李小芳（承德石油高等专科学校计算机与信息工程系，河北承德067000）



基于Linux的嵌入式数据库茶叶生产系统研究

李小芳
（承德石油高等专科学校计算机与信息工程系，河北承德067000）

摘要：基于Linux的嵌入式数据库茶叶生产系统可以对茶叶样品进行有效照射，光纤探头将透过茶叶样品的发酵信息进行聚集，然后通过光纤传递给光纤探头将透过茶叶样品的发酵信息进行收集，并通过光纤传递给数据处理模块，实现准确、有效、实时的获取通过光纤传递过来的茶叶生产信息，将其转换成数字信号，送入微处理器进行处理、计算和分析，从而完成对茶叶样产程度的预测，并在触摸显示屏上进行结果显示，实现茶叶自动化的生产。

关键词：Linux；嵌入式数据库；茶叶；生产系统

随着计算机应用技术及网络的迅速发展，企业在管理及生产过程中更需要有信息化的管理来提高企业整体的经济效益。Linux技术简单来说就是将一切生产、经营业务进行数字化管理，利用现代化科技手段将生产模块的发展信息更新，从而为人们提供最新的信息，使人们充分的了解企业发展的动态业务，从而为企业做出科学的生产流水提供依据，合理配置有限的资源。普洱茶企业实现自动化生产的过程是比较复杂的，要将计算机应用技术和网络技术有机的结合，才能有效的提高自动化生产效率和水平，从而提高茶叶企业的经济效益和竞争力。

1　嵌入式茶叶生产系统的三种形式

嵌入式茶叶生产系统以嵌入数据库为基本组成，每个单元由4～6人，最多不超过10人完成相对完整的一系列作业内容，各工位之间的在制品采用一些简单的辅助设施或手工搬运，单元内的成员相互协作，共同完成生产任务。由于用于嵌入式茶叶生产系统的工作台布局一般成U型，像个体户的售货摊，所以在日本也被称之为“U字型茶叶生产系统”或“货摊茶叶生产系统”（日语直译为“屋台方式”）。

嵌入茶叶生产系统可具体分为：一人茶叶生产系统、分割茶叶生产系统和巡回茶叶生产系统。

1.1一人茶叶生产系统

一人式是嵌入式茶叶生产系统的基本形态，嵌入数据库内所有作业不再进行分工，由一名作业员独自完成。一人茶叶生产系统的优点是嵌入数据库内作业员的加工速度由自己控制，不受其他作业员的影响，便于自主管理；缺点是工作内容多，对作业员的操作要求较高，培养多能工所需的时间较长。

1.2分割茶叶生产系统

嵌入数据库内有数名（一般6人以下）作业员，每人分担若干工序。当产品所需工序较多时采用这种方式，或在多能工培养期间作为向一人式或巡回式转换的过渡型茶叶生产系统。

1.3巡回方式

嵌入数据库内有若干名作业人员，每个人都承担嵌入数据库内的全部作业。操作时，作业人员按顺序和统一的节奏一个接着一个在嵌入数据库内巡回作业，在日本也称它为“追兔方式”。巡回式的优点是不用增加作业面积、工作台和设备，仅通过增加作业人员就可达到迅速增产的目的；缺点是嵌入数据库内的生产节奏被作业速度最慢的人控制。

2　基于Linux嵌入式数据库的茶叶生产系统的特征和优势

嵌入式茶叶生产系统是应运信息经济时代市场对产品多品种、小批量的需求而产生的，其自身的特征和相较于传统流水线茶叶生产系统优点，使之成为柔性生产理念更高层次的代表之一。

2.1基于Linux嵌入式茶叶生产系统的特征

2.1.1生产设备呈“U型”或“L型”布置，工人在内侧作业，使之能够从最后作业点快速回到初始作业点，从而达到作业路线最短的目的。

2.1.2秉承小型化和少人化的原则，一条嵌入线（Cell Line）线体长度为6～8m，配置员工4～6人。

2.1.3工位间在制品的传输不再使用传送带设备，采用徒手或其他简易装置（如滑道等）搬运。

2.1.4作业员由只重复做某一操作转为多能工，嵌入内的每个作业员一般都能够胜任所有工作，保证生产过程中因需求变化，可以对作业员进行灵活的调配。

2.1.5全部作业均在工作台上完成，作业员一般采用站立姿势作业。

2.1.6产品的所有检验工作均由作业员负责，不另设检验工序。

2.1.7主要为手工作业，机械化和自动化的水平低。

2.2基于Linux嵌入式茶叶生产系统的优势

2.2.1较强的柔性，可灵活布局。传统流水线布局刚性大，生产产品单一，对市场需求波动的应变能力较差，一旦生产对象发生变化，将面临流水线调整困难、调整费用高的问题。而嵌入式茶叶生产系统的每个嵌入数据库相互独立，规模小，以手工作业为主，多采用通用设备，机械化和自动化的水平低，作业员都是多能工，所以可以频繁、低成本的更换生产产品的类型，通过复制或删减嵌入数据库的数量就能简单地应对产量的变化。

2.2.2线体易建立，投资少，建设周期短。传统流水线需要根据生产产品的特征进行专门设计，线体一般有几十米长，为了保证生产效率，采用自动化程度高的大型设备，从而需要建设配套的大型厂房，导致流水线的建设需要高投资和长周期。而嵌入线以手工作业为主，只需普通的工作台，取消了传送带，采用少量低成本、简单通用的机械和自动化工具，使得线体的长度大大缩短，在短时间内就可以建立完成，还能根据产量的变化迅速增减嵌入数据库的个数，降低调整成本。

2.2.3减少库存，消除浪费，降低成本和生产周期。流水线生产为了避免瓶颈工序造成整条生产线停工情况的产生，各工序之间都有一定量的在制品库存，使得流动资金的占用量增加并且掩盖质量缺陷问题；流水线越长，分工越细，需要的作业人员越多，由于流水线的生产节奏由作业速度最慢的工位控制，因此产生等待浪费，导致大量的工时损失；作业细化，增加取放次数从而导致动作的浪费；设备专用，换线调整时间长。而嵌入式生产可有效实施“一个流”模式，减少在制品，降低库存成本；可根据产量灵活调节作业员数量，降低人力成本；除分割式生产，嵌入数据库内的所有作业由一个人完成，各工序之间没有等待浪费；嵌入数据库规模小，作业人数少，当生产对象发生变化时，可实现快速切换。

2.2.4培养多能工，发挥作业员的主观能动性，培养团队协作能力。流水线生产只需要员工按照既定的生产节拍，进行重复机械式的某一种工作，不需要员工拥有过多的思想和相互之间的交流，不利于员工身心健康的发展。而嵌入式生产的多能工掌握多种不同的操作技术，有利于员工间的相互交流与协作，提高对质量问题的监控能力；员工自主控制嵌入数据库内的所有作业，这样能充分调动他们对工作的积极性，增加个人参与感。

2.2.5根据市场需求的变化，可进行“并行生产”。流水线生产由于换线难度大，长期只批量生产某一类产品，无法灵活应对市场需求的变化。而嵌入式生产中每个嵌入数据库都是独立的个体，可独自完成整个生产流程，并且由于各嵌入数据库内设备简单通用，可实现快速切换，多个嵌入可面向不同客户的产品需求，同时进行生产。

3　嵌入式茶叶生产系统的局限性和应用条件

任何一种茶叶生产系统在应用过程中都会存在一定的局限性，嵌入式茶叶生产系统也不是任何时候都优于流水线茶叶生产系统，在二者的选择上，要根据企业的实际情况和嵌入式茶叶生产系统自身的特点而定。

3.1嵌入式茶叶生产系统的局限性

3.3.1培训投资大，时间长。嵌入式茶叶生产系统需要员工掌握多种甚至全部生产技能，市场需求的变化要求培训必须持续进行，因此企业需要在员工培训上投入大量的资金和时间；员工一旦离职，短时间内很难找人替代。

3.1.2短期内产品可变成本增加。在拆分流水线进行嵌入式生产改造的初期，为了满足多个嵌入数据库的生产需求，需要对设备进行改造，要增加大量的治工具，造成了短期内产品可变成本的增加。

3.1.3工人体力消耗多，压力大，容易缺少约束。由于巡回式生产，要求作业员站立作业，使作业强度增加；为了掌握更多的技能以应对市场的变化，工人需要不断接受培训，不但要对嵌入数据库内的所有工作负责，还要进行团队间的沟通协作，使工作压力增加，容易使工人产生抵触情绪；虽然一定程度上工人可以自主管理，但当工人安于现状，工作消极时，就会影响生产效率和产品的质量。

3.1.4嵌入数据库延展性小。嵌入数据库内的人数限制在15人以下，人数的限制决定了嵌入数据库的规模，若过度伸展扩充，其将失去相较于流水线占地面积小、布局费用少和生产线平衡率高的优势。

3.1.5由于布局规模的限制，需要有特殊安放要求的设备（如冲压设备不能和灵敏性测试仪放在一起）给嵌入式生产布局带来困难。

3.1.6及时供应物料的难度加大。嵌入数据库空间小，每个工位上摆放的物料数量有限，而生产产品种类多，为了不间断生产，配料员必须保证物料的持续供应。

3.2嵌入式茶叶生产系统的应用条件

3.2.1生产的产品批量小，品种多。

3.2.2嵌入式茶叶生产系统以手工作业为主，因此加工对象多为制造工艺简单的小型制品，质量轻，以女性单手能够轻易提起为限。

3.2.3为了适应嵌入式生产高柔性的特点，与之相配套的生产组织机构要有高度的灵活性。

3.2.4由于嵌入式茶叶生产系统的特点，对员工的操作技能，作业速度和统筹全局的能力上要求较高，因此需要有一套完善、有效的培训体系。

4　结　语

现阶段，在生产自动化设备的控制系统设计过程中，对生产自动化设备的运行效率造成了负面影响，为了满足市场对电气工程智能化的巨大需求，本文针对茶叶渥堆发酵生产当中存在的问题，设计了自动生产与控制系统，该系统利用Linux及各种生产与控制设备对茶叶生产过程中的温度、湿度、pH值等相关数据进行实时采集与存储。

参考文献

[1]吴娴.基于Qtopia的嵌入式软件开发[J].计算机工程与设计. 2007 （21）：61-63.

[2]龚星宇，许佳，龚尚福.嵌入式数据库的研究[J].现代电子技术. 2007（09）：79-81.

作者简介：李小芳（1978-），女，河北邢台人，硕士，讲师，研究方向：计算机系统结构、嵌入式数据库。