电子加速器辐照信息化系统设计范文

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摘要：针对电子加速器辐照加工企业信息化问题进行研究，对该类企业生产信息化管理系统进行分析与设计。首先，对信息系统进行功能模块划分及具体说明，详细分析电子加速器辐照加工业务流程；然后，规定企业各工作岗位在生产管理过程中的职责，并将其分别对应到信息管理系统各功能模块中；最后搭建整个系统网络体系结构，为电子加速器辐照加工企业的生产信息化工作提供有益参考。

关键词：辐照企业；管理信息系统；软件分析与设计；网络结构；电子加速器

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、消毒灭菌等目标的技术［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放，可以实现工作人员异常行为检测及报警等功能。难点在于行人与接收器之间如果有货物或卡车等遮挡物品时，定位距离有较大偏差，需要优化算法加以处理。

（7）报表统计模块。统计报表模块主要进行销售统计报表、生产统计报表、财务统计报表、客户收款统计报表、检测记录统计报表、辐照装置运行情况统计报表、辐照装置生产统计报表、每日入库出库明细报表等的生成、查询及打印。该模块是了解辐照企业运行情况的重要手段。

（8）系统设定及用户管理模块。系统设定主要实现参数设定等功能。用户管理功能主要实现对各部门管理人员信息增加、删除及修改，用户账号注册、注销及用户密码修改，以及系统管理员对每个用户赋予角色与相应操作权限。

2各岗位在信息化系统中的职责设计

电子加速器辐照加工企业生产环节涉及到的岗位包括：销售员、销售部门经理、库管员、运行部门经理、作业员（值班员）、值班班长、调度人员、工艺技术人员、质检员，财务员、安全员、客户等，其岗位职责详细描述如下。销售员职责如图2所示，负责开拓与维护新销售渠道与新客户，根据市场策略与公司政策，可以给予客户一定优惠。当有客户发出辐照货物请求时，由销售员进行新老客户判定。若为新客户则在系统中新增客户信息，包括客户名称、联系人姓名、联系方式等信息；然后进行货物判定，若为新货物则在系统中新增货物信息，包括货物名称、规格、货物类型、数量等信息；最后销售员根据与客户协商好的定价信息完成订单报价，交由市场部门经理进行审核。当客户货物完成辐照后，销售员根据客户缴费类型（次结、月结、季结）进行催款，并依据客户诚信度决定是否允许库房出货放行。市场经理职责如图3所示。审核由销售员提交的客户信息、货物信息及销售报价信息，决定是否接单。工艺技术人员职责如图4所示。根据客户要求与辐射源现状设定工艺参数的参考值，包括剂量、链速、圈数、是否换层等信息，然后交由运行部门经理进行审核。运行部门经理职责如图5所示。对工艺技术人员计算的工艺参数参考值进行复核，判断工艺与生产是否可行，如工艺是否能达到要求、货物是否超重等情况，若审核通过则确认工艺流转信息，允许货物入库。库管员职责如图6所示。根据运行部门提交的工艺流转单、销售员提交的客户货物信息、是否允许放行信息等，分别对货物进行入库登记与出库登记，打印入库单/出库单（发货单），包括货品名称、货物类别、生产批次、规格、数量、入库/出库时间、送/取货人、送/取货车牌号等信息。调度人员职责如图7所示。根据库房入库单信息，由系统依据先来先服务、短作业优先、客户紧急请求（高优先权优先）等原则给出商品加工的参考排序，调度人员可在此基础上调整加工顺序；再由码垛（集装箱）算法根据货物重量、尺寸、是否易碎、加工优先级等因素给出装箱堆码方式，生成加工单信息。财务员职责如图8所示。根据加工单与销售报价信息由财务进行费用预算并挂账，打印费用清单；货物辐照完成后由客户持费用清单进行收费结算，完成财务登记。安全员职责如图9所示。由安全员检查设备安全状况、人员安全状况，对异常进行处理并登记。作业员（值班人员）职责如图10所示。按照辐照计划对货物实施上线辐照，登记辐照运行记录，包括上货时间、上货数量、换层时间、下货时间、下货数量等信息，完成后由值班长确认签字。值班长职责如图11所示。对货物是否按辐照计划实施与实际运行情况进行确认。质检员职责如图12所示。完成辐照后对货物进行剂量检测与微生物检测，记录检测结果，包括吸收剂量值、细菌总数、霉菌总数以及大肠菌群数量等信息，打印辐照证明。客户职责如图13所示。客户持费用清单于财务进行缴费结算，再由库管员开具发货单，凭发货单取货。客户可以通过移动终端随时查询入库货物处理状态。

3网络体系结构设计

根据企业实际需求，辐照企业内各部门（市场部门、仓库管理部门、运行部门、工艺设定及质量控制部门、财务部门、安全部门）需要分别在各自计算机上通过浏览器访问系统，客户也可以通过具有上网功能的设备查询入库货物处理状态。因此，该系统网络拓扑结构如图14所示。电子加速器辐照加工管理信息系统网络拓扑结构由3部分组成，分别是：外网（互联网）、内网（局域网）、服务器。客户可以使用任何具有上网功能的终端，通过互联网访问辐照加工管理信息系统，查询货物处理状况等信息；辐照企业内部各部门（市场部门、仓库管理部门、运行部门、工艺设定及质量控制部门、财务部门、安全部门）可通过企业内部局域网访问辐照加工管理信息系统，满足工作需要。相应软件系统采用B/S结构。B/S结构有以下优点：软件系统改进与升级操作只需在服务器端进行，共享性强，平台依赖性较弱，因此后续在软件升级、与维护等方面更方便。

4结语

本文针对电子加速器辐照加工企业信息化问题进行研究，详细分析了电子加速器辐照加工业务流程，对信息系统进行了功能设计，分析了企业各个角色在信息系统中的职责，展示了系统网络结构。在实际实现过程中，可以预见建立该系统的难点有：束流参数与生产货物匹配的生产建议生成算法，人员移动轨迹分析及行为判定等，这是下一步需研究的内容。

作者：崔磊 姚玉莹 左元栋 陈金广 单位：中国原子能科学研究院