周健

摘 要：面向企業(yè)生產(chǎn)過程和管理過程的實訓(xùn)教學(xué)是高校職業(yè)能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段進(jìn)行模擬實訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計的核心是實訓(xùn)模型的設(shè)計。我們采用事件驅(qū)動方法將有關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識、企業(yè)生產(chǎn)工藝過程、計算機(jī)仿真模擬技術(shù)、實訓(xùn)教學(xué)方法等結(jié)合起來，研究了基于事件驅(qū)動的企業(yè)生產(chǎn)過程實訓(xùn)模型，在生產(chǎn)過程模擬實訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用中取得了很好的效果。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)過程；事件驅(qū)動；模擬教學(xué)；實訓(xùn)模型

實訓(xùn)教學(xué)歷來是職業(yè)教育中的一個重要環(huán)節(jié)，而針對企業(yè)生產(chǎn)工藝過程的實訓(xùn)，由于受企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的條件限制，傳統(tǒng)的下廠實訓(xùn)和頂崗實習(xí)對于一些專業(yè)領(lǐng)域的實訓(xùn)具有很大的局限性，往往達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。因此利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段開發(fā)設(shè)計仿真模擬的生產(chǎn)過程實訓(xùn)系統(tǒng)，就越來越多的被高校和企業(yè)所重視。本文通過總結(jié)職業(yè)技術(shù)教育和企業(yè)職工培訓(xùn)的經(jīng)驗，探討研究了基于事件驅(qū)動的生產(chǎn)過程實訓(xùn)模型，在生產(chǎn)過程模擬實訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計中進(jìn)行了應(yīng)用。

1 事件驅(qū)動模型設(shè)計基本原理

所謂事件驅(qū)動就是在持續(xù)事務(wù)的處理過程中，進(jìn)行選擇決策的一種策略，即跟隨當(dāng)前時間點上出現(xiàn)的事件，調(diào)動可用資源，執(zhí)行相關(guān)任務(wù)，使不斷出現(xiàn)的問題得以解決或處理，通過這樣一個事件接著一個事件的關(guān)聯(lián)處理完成，也就完成了一個整體事務(wù)的處理過程。通過事件驅(qū)動方法進(jìn)行事務(wù)處理的結(jié)構(gòu)形式構(gòu)建，也就是事件驅(qū)動模型。

各類企業(yè)的生產(chǎn)過程都是按工序來劃分，每個工序又可以劃分為若干的操作步驟或作業(yè)步驟，也就每道工序的工作步驟，通常被稱為“工步”。這里把生產(chǎn)過程各工序的每個工步稱之為“事件”，生產(chǎn)過程各工序之間、每個工序的各個工步之間都有著物質(zhì)的、能量的或信息的聯(lián)系，上一工步對下一工步的作業(yè)觸發(fā)或作業(yè)環(huán)境條件提供，都可以歸結(jié)為事件及事件之間的驅(qū)動關(guān)系。

1.1事件及其基本要素

每個事件的基本要素包括以下幾方面。

①工序號/工序名，用來劃分生產(chǎn)過程的基本工序，為后面的工作步驟劃分出范圍界限。

②事件號/事件名，用來標(biāo)識出一個基本事件，其中的事件號應(yīng)該是事件模型的主鍵。

③事件基本描述，用來對一個事件進(jìn)行定性的說明。例如：根據(jù)裝入量確定合理吹煉槍位，嚴(yán)格按照“低-高-低”槍位操作，就是槍位控制的事件描述。

④事件觸發(fā)條件，由前一個事件、也就是“前驅(qū)事件”引發(fā)的當(dāng)前事件的開始信號數(shù)據(jù)。例如，“槍位控制”事件的前一個事件是“吹氧”事件，它提供了“點火開吹”的觸發(fā)條件。

⑤事件的起始參數(shù)，就是一個工步開始執(zhí)行時的必要參數(shù)，可以是常量，也可能是一個區(qū)間值；可以是本事件的固定存儲，也可能是前驅(qū)事件觸發(fā)本事件時的輸入數(shù)據(jù)。

⑥過程參數(shù)處理，是依據(jù)當(dāng)前事件的基本工作性質(zhì)，再結(jié)合本事件的起始參數(shù)，按工藝要求進(jìn)行當(dāng)前事件過程的參數(shù)加工變換，最后生成事件的終止參數(shù)。過程參數(shù)處理的來源數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)可以是標(biāo)準(zhǔn)值或區(qū)間值，也可以是生產(chǎn)過程變化的公式或參數(shù)表等。

⑦事件的終止參數(shù)，就是本工步執(zhí)行結(jié)束時所具有的各項工序參數(shù)，可以是常量，也能是一個區(qū)間值；可以只是本事件的結(jié)果存儲，也可能是提供給后繼事件的輸出數(shù)據(jù)。

在事件基本要素劃分清楚的同時，每個事件還根據(jù)作業(yè)特點與教學(xué)要求，可以與作業(yè)畫面效果和教學(xué)知識點相鏈接，從而提供與作業(yè)步驟相關(guān)聯(lián)的作業(yè)效果和專業(yè)知識。

1.2前驅(qū)事件與后繼事件

①前驅(qū)事件也就是與當(dāng)前事件有關(guān)的、對于觸發(fā)或完成當(dāng)前事件有關(guān)聯(lián)的一個或多個事件。用前驅(qū)事件號來標(biāo)記當(dāng)前事件的可能前驅(qū)，如果多于一個，則當(dāng)前事件可稱為多輸入事件。在進(jìn)行工序選擇的實訓(xùn)操作時，實訓(xùn)的起始點是選定的一個工序，這時前驅(qū)事件的結(jié)果可以按給定的參數(shù)執(zhí)行，也可以在該事件允許的參數(shù)范圍內(nèi)隨機(jī)生成參數(shù)作為當(dāng)前實訓(xùn)工序的起始參數(shù)。

②后繼事件則是與當(dāng)前事件有關(guān)的、在本事件完成中或完成后對后續(xù)執(zhí)行的事件具有觸發(fā)或提供條件的一個或多個事件。用后繼事件號來標(biāo)記當(dāng)前事件的可能后繼，如果多于一個，則當(dāng)前事件可稱為多輸出事件。

2 生產(chǎn)過程的工序與事件劃分

如果把一個生產(chǎn)過程事件比喻為一個函數(shù)，這時事件的過程參數(shù)處理就是函數(shù)的功能，事件的起始參數(shù)就是函數(shù)的自變量，事件的終止參數(shù)就是函數(shù)的因變量。而前驅(qū)事件的完成結(jié)果就構(gòu)成了當(dāng)前事件的輸入數(shù)據(jù)和函數(shù)執(zhí)行觸發(fā)條件，而當(dāng)前事件的完成結(jié)果又構(gòu)成了后繼事件的輸入數(shù)據(jù)和函數(shù)執(zhí)行觸發(fā)條件，由此一系列的事件觸發(fā)和事件完成就構(gòu)成了生產(chǎn)過程按工序、分步驟的持續(xù)進(jìn)行，最后完成一個相對完整的生產(chǎn)作業(yè)過程。

這里以轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的基本過程為例，總結(jié)歸納生產(chǎn)過程中工序與事件的劃分方法。生產(chǎn)過程問題以生產(chǎn)任務(wù)下達(dá)開始，形成了一個生產(chǎn)任務(wù)的起始參數(shù)與目標(biāo)要求，然后從裝料開始到出鋼后進(jìn)行濺渣護(hù)爐，對于轉(zhuǎn)爐煉鋼的六個生產(chǎn)工序過程從生產(chǎn)崗位操作的角度可以劃分為58個工步，也就是58個事件，在劃分了轉(zhuǎn)爐煉鋼工序和事件的基礎(chǔ)上，再對事件的要素和各事件之間的驅(qū)動關(guān)系進(jìn)行整理，就可以形成轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)過程的事件驅(qū)動模型。

3 事件驅(qū)動模型的應(yīng)用

根據(jù)對生產(chǎn)過程實訓(xùn)系統(tǒng)運行要求的不同，事件驅(qū)動的實訓(xùn)模型在應(yīng)用中可以提供工序選擇、方式選擇和不同組合選擇模式。

（1）實訓(xùn)工序選擇

完整工序模式：從一個生產(chǎn)任務(wù)的第一道工序開始，進(jìn)行完整的一套生產(chǎn)過程實訓(xùn)，可以作為崗位作業(yè)訓(xùn)練或技能競賽考核的環(huán)境。

局部工序模式：根據(jù)實訓(xùn)教學(xué)的需要可以選擇生產(chǎn)過程的某個工序或某個工序開始的一至幾個工序的運行環(huán)境，以滿足局部或重點工序生產(chǎn)實訓(xùn)的要求，可以作為學(xué)生按教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實操環(huán)境的重點學(xué)習(xí)與反復(fù)練習(xí)。

（2）實訓(xùn)方式選擇

①教學(xué)訓(xùn)練模式：這種實訓(xùn)方式以基礎(chǔ)作業(yè)訓(xùn)練為目標(biāo)，再配合一定的工序選擇模式，根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)過程的不斷推進(jìn)，通過提供作業(yè)提示、提出相關(guān)問題來為學(xué)員提供與作業(yè)過程相配套的專業(yè)知識與專業(yè)技能訓(xùn)練環(huán)境，每次作業(yè)結(jié)束后可以根據(jù)解答的速度和正確性進(jìn)行評分，用來滿足作業(yè)訓(xùn)練與知識技能學(xué)習(xí)需要。

②實操考評模式：以專業(yè)生產(chǎn)過程的實際操作考核或競賽為目標(biāo)，按現(xiàn)場作業(yè)實際提供模擬運行與作業(yè)環(huán)境，不提供提示和問題，可以用來進(jìn)行崗位操作的模擬訓(xùn)練或職業(yè)技能鑒定考試的實操環(huán)境。

系統(tǒng)設(shè)定在缺省狀態(tài)時各工序的完成時間按1：1設(shè)計，對于時間過長的工序，可以按設(shè)定比例進(jìn)行縮短。在進(jìn)行實訓(xùn)工序與實訓(xùn)方式選擇的同時，還可通過對實訓(xùn)環(huán)境和實訓(xùn)崗位的選擇，利用這四種實訓(xùn)模式在應(yīng)用時的不同選擇組合，就可以實現(xiàn)靈活多變的模擬實訓(xùn)環(huán)境。