平均值0.300.290.300.320.300.310.330.32距离90米100米110米120米130米140米150米

测试一0.350.230.350.320.280.370.23

测试二0.320.280.230.330.270.220.34

测试三0.280.330.380.260.350.250.37

测试四0.270.420.280.230.250.320.31

测试五0.330.320.270.370.320.350.28

平均值0.310.320.310.300.290.300.31

目标确定03行走耗时（单位：min）职能人员编号1号2号3号4号5号测试一1.31.61.41.61.8测试二1.71.51.51.31.2测试三1.41.31.41.31.1平均值1.471.471.431.401.37职能人员编号6号7号8号9号10号测试一1.61.21.61.41.5测试二1.41.21.51.61.7测试三1.51.61.31.51.4平均值1.501.331.471.501.53行走耗时≤1.5min目标确定03呼叫耗时≤2min降低目标确定03绕机组耗时（min）机组类型ZJ118-GDX2GD121PLUS-GD3000ZJ116-ZB48测试一0.190.290.28测试二0.210.250.33测试三0.180.260.29平均值0.190.270.30将发出请求点设置在每个机组上，可以有效缩短请求耗时。选取了三台不同类型的机组，统计出绕机组走一圈所用时间T，则T/2可以作为请求耗时的参考值。请求点最大耗时≤0.15min由表可得出：目标确定03利用车间内现有的局域网进行A、B电脑之间的通讯测试，若利用AB电脑进行信息传输的时间比操作人员寻找职能人员的时间更短，我们就可以利用PC信息传输代替人工寻找的过程。耗时≈0.92ms=0.00092s由表可得出：地点日期数据采集：A电脑/B电脑（两电脑物理距离最远）信息送达耗时数据内容制造二部2018.4.2服务器端二部2#电脑1ms呼叫职能人员的文本信息2018.4.3服务器端二部2#电脑1.1ms2018.4.4服务器端二部2#电脑0.8ms2018.4.5服务器端二部2#电脑0.73ms2018.4.6服务器端二部2#电脑1ms2018.4.9服务器端二部2#电脑0.89ms2018.4.10服务器端二部2#电脑0.92ms电脑B电脑A目标确定03最大耗时≤0.15min耗时≈0.92ms=0.00092s请求点电脑B电脑A可以忽略不计作为请求耗时请求耗时+响应耗时+行走耗时=0.15+0.3+1.5=1.95min≤2min目标可行04提出并确定最佳方案提出并确定最佳方案04序号选择要求选择条件1信息传递有效范围150米内有效2改装难易度容易3硬件更换成本尽可能低4实施成本尽可能低方案一：设置按钮响应PC客户端呼叫系统方案二：基于对讲机载体的语音呼叫系统VS提出并确定最佳方案04设置按钮响应PC客户端呼叫系统操作人员按下呼叫按钮服务器接收信息服务器发送信息显示屏出现文字并播放语音职能人员到达机台提出并确定最佳方案04设置按钮响应PC客户端呼叫系统将显示屏放置在车间某个位置，进行单个输出端有效范围测试，如果测试者复述的信息与发送信息吻合打√，否则打×。可以看出，有效范围为20米到30米之间。如果为了保证信息传递的有效性，就要在车间每隔20米加装一个显示屏，这会大大增加成本。距离(m)1020304050607080测试一√√√√××××测试二√√√××√××测试三√√×√√×××测试四√√√×√×××测试五√√√√××××正确率(%)1001008060402000距离(m)90100110120130140150

测试一×××××××

测试二×××××××

测试三×××××××

测试四×××××××

测试五×××××××

正确率(%)0000000

提出并确定最佳方案04基于对讲机载体的语音呼叫系统操作人员使用PC端呼叫界面服务器收到请求单片机处理文本信息触发对讲机职能人员对讲机接收请求职能人员到达机台提出并确定最佳方案04基于对讲机载体的语音呼叫系统距离(m)1020304050607080测试一√√√√√√√√测试二√√√√√√√√测试三√√√√√√√√测试四√√√√√√√√测试五√√√√√√√√正确率(%)100100100100100100100100距离(m)90100110120130140150测试一√√√√√√√测试二√√√√√√√测试三√√√√√√√测试四√√√√√√√测试五√√√√√√√正确率(%)100100100100100100100我们用一部对讲机传递人工语音信息，其中一名小组成员佩戴对讲机，在距离其10米到150米的范围内，每隔10米做五次测试，如果测试者复述的信息与发送信息吻合打√，否则打×。可以看出，因为对讲机可以随身携带，此方案单个输出端信息传递在150米均有效。提出并确定最佳方案04总方案项目设置按钮响应PC客户端呼叫系统基于对讲机载体的语音呼叫系统单个输出端信息传递有效范围20米150米改装难易度每个机组都要加装按钮系统，并要加装数台显示屏（难）只需要加装一个单片机，再改装一台对讲机（容易）硬件更换成本更换显示屏需要约700元（高）更换单片机需要约90元，更换对讲机需要约250元（低）实施成本约7000元（高）约500元（低）基于对讲机载体的语音呼叫系统150米只需要加装一个单片机，再改装一台对讲机（容易）更换单片机需要约90元，更换对讲机需要约250元（低）约500元（低）提出并确定最佳方案04基于对讲机载体的语音呼叫系统服务器端系统编译工具选择ECLIPSVisualBasicVisualStudio输入端显示硬件平台选择MCGSTPC1570GiWEINVIEWMT6103IP友凡sk19a通讯协议类型选择TCPUDP发射端串口通讯接口选择RS-485RS-232单片机型号选择51单片机AVR单片机语音模块类型选择XFS5152SYN6288对讲机型号选择NutHT-Q16TG-45UV工具类型ECLIPSVisualBasicVisualStudio适配系统WindowsNT/LinuxWindowsNTWindowsNT支持语言JAVAVBC/C++编写周期2-3周1-2周1-2周是否采用否否是提出并确定最佳方案04系统编译工具选择VisualStudioWindowsNTC/C++1-2周是提出并确定最佳方案04显示硬件平台选择型号MCGSTPC1570GiWEINVIEWMT6103IP友凡sk19a屏幕尺寸10.2英寸8英寸10英寸触屏类型电阻电阻电容背光寿命80000h30000h50000h内存256MB128MB2G对比度1000:1600:11000:1显示接口VGAVGA/DVIVGA/DP成本约2600元约900元约2000元WEINVIEWMT6103IP8英寸电阻30000h128MB600:1VGA/DVI约900元提出并确定最佳方案04通信协议类型选择协议类型TCP协议UDP协议连接方式面向连接无连接是否校验数据是否数据完整性完整可能丢包数据顺序按序可能乱序首部开销字节208系统资源要求较多较少TCP协议面向连接是完整按序20较多提出并确定最佳方案04串口通讯接口选择模块型号RS-485RS-232传输距离≤1200米≤15米传输速率≤10Mbps≤110Kbps通信方式多点通信点对点通信是否采用是否RS-485≤1200米≤10Mbps多点通信是提出并确定最佳方案04单片机型号选择型号选择51单片机AVR单片机工作环境温度-25℃至80℃-40℃至125℃与立即数打交道的通用寄存器数量3216通用性强一般是否有位操作有无装置成本60元89元编程语言C语言C语言51单片机-25℃至80℃32强有60元C语言提出并确定最佳方案04语音模块型号选择模块型号XFS5152SYN6288工作电压3.3V3-5V最大通讯波特率115200bps38400bps播放字节≤4000≤200识别精度误差率＜0.02%误差率＜0.01%装置成本60元/个80元/个XFS51523.3V115200bps≤4000误差率＜0.02%60元/个提出并确定最佳方案04对讲机型号选择类型项目NutHT—Q16TG-45UV品牌型号待机时长200h240h接收范围3-5km8-10km使用寿命10年15年体积105mm*57mm*35mm（不含天线）125mm*67m*35mm（不含天线）参考价格200元/个220元/个与NutHT-Q16配对容易度容易困难NutHT—Q16200h3-5km10年105mm*57mm*35mm（不含天线）200元/个容易提出并确定最佳方案04基于对讲机载体的语音呼叫系统服务器端系统编译工具选择VisualStudio输入端显示硬件平台选择WEINVIEWMT6103IP通讯协议类型选择TCP发射端串口通讯接口选择RS-485单片机型号选择51单片机语音模块类型选择XFS5152对讲机型号选择NutHT-Q1605制定对策制定对策05方案对策目标措施地点负责人计划完成时间基于对讲机载体的语音呼叫系统1.采用VisualStudio搭建服务器程序无BUG，服务器正常运行1.使用VisualStudio编写服务器端程序大师工作室钱周毛祥宇2018.7.42.搭建好网络环境，配置IP地址3.导出exe程序，部署于服务器中2.在WEINVIEWMT6103IP中导入人机交互系统人机交互界面运行正常，无BUG1.编写人机交互系统程序制造二部储睿陈伊帆2018.7.102.对人机交互程序进行测试3.将程序导入WEINVIEWMT6103IP3.测试TCP通信正常数据包丢失率为0%1.使用“ping”命令对各机组进行测试制造二部储睿2018.7.124.使用RS-485连接服务器端和51单片机串口调试软件显示COMOPENED1.用RS-485连接服务器端和51单片机大师工作室山瑞学杨志海2018.7.132.使用串口调试软件进行测试5.采用51单片机进行控制程序编写正确，bug为01.编写单片机程序大师工作室王磊杨志海2018.7.202.将程序烧录至单片机3.对程序进行测试6.加装语音模块XFS5152语音转化误差率＜0.02%1.将XFS5152与51单片机连接大师工作室钱周2018.7.272.编写语音模块程序3.导入程序，进行转化误差率检查7.采购并改造对讲机对讲机通讯正常1.采购一台对讲机大师工作室李俊宏王磊山瑞学2018.8.32.改造对讲机3.检测通讯反馈情况06对策实施对策实施06采用VisualStudio搭建服务器使用VisualStudio编写服务器端程序搭建好网络环境，配置IP地址导出exe程序，部署于服务器中效果检查经过检查，程序无BUG，服务器正常运行对策实施06在WEINVIEWMT6103IP中导入人机交互系统编写人机交互系统对人机交互系统进行测试将程序导入WEINVIEWMT6103IP效果检查经过检查，人机交互界面设计合理，功能模块运行正常，无BUG对策实施06测试TCP通信正常使用“ping”命令对每个机组的PC端进行测试效果检查经过检查，各机组PC端数据包丢失率为0%，通信均正常机组2#3#6#7#8#9#10#11#12#13#丢失率（%）0000000000机组14#15#16#17#18#19#20#T3#T4#

丢失率（%）000000000

对策实施06使用485串口连接服务器端和51单片机效果检查经过检查，串口连接正常将服务器端和51单片机用485串口连接起来使用串口调试软件进行测试对策实施06安装51单片机进行控制效果检查经过检查，程序bug为0，单片机使用正常编写单片机程序将程序烧录至单片机内对程序进行测试对策实施06加装语音模块XFS5152将XFS5152与51单片机连接编写语音模块程序导入程序，进行转化误差率检查效果检查经过检查，语音转化误差率小于0.02%测试次数预设字符数（个）语音转化成功字符数（个）转化误差率110100%220200%330300%440400%550500%660600%770700%880800%990900%101001000%对策实施06采购并改造对讲机采购一台NutHT-Q16改造对讲机检测通讯反馈情况效果检查经过检查，对讲机各部分安装到位，通讯正常对讲机编号1234567是否接收是是是是是是是对讲机编号891011121314是否接收是是是是是是是连接至XFS5152的I/O控制端口07效果检查效果检查07目标达成呼叫耗时（单位：min）

日期工班8月13日8月14日8月15日8月16日8月17日一工班1.861.831.821.841.81二工班1.851.86