苏力德
沈阳飞机工业（集团）有限公司 110850
摘要 本文对可视化技术进行了简单介绍，并指出了工艺准备过程中所需要关注的内容，对比了数据可视化分析方式。并结合项目本身的需求，明确了所需要的可视化软件，探索了工艺准备管控大屏的一般设计流程。
关键词 可视化，工艺准备，数据
前言
工艺准备是集可制造性评价、工艺分工、工艺路线规划、工艺规程设计、工艺信息管理、工装设计、NC编程等性质不同的活动组成的复杂过程。[1]由于不同性质的工艺准备活动由不同的部门在不同的系统中完成，他们之间的数据一致性、准确性出现了很大的问题。因此，如何实现工艺准备过程中的信息集成与共享，成为制约企业工艺准备过程的瓶颈问题。本文通过可视化技术在工艺准备过程中的应用研究，探索了工艺准备过程中的信息集成及共享展示方法。
1、可视化技术概述
可视化的起源可以追溯到20世纪50年代，1987年，由布鲁斯·麦考梅克等人所编写的美国国家科学基金会报告《科学计算之中的可视化》，对于计算机图形学这一领域产生了大幅度的促进和刺激。数据可视化是根据数据的属性、维度对数据库或者数据仓库中的数据进行处理后以各种图形化的形式展给用户。数据可视化不仅可以用来展现原始数据可能存在的模式，也可以用来对预处理后的数据进行可视化分析。[2]
2、工艺准备过程的关注点
根据当前工艺准备工作的管理需求，本次工艺准备过程的关注点主要选定为以下几个方面：
①工艺分工及工艺审查；
②编发零件供应状态表；
③编发零件毛料状态表；
④提出工装、样板、制造数据集申请单及专用刀具量具品种表；
⑤编制工艺规程；
⑥工装设计与制造；
⑦样板、制造数据集设计、样板制造；
⑧专用刀量具的设计、制造和外购。[3]
3、可视化技术的应用设计
3.1 软件选择
目前，常见的可视化分析分为图形定制开发和基于可视化工具的图形设计两种形式。相较于传统的图形定制开发，基于可视化工具的图形设计是由业务人员主导，根据业务需求，以拖拉拽的方式实现分析视图的快速设计。它分析视图的业务针对性更强，能够针对不同的工作内容、不同的流程阶段、不同的管控角色定制分析视图内容，实现企业可视化分析需求的全方位动态响应。
当前，行业内外常见的通用可视化工具有Tempo、FineBI、PowerBI、亿信BI、TableAU等。经过分析、对比、试用等过程后我们选择了Tempo软件。Tempo在数据准备中具有更灵活的数据处理能力，可对接的数据源类型更丰富，且具备一定的数据挖掘能力，更适合于本项目的研究应用。
3.2 设计前准备
3.2.1 数据处理
基于可视化工具进行图形设计，由于不需要专业的开发人员参与，在图形设计过程中难以进行复杂的运算。所以对数据质量要求较高，业务人员需要对数据进行专门的处理。由于目前工艺准备无专门的汇总软件进行处理相关业务数据，因此本项目准备将数据进行本地处理，将各业务系统的数据进行汇总，并进行基本的数据运算。
3.2.2 数据导入
通过数据导入，将本地处理好的数据上传至可视化平台，准备进行可视化设计。该过程包含权限设置、数据导入、状态设置等3个方面。数据导入是可视化设计的开始，为可视化设计提供了数据源。
权限设置，为不同的角色设置不同的权限进行不同的工作。数据导入，需要在平台中设置数据导入人员角色，并赋予数据导入导出的权限。
数据导入，通过平台数据导入功能，将数据导入至系统中，作为可视化设计的数据源。数据导入时sheet页的名称格式为：模型名称+“_”+顺序号，如组织，组织_001，组织_002等。
状态设置，数据导入完成后需要将数据状态设置为生效，否则可视化设计时无法找到数据源。状态设置可按单一数据进行生效，也可进行数据批量生效。
3.3 可视化设计
3.3.1 组件设计
可视化图形组件设计是指在可视化设计界面中选择图表类型，适当配置图表数据及修饰参数，以按指定需求展示指定数据的过程。组件设计过程包括了图形设计、图形修饰、分析计算、过滤、联动、钻取、连接等方面。
图形设计：选择图表类型，配置图表数据，展示图形结果；
图形修饰：对图形结果进行修饰，如改变字体、颜色，增加标题、图例等；
分析计算：对结果进行排序或者进行差异、本期差异、占比、累计占比、累计求和等计算；
过滤：在图标数据中加入过滤条件，过滤字符、数值、日期等不同类型的数据；
联动：在图形顶部的工具条中点击“联动钻取”，选择“启用联动”，与其他图形进行联动；
钻取：它是改变维度的层次，变换分析的粒度。钻取功能要求图形在图表数据中的数据至少有两层，钻取按照设置字段顺序依次下钻；
连接：在图形交互中，可以链接并展示其他信息的动作，能够满足内容链接切换或者展示详细信息等。
3.3.2 整体布局
在完成图形组件功能设计后，对场景中的所有图形组件进行布局排布，协调配置场景与全部图形组件的修饰参数，并搭配筛选器、Tab页、联动条件、图形、文字等组件，以获得更好的功能及更好的视觉效果。
3.3.3 数据验收
可视化大屏使用前应当对图形组件功能、数据准确性、人图交互体验和界面整体展示情况等方面进行验收。并通过验收人员的反馈，对大屏进行优化，只有达到使用人员的需求标准，才能投入使用。数据验收是可视化设计的最后一道难关，它需要相关人员具有很好的耐心、细心，因为只有经过多次验收、优化、再验收、再优化的过程，我们的可视化大屏才能更好的在实际管控过程中为决策者提供决策依据。
3.4 应用
工艺准备管控大屏已投入使用。该可视化大屏包含了型号选择、工艺分工查询、工艺准备总体进展展示、各单位工艺准备情况展示、各业务工艺准备情况展示、工艺准备未来发展情况预测等方面的内容。经过一段时间的使用，本可视化大屏在工艺准备管控方面起到了较好的作用，为企业生产制造提供了很好的基础。
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图1 工艺准备管控大屏
4、总结
可视化技术给企业带来的变革是巨大的，一方面，通过可视化技术可以将工艺准备各种状态以图形图像的方式直接显示，使企业决策者更方便、更直观地了解工艺准备情况；另一方面，将工艺准备各项业务数据的统计汇总与可视化技术结合起来，让相关人员摆脱过去单调、枯燥的计算分析模式，能够生动、直观地查看数据和计算分析。因此，可视化技术作为一种新兴的高端技术，企业应当更加注重在业务工作中的应用，从而提高自身的竞争力。
参考文献
[1] 刘新华、张旭堂、彭高亮、刘文剑. 基于本体的工艺准备信息表达方法研究[J]. 计算机工程与设计. 2009,30(7):1764-1764.
[2] 蔡朱华. 基于聚类分析的可视化技术及其应用研究[D]. 福建:厦门大学. 2014.
[3] 中航工业沈阳飞机工业（集团）有限公司.工艺员手册第一分册综合工艺技术[K]. 沈阳飞机工业(集团)有限公司内部资料,2013.