VYSOKÁ ŠKOLA POLYTECHNICKÁ JIHLAVA Katedra elektrotechniky a informatiky Obor Aplikovaná informatika
Evidence zkoušek vysokotlakých čerpadel bakalářská práce
Autor: Michal Plánka Vedoucí práce: PaedDr. František Smrčka, Ph.D. Jihlava 2013
Anotace Bakalářská práce se zabývá návrhem Windows Form aplikace na evidenci zkoušek vysokotlakých čerpadel a dalších součástí vysokotlakých systémů Common Rail. V teoretické části se věnuji obecně systému Common Rail a následně přiblížení problematiky testování vysokotlakých systémů. V praktické části se zabývám návrhem řešení problému a jeho implementací do vzniknuvší aplikace. Aplikace bude sloužit pro potřeby oddělení QMM 1.6 v BOSCH Diesel Jihlava s.r.o. a jejím pracovníkům ušetří mnoho práce s evidencí zkoušek.
Klíčová slova Evidenční systém, Common Rail, Vysokotlaký vstřikovací systém, Visual Basic
Abstract My bachelor thesis deals with the suggestion of Windows Form application recording high-pressure pumps tests and other components of high-pressure Common Rail systems. In the theoretical part I introduce Common Rail system in general, subsequently I describe the issue of testing high-pressure systems more in deatil. In the practical part I deal with the suggestion solving the problem and its implementation into the newly formed application. The application is designed for QMM 1.6 at BOSCH Diesel s. r. o. and will save plenty of work to the employees.
Keywords Registration system, Common rail, High preasure injection system, Visual Basic
Poděkování Rád bych poděkoval mému vedoucímu bakalářské práce PeadDr. Františku Smrčkovi, Ph.D. za cenné připomínky, podněty k zamyšlení a trpělivost během zpracování mé bakalářské práce. Dále bych rád poděkoval všem zkušebním inženýrům pracujícím pro oddělení
QMM
1.6
v
BOSCH
Diesel
Jihlava
a spolupráci po celou dobu vývoje a testování aplikace.
s.r.o.
za
jejich
ochotu
Obsah 1
Úvod.......................................................................................................................... 8 1.1
2
3
1.1.1
Oddělení ETC ............................................................................................. 9
1.1.2
Oddělení CI ................................................................................................. 9
1.1.3
Oddělení QMM ......................................................................................... 10
Popis řešeného problému, vymezení cílů a požadavků .......................................... 12 2.1
Původní požadavky zadavatele (QMM 1.6 BOSCH Diesel Jihlava) ............... 12
2.2
Rozšíření požadavků na celý proces zkoušky .................................................. 12
2.3
Popis důvodu zadání projektu .......................................................................... 13
Teoretická část ........................................................................................................ 14 3.1
4
Spolupráce s Bosch Diesel Jihlava.................................................................... 9
Systém Common Rail ...................................................................................... 14
3.1.1
Základní popis........................................................................................... 14
3.1.2
Vysokotlaká čerpadla ................................................................................ 15
3.1.3
Vysokotlaký zásobník – RAIL ................................................................. 16
3.1.4
Vstřikovací zařízení – Injektor ................................................................. 17
3.1.5
RDS a DRV .............................................................................................. 18
3.1.6
Řídící jednotka – ECU .............................................................................. 18
3.2
Proces zkoušky ................................................................................................. 20
3.3
Popis pracovního postupu ................................................................................ 21
3.3.1
Plánování .................................................................................................. 22
3.3.2
Objednání a evidence čerpadla ................................................................. 22
3.3.3
Příprava dokumentace ke zkoušce ............................................................ 22
3.3.4
Funkční zkouška ....................................................................................... 23
3.3.5
Vyplnění průvodních dokumentů – Start zkoušky ................................... 23
3.3.6
Nestandardní průběh zkoušky................................................................... 24
3.3.7
Konec zkoušky.......................................................................................... 24
3.3.8
Funkční zkouška ....................................................................................... 25
3.3.9
Ohledání a Analýza ................................................................................... 25
3.3.10
Vyhodnocení ............................................................................................. 25
Analýza a návrh implementace ............................................................................... 26 4.1
Analýza požadavků .......................................................................................... 26
4.1.1
Návrh nasazení aplikace ........................................................................... 27
4.1.2
Use Cases .................................................................................................. 27
4.1.3
Datové sklady ........................................................................................... 31
4.1.4
Diagram toku dat ...................................................................................... 32
5
Popis implementace ................................................................................................ 33 5.1
Uživatelské rozhraní......................................................................................... 33
5.1.1
Hlavní okno aplikace ................................................................................ 33
5.1.2
Hlavní menu aplikace ............................................................................... 34
5.1.3
Panel Objednávka ..................................................................................... 35
5.1.4
Panel Doplnění objednávky ...................................................................... 36
5.1.5
Panel Vše a Doplnění vše ......................................................................... 37
5.1.6
Panel Nastavení seznamů.......................................................................... 38
5.1.7
TableLayoutPanel Zadání dat do Přehledu ............................................... 39
5.1.8
Okno „Vyber zkoušku“ ............................................................................. 40
5.2
Start aplikace .................................................................................................... 41
5.3
Úprava cesty k nenalezenému souboru při startu aplikace .............................. 43
5.4
Objednávka zkoušky ........................................................................................ 43
5.5
Doplnění objednávky ....................................................................................... 44
5.6
Zrušení objednávky .......................................................................................... 45
5.7
Zadání všech dat pro dokument Nová Čerpadla .............................................. 45
5.8
Doplnění všech dat pro dokument Nová Čerpadla .......................................... 45
5.9
Doplnění všech dat do dokumentů přehledů .................................................... 46
5.10
Označení stavu zkoušky v NČ ...................................................................... 46
5.11
Otevřít Databázi............................................................................................ 47
5.12
Nastavení automaticky doplňovaných seznamů ........................................... 47
5.13
Vyplnění Formulářů ..................................................................................... 48
6
Testování a zhodnocení .......................................................................................... 49
7
Závěr ....................................................................................................................... 50
8
9
7.1
Splnění cílů....................................................................................................... 50
7.2
Problémy při vývoji.......................................................................................... 50
7.3
Možnosti rozšíření ............................................................................................ 50
Seznamy .................................................................................................................. 51 8.1
Použité literatury .............................................................................................. 51
8.2
Seznam obrázků ............................................................................................... 52
8.3
Seznam zkratek ................................................................................................ 53
Přílohy..................................................................................................................... 54
1 Úvod Pro firmu Bosch Diesel Jihlava pracuji od začátku roku 2011 a za dobu mého působení jsem opravil, vylepšil a vytvořil mnoho maker, které usnadňovaly uživatelům jejich každodenní práci. Po prázdninové praxi v létě roku 2012, kde jsem pracoval na oddělení IT podpory Bosch Diesel Jihlava, jsem se vrátil zpátky do kanceláře Dlouhodobé zkušebny. Po návratu z praxe jsem byl zaúkolován vedoucí oddělení QMM1.6 paní Ing. Ingrid Krausovou. Po krátkém uvažování nad zadaným problémem jsem se rozhodl, že bych rád zadání poněkud rozšířil a zpracoval jako Windows Form aplikaci. Zadání jsme ještě několikrát konzultovali a vedoucí souhlasila se zpracováním jako BP. Výsledným cílem bylo naprogramování aplikace na zadávání a evidenci zkoušek vysokotlakých čerpadel. Požadavkem bylo jednoduché a bezchybné zadávání dat do Excel databáze, automatizace vyplňování souvisejících dokumentů, tisku a ukládání výstupů ze zkoušek. V teoretické části BP se zaměřím na principy a složení vysokotlakého palivového systému „Common Rail“, který má většina majitelů naftových vozidel značky „Škoda“, „Volkswagen“ a „Audi“ ve svém automobilu. Dále popíši zkušební stanici a celý proces zkoušky, který je úzce svázán s mou aplikací. V praktické části se budu zabývat návrhem řešení zadaného problému, popisem uživatelského rozhraní a funkcí vytvořené aplikace. Na závěr se budu věnovat zhodnocení aplikace, přínosu pro její uživatele a přínosu pro mě jako programátora. Podklady k této práci byly čerpány převážně z interní dokumentace Bosch Diesel Jihlava, ale také internetu a několika knih.
8
1.1 Spolupráce s Bosch Diesel Jihlava 1.1.1 Oddělení ETC Pod zkratkou ETC rozumíme “Engineering Testing Center“, neboli inženýrské testovací centrum. Oddělení úzce spolupracuje s různými odděleními vývoje na nejrůznějších místech po celém světě jako např.: v Japonsku, USA, Rakousku, Německu a Itálii. Cílem práce celého oddělení je společně s partnery a sesterskými odděleními nalézt nejlepší možné technické řešení pro zákazníka v oblasti spolehlivosti a robustnosti dieselových vstřikovacích systémů. Oddělení a celá zkušebna působí na závodě II, BOSCH
Diesel
Jihlava
na
Dolech
a
je
to
jedna
z největších
a nejmodernějších zkušeben na světě. Oddělení ETC se dále dělí na pododdělení: -
ETC1
Dlouhodobé zkoušky hydrauliky
-
ETC2
Tlakové, klimatické a vibrační zkoušky
-
ETC3
Správa a údržba stanic a zkušebního zařízení, kalibrace, funkční
měření Mé první úkoly byly jednoduchá makra v Excel tabulkách v jazyku Visual Basic. První větší projekt s názvem „Databáze poruch zkušebních stanic“ jsem dostal zhruba po půlroční působnosti na oddělení s následujícím zadáním: naprogramovat „aplikaci“ na vkládání dat do Excel Databáze poruch zkušebních stanic a její následné filtrování a zobrazení výsledků v grafech z různých úhlů pohledu. Tento malý program a výsledná databáze s mnoha možnostmi filtrování a zobrazení výsledků v grafech již přes rok bezproblémově funguje pro potřeby oddělení ETC3, které se pak na základě dlouhodobějšího sběru dat a jeho hodnocení rozhoduje, jakým poruchám je potřeba prioritně věnovat pozornost a řešit jejich příčinu.
1.1.2 Oddělení CI Po roce a půl práce pro oddělení ETC3 se blížil termín mé školní praxe a já přemýšlel, jak se asi pracuje na oddělení CI, neboli oddělení IT podpory pro celý Jihlavský BOSCH. Oddělení se stará o bezproblémový chod veškeré výpočetní techniky včetně 9
správy sítě a serverů. Během praxe na tomto oddělení jsem měl mnoho různorodých úkolů jako např.: Diagnostika sítě a řešení konkrétních problémů se stanicemi v síti, interní audit síťových místností a serverových místností, diagnostika nefunkčních uživatelských stanic a jejich oprava, vytvoření návodu na elektronické podepisování, zařídit šifrovanou komunikaci mezi Bosch Diesel Jihlava a jeho externími partnery atd. Tyto informace jsem již jednou psal do deníku a hodnocení praxe.
1.1.3 Oddělení QMM Zkratka QMM znamená „Quality Management and Method“ – Řízení kvality a metod. Budoucnost každé firmy leží v rukou jejich zákazníků. Proto se každá firma snaží, aby byli zákazníci s jejich výrobky či službami spokojeni a právě kvalita je jedním z klíčových faktorů ovlivňující spokojenost zákazníka. QMM má dvě pododdělení: QMM1: -
Zavádění, údržba a zlepšování systému jakosti
-
Preventivní zajišťování kvality
-
Podpora ostatních oddělení v otázkách kvality
-
Podpůrné zkoušky
QMM2: -
Péče o zákazníky
-
Management kvality
-
Zpracování zákaznických reklamací
-
Vzorkování a zákaznická uvolnění
-
Uvolňování a změny procesů
-
Dodávky závod – závod
10
Nyní pracuji pro oddělení QMM 1.6, pro které zpracovávám následující projekt: Naprogramovat aplikaci pro zadávání a zautomatizování kopírování některých údajů z Excel tabulky (*Nová čerpadla) do průvodní dokumentace ke zkouškám ( *Přehledy). Tato aplikace by měla v budoucnu ušetřit všem pracovníkům oddělení QMM1.6 mnoho času a nervů a společnosti Bosch přinese větší produktivitu práce jednotlivých pracovníků, neboť se budou moci více věnovat analýzám zkoušek, své práci a nikoliv neefektivnímu ručnímu vyplňování tabulek a dokumentů stále dokola.
*Nová čerpadla je Excel databáze s informacemi o zkoušce a zkoušeném dílu. *Přehledy je Excel databáze s většinou informací z „Nových čerpadel“ doplněné o výsledky zkoušek.
11
2 Popis řešeného problému, vymezení cílů a požadavků 2.1 Původní požadavky zadavatele (QMM 1.6 BOSCH Diesel Jihlava) Zadání: Původní zadání projektu se týkalo pouze bodu 3 v procesu zkoušky, který je definován jako Příprava dokumentů ke zkoušce. Úkolem bylo naprogramovat jednoduchá marka na kopírování a doplňování informací o zkoušce a zkoušeném čerpadle do průvodní dokumentace ke zkoušce, což zahrnuje asi 5 dokumentů. Počet a druhy dokumentů jsou určeny typem čerpadla, délkou trvání zkoušky a typem zkoušky. O přípravu těchto dokumentů se stará směnový mistr. Účelem tohoto zadání mělo být menší administrativní zatížení směnového mistra a rychlejší příprava dokumentů na zkoušku. Součástí těchto maker měl být i automatický tisk všech dokumentů. Jako vstupní data měl být použit dokument „ Nová čerpadla“, ale v průběhu tvorby aplikace jsem se rozhodl jako vstupní dokumenty použít přehledy zkoušek.
2.2 Rozšíření požadavků na celý proces zkoušky Zadání tohoto projektu jsem několikrát diskutoval s vedoucí oddělení QMM1.6 paní Ing. Ingrid Krausovou. V těchto diskuzích mě paní Krausová seznámila s celým procesem zkoušky, od plánování a objednání čerpadla, až po ukončení zkoušky, včetně výstupů „Protokol o zkoušce“ a s následnou evidencí provedených zkoušek do „Přehledů zkoušek“. Tato databáze je přístupná všem nadřízeným našeho oddělení, včetně několika lidí z Německa. Když jsem pochopil celý proces zkoušky, říkal jsem si, jestli není škoda, že moje práce bude obsahovat pouze jeden bod celého procesu zkoušky a že by mohla obsáhnout mnohem více. V ten okamžik se zrodila myšlenka z této práce vytvořit mou Bakalářskou práci. Původní zadání nebylo dostatečně obsáhlé na zpracování BP a tak jsme se s paní Krausovou domluvili na novém zadání projektu: Vytvořit a sjednotit obě výše zmíněné Excel databáze, aby byly pro každého stejné a používaly stejnou terminologii. Pro vysvětlení: Dokument „Nová čerpadla“ je pouze jeden a zapisují do něj všichni zaměstnanci QMM1.6, kde má každý na starosti jiný produkt. Dokumentů „Přehledů zkoušek“ je přesně tolik, kolik produktů oddělení QMM1.6 testuje. Dohromady se jedná o 7 různých produktů, tzn. 7 „Přehledů zkoušek“. Vyplnění dokumentu „Nová čerpadla“ je rozděleno na 3 části:
12
-
objednávka – odpovídá vyplnění několika informací o zkoušce a zkoušeném čerpadle. V procesu odpovídá bodu 2
-
doplnění – odpovídá doplnění všech zbývajících informací, které se nevyplnily při objednávce. V procesu odpovídá bodu 3
-
Vše – Občas se stává, že se čerpadlo neobjednává a přijde rovnou na závod, v tomto případě se zapisují všechna data do Nových čerpadel zároveň. V procesu odpovídá bodu 3
Původní zadání samozřejmě zůstalo a dalším krokem po zadání všech údajů do dokumentu „Nová čerpadla“ je automatické vyplnění a tisk průvodní dokumentace na základě zvoleného produktu a zkoušky. Jelikož téměř všechna data z dokumentu „Nová čerpadla“ jsou podmnožinou dat dokumentů „Přehledů zkoušek“, dalším úkolem je automatické kopírování dat z dokumentu „Nová čerpadla“ do příslušného „Přehledu zkoušek“ a opět podle druhu testovaného produktu. Pokaždé, když se v dokumentu NČ zapisují nebo editují data, zároveň se data souběžně editují v příslušném OV a příslušné zkoušce. Ve chvíli, kdy zkouška skončila v procesu body 7 a 8 a proběhla analýza a ohledání čerpadla bod 9, přichází na řadu vyhodnocení zkoušky a vytvoření protokolu o zkoušce a zapsání údajů do příslušného „Přehledu zkoušek“. Zapisování do přehledů bude opět probíhat prostřednictvím aplikace. Jako poslední a volitelný bod zadání projektu je zautomatizování vyplňování Protokolu o zkoušce. Tento bod není povinný a do programu se bude dát kdykoliv doplnit.
2.3 Popis důvodu zadání projektu Hlavním důvodem zadání projektu je usnadnění administrativní práce zaměstnancům QMM1.6. Mezi další důvody patří odstranění chybovosti zadávaných dat do databází, aplikace umožní většinu těchto chyb eliminovat. Vyřešení problému se zapisováním do dokumentu „Nová čerpadla“ – společný zápis více uživatelů. Celkové zautomatizování vyplňování průvodních dokumentů ke zkoušce, protokolů a všech ostatních dokumentů potřebných pro zadání, průběh a vyhodnocení zkoušky. Po vytvoření tohoto programu bude pro zaměstnance práce se všemi příslušnými dokumenty mnohem jednodušší a méně časově i psychicky náročná. 13
3 Teoretická část 3.1 Systém Common Rail
Obr. 3.1: Vysokotlaký systém - Common Rail
3.1.1 Základní popis U systému vstřikování „Common Rail“ jsou výroba tlaku a vstřikování paliva separátní. Vstřikovací tlak je vyráběn nezávisle na otáčkách motoru a vstřikovaném množství. Ve vysokotlakém zásobníku Railu je neustále k dispozici tlak potřebný pro vstřikování. Vstřikované množství je určováno řidičem automobilu, začátek a průběh vstřiku spolu s tlakem jsou určovány řídící jednotkou pomocí programu a charakteristik a prováděny elektromagneticky ovládaným ventilem. Řídící a snímací část systému „Common Rail“ obsahuje: -
Řídící jednotku (ECU)
-
Snímač otáček klikové hřídele
-
Snímač otáček vačkové hřídele
-
Snímač polohy pedálu
14
-
Snímač plnícího tlaku
-
Snímač tlaku v Railu
-
Snímač teploty chladicí kapaliny
-
Měření množství vzduchu
Řídící jednotka sbírá pomocí snímačů přání řidiče, aktuální poměry v motoru a automobilu. Zpracovává signály, které jdou ze snímačů pomocí datových kabelů. S takto získanými informacemi je schopna řídící jednotka převzít regulaci a ovládání vozidla – obzvláště motoru. Snímač otáček klikové hřídele zjišťuje otáčky motoru a snímač otáček vačkové hřídele zase sled zážehů. Potenciometr, jakožto snímač pedálu, poskytuje řídící jednotce pomocí elektrického signálu informaci o řidičově aktuálním požadavku na krouticí moment motoru. Měřič množství vzduchu sděluje řídící jednotce informaci o množství vzduchu, aby mohla přizpůsobit hoření dle emisních předpisů. U motorů s přeplňováním vzduchu a s regulací tlaku přeplňování měří snímač přeplňovaného tlaku hodnotu tohoto tlaku. S pomocí hodnot ze snímačů teploty chladícího prostředku a teploty vzduchu může řídící jednotka za nízkých teplot a při studeném motoru upravit hodnoty pro začátek vstřiku, předstřik a jiné parametry. Dle druhu konkrétního vozidla mohou být potom dodatečně připojeny různé snímače a vedení, která slouží k uspokojení zvyšujících se nároků na bezpečnost a pohodlí. [6][9]
3.1.2 Vysokotlaká čerpadla Vysokotlaké čerpadlo je jakýmsi rozhraním mezi nízkotlakým a vysokotlakým obvodem. Má za úkol dodávat neustále v dostatečném množství stlačené palivo do Railu po celou životnost automobilu. Vysokotlaké čerpadlo vyrábí neustále systémový tlak pro Rail. Proto nemusí být ve srovnání s obvyklými vstřikovacími systémy k dispozici vysokotlaké palivo pro každý vstřik zvlášť. V dnešní době se již vyrábějí čerpadla, která jsou schopna dodávat systémový tlak až 2500 bar. [9]
15
Obr. 3.2: Vysokotlaké čerpadlo - CP4
3.1.3 Vysokotlaký zásobník – RAIL Zásobník vysokého tlaku Rail má za úkol uchovávat palivo o vysokém tlaku. Pomocí obsaženého objemu tlakového paliva mají být tlumeny kmity a nesrovnalosti tlaku, které vznikají dopravou paliva čerpadlem a vstřikováním. Tlak v tomto distributoru paliva společném pro všechny válce je udržován na přibližně konstantní úrovni i při větších odběrech paliva. Tím je zajištěno, že tlak zůstane konstantní i při otevření injektorů. Objem zbylý v Railu je neustále doplňován tlakovým palivem. Vysokým tlakem dosažená stlačitelnost paliva je využívána k efektu uchovávání tlaku. Je-li při vstřikování odebráno z Railu palivo, zůstává přesto tlak v Railu téměř konstantní. Rovněž kolísání tlaku, způsobené pulsním zásobováním vysokotlakého čerpadla, jsou Railem tlumena, tzn. vyrovnávána.[9]
16
Obr. 3.3: Vysokotlaký zásobník - Rail
3.1.4 Vstřikovací zařízení – Injektor Začátek vstřiku a vstřikované množství jsou řízené pomocí elektricky napájeného injektoru. Ten nahrazuje kombinaci – tryska – držák trysky klasických vstřikovacích zařízení. Podobně jako u držáků dýzy v dieselových motorech s přímým vstřikováním - DI (Direct Injection) jsou injektory připevňovány k hlavám válců zejména pomocí Spannpratze (napínací pracka), proto jsou „Common Rail“ injektory vhodné pro použití do
naftových
motorů
bez
nutnosti
nějakých
podstatných
změn.
[9]
Obr. 3.4: Vstřikovací zařízení - Injektor
17
3.1.5 RDS a DRV Tlakový regulační ventil (DRV) má za úkol zajišťovat a držet tlak v Railu v závislosti na stavu zatížení motoru: -
při příliš vysokém tlaku v Railu se otevírá DRV, a tím část stlačeného paliva putuje sběrným vedením zpět do palivové nádrže
-
při příliš nízkém tlaku v Railu se DRV zavře, a tím utěsní nízkotlakou část od vysokotlaké
Snímač tlaku v Railu (RDS) snímá aktuální tlak v Railu: -
s dostatečnou přesností
-
v adekvátně krátkém čase měřit a poslat do řídící jednotky (SG – Steuergarät) elektrický signál odpovídající příslušné hodnotě tlaku. [9]
Obr. 3.5: Vysokotlaký regulační ventil - RDS
3.1.6 Řídící jednotka – ECU Hlavním úkolem ECU je vyhodnocování signálů ze snímačů. Mikroprocesory pak přepočítávají pomocí charakteristik vstupních dat časy vstřikování apod. a převádí tyto časy na časové průběhy, které jsou přizpůsobeny na pohyb motoru. Vzhledem k požadované vysoké přesnosti a vysoké dynamice motoru je nutný vysoký výpočetní výkon jednotky. Výstupním signálem jsou napájeny koncové stupně, které musí dodávat dostatek výkonu pro akční členy k regulaci tlaku a odpojení členu. Krom toho jsou napájeny i jiné ovladače, např.: ovladač zpětného toku výfukových plynů, plnícího
18
tlaku, relé pro elektro-palivové čerpadlo a pro pomocné funkce: relé dmychadla, relé přídavného topení, relé žhavení, klimatizace. Koncové stupně jsou chráněny před zkraty a zničením elektrickým přetížením. Chyby tohoto druhu stejně jako poškozené vedení jsou hlášeny mikroprocesoru. Diagnostické funkce koncových stupňů pro injektory rozpoznají také chybné průběhy signálů. Přídavně mohou být výstupní signály pomocí rozhraní vysílány také na jiné systémy ve vozidle. V rámci bezpečnostního konceptu dohlíží řídící jednotka také na celkový vstřikovací systém. Napájení injektorů klade velké nároky na koncové členy. Elektrický proud vyrábí v cívce s magnetickým jádrem magnetickou sílu, která působí na hydraulický vysokotlaký systém v injektoru. Elektrické napájení této cívky musí probíhat v příkrých skocích, aby bylo dosaženo co možná nejmenší tolerance a vysoké reprodukovatelnosti vstřikovaného paliva. Předpokladem pro to jsou vysoká napětí, která jsou uložena v řídicí jednotce. [9]
Obr. 3.1.6: Řídící jednotka - ECU
19
3.2 Proces zkoušky Celý proces zkoušky vysokotlakého čerpadla je poměrně obsáhlý sled událostí. Dá se ovšem vysvětlit pomocí 10 záchytných bodů, viz Diagram pracovního postupu. Celková délka procesu zkoušky je od několika dní až po pár týdnů, či dokonce měsíců. Ovšem doba samotných testů je mnohem kratší. Funkční zkouška je během procesu prováděna 2x - před začátkem a po ukončení hlavního testu a trvá cca. 1 hodinu. Hlavní test trvá standardně 100 – 500 hodin. Ve speciálních případech může trvat pouze 20 hodin, či naopak někdy trvá tato zkouška i 1000 hodin. Pro lepší představu: 500 hodin testování vysokotlakého čerpadla je, jako kdyby čerpadlo najelo s automobilem cca. 30 až 40 tisíc kilometrů. [7]
20
3.3 Popis pracovního postupu
Obr. 3.6: Diagram pracovního postupu
21
3.3.1 Plánování Vedení firmy se na základě letitých zkušeností a mnoha aktuálních vlivů, jako je současná produkce čerpadel, vlivy trhu, prognóza příštího období, rozhoduje vždy jednou ročně, kolik kusů čerpadel jednotlivých druhů i podtypů se má následující rok vyzkoušet. Ovšem neurčují přesný počet, nýbrž koeficient ppm (parts per milion), neboli, jaký počet kusů čerpadel se má vyzkoušet na jeden milion vyrobených kusů čerpadel. Tento údaj dává zkušebním inženýrům oddělení QMM1.6, kteří mají tyto zkoušky na starosti, informaci o přibližném počtu čerpadel, které musí za celý rok odzkoušet. Údaj je nepřesný, protože se během roku stává, že se zkoušejí tzv. „náběhová čerpadla“ (obsahují nový nestandardní díl/ jsou nějakým způsobem upravená) a tyto čerpadla se nepočítají do tohoto koeficientu. [7]
3.3.2 Objednání a evidence čerpadla Zkušební inženýr objednává čerpadlo přímo z výroby na základě plánování a aktuální produkce výrobního závodu, jak je krásně vidět v diagramu pracovního postupu. Ve chvíli, kdy zkušební inženýr objednává čerpadlo, vyplňuje dokument, ve kterém se evidují čerpadla, která se budou následně testovat NČ. Zkoušce udělí její vlastní identifikační číslo „Číslo zkoušky“ a doplní několik málo informací o zkoušce a zkoušeném čerpadle. Např.: typ čerpadla, zákazník, systémový tlak čerpadla, požadovaný čas zkoušky, typ nafty, pohon, atd. Po objednání čerpadla ke zkoušce je čerpadlo odesláno z výrobního závodu na závod II – kde zkoušky probíhají. Čerpadlo musí být vybráno namátkově po kompletaci a seřízení. Musí být ve stavu, ve kterém odchází k zákazníkovi. Nesmí na něm být provedeny žádné speciální zkoušky či úpravy. [7]
3.3.3 Příprava dokumentace ke zkoušce Příprava dokumentace ke zkoušce začíná ve chvíli, kdy je čerpadlo doručeno do skladu na závodě II. V ten okamžik o tom dostává informaci směnový mistr, který má za úkol doplnit zbývající informace o zkoušce a čerpadle, které doposud chybí v dokumentu „Nová čerpadla“, a které jsou vyraženy na štítku čerpadla. Poté udělá vizuální ohledání čerpadla, jestli je vše, jak má být a zkontroluje utahovací momenty na šroubech spojující všechny příslušné komponenty s tělem čerpadla a hodnoty zaeviduje. Posléze
22
následuje samotná příprava dokumentů ke zkoušce, která spočívá v kopírování údajů o zkoušce z dokumentu „Nová čerpadla“ do formulářů a protokolů, které jsou potřeba pro správné upevnění čerpadla na zkušební stanici, správnou konfiguraci zkušební stanice, pro evidenci průběhu a výsledků měření a měřících zařízení. Mezi tyto dokumenty patří: kontrolní list, zákaznický výkres, hydraulické schéma, definování přípravků… Jelikož každý typ čerpadla má své specifické dokumenty, které je nutno před začátkem zkoušky připravit, vyplnit a vytisknout. Je to zdlouhavá, neustále se opakující práce a člověk musí být velice důkladný, aby byly všechny informace na správném místě. Na konci tohoto kolotoče vyplňování, kopírování a tisku je čerpadlo připraveno na 1. „Funkční zkoušku“. [7]
3.3.4 Funkční zkouška Je krátká zkouška správné funkčnosti čerpadla prováděná oddělením ETC31. -
Na začátku zkoušky se čerpadlo zaplaví zkušební kapalinou, jelikož se nesmí startovat prázdné / nezaplavené, dále se čerpadlo zahřeje zkušební kapalinou na cca. 40°C.
-
Následuje procedura „Třesení“, kterou se zajistí bezproblémová funkčnost součásti vysokotlakého čerpadla řídící množství paliva dodávaného do vysokotlakého čerpadla (MPROP/ZME).
-
Dalším krokem je kontrola vyváženosti dodávky, kterou zjistíme funkčnost jednotlivých elementů čerpadla. Měření se provádí pomocí osciloskopu. Měření odpovídá zadání *PV pro dané čerpadlo. Na osciloskopu se sledují křivky průběhu tlaku v jednotlivých hlavách (elementů) čerpadla.
-
Dále je kontrola nulové dodávky, kterou se zjistí správná funkčnost již výše zmíněného prvku MPROP/ZME.
-
Posledním krokem v této zkoušce je měření testovacích bodů podle *PV [7]
*PV - Zkušební předpis pro vysokotlaká čerpadla
3.3.5 Vyplnění průvodních dokumentů – Start zkoušky Ve chvíli, kdy úspěšně proběhla funkční zkouška čerpadla, přichází na řadu hlavní testování čerpadla, které standardně trvá 100 až 500 hodin. Tento test je komplexní zkouškou čerpadla, kde se neustále sledují a kontrolují základní parametry a výkony
23
čerpadla, především je důležité, aby odpovídaly hodnoty požadovaného a naměřeného tlaku a výstupu čerpadla. Dále se sleduje teplota média, teplota čerpadla, otáčky, tlak na přívodu a výstupu. Tato zkouška cyklicky testuje čerpadlo v celém rozsahu jeho otáček. Jednotlivé nastavení otáček za minutu a délku jejich trvání určuje program, který řídí zkušební stanici. [6] V prvním kroku mechanik připevní čerpadlo do zkušební stanice, připojí všechny důležité komponenty, postříká čerpadlo křídovým sprejem, zaplaví a zahřeje čerpadlo a provede zkoušku těsnosti. V případě výskytu netěsnosti se provádí úprava systému. Poté přichází na řadu vedoucí zkoušky, který kontroluje, zda je vše připraveno pro spuštění zkoušky. Ručně doplní několik informací ke zkoušce do již předem připravených dokumentů a spustí zkoušku. Od této chvíle běží hlavní test čerpadla a prací mechaniků a úkolem vedoucího zkoušky je v tuto chvíli zkušební stanici a zkoušené čerpadlo několikrát za den zkontrolovat, jestli vše probíhá v pořádku, a zaznamenávají kontroly (kontrola nafty, kontrola napnutí řemene, kontrola tlaků atd.) do průvodní dokumentace. [7]
3.3.6 Nestandardní průběh zkoušky Zahrnuje výpadek na: netěsnost, výskyt nečistot, zvýšení teploty. V případě výpadku stanice je nutné ověřit možnost chyby zkoušeného dílu. Pokud je tato možnost vyloučena, je nutné zkontrolovat zkušební zařízení a závadu odstranit. Po jejím odstranění rozhodne vedoucí zkoušky nebo kvalifikovaná osoba o jejím možném pokračování. Při výskytu chyby zkoušeného dílu rozhodne o dalším postupu vždy vedoucí zkoušky. Každý výpadek na stanici během testu musí být zaznamenán do průvodních dokumentů zkoušky. [7]
3.3.7 Konec zkoušky Když čerpadlo absolvuje celý test (předepsaný počet hodin), zkouška skončila, zkušební stanice je vypnutá a celý systém vychladl, mechanik zaznamená ukončení testu do průvodní dokumentace zkoušky, demontuje čerpadlo ze zkušební stanice a se všemi dokumenty ho posílá na 2. „Funkční zkoušku“, kde se opět ověří funkčnost čerpadla.
24
3.3.8 Funkční zkouška Průběh je stejný jak u první funkční zkoušky. Tato zkouška má potvrdit, že je pumpa po hlavním testu stále v pořádku. Pokud naměřené hodnoty neodpovídají tolerancím měřícího protokolu definovaným v PV pro daný produkt, provede se opakované kontrolní měření. V případě opakovaného n.i.O. výsledku je po výměně dílů nadefinovaných vedoucím zkoušky (ZME, KÜV, SV), popř. proplachu pumpy, provedeno opakované kontrolní měření. Poté je funkční měření ukončeno a díl předán k ohledání.
3.3.9 Ohledání a Analýza V této části procesu se provádí kompletní ohledání a analýza zkoušeného čerpadla. Ohledání a analýza spočívají v demontáži čerpadla na jednotlivé díly, ze kterých je složeno. Jednotlivé díly se dále studují pod mikroskopem, fotí a hodnotí se jejich stav. Stav se posuzuje podle chybového katalogu pro daný typ čerpadla v závislosti na délce (typu zkoušky). Mechanici pak porovnávají stav dílu zkoušeného čerpadla s katalogem a hodnotí je číslem od 1 do 10, kde 1 znamená výborný stav dílu a 10 znamená velice špatný stav dílu. Stav dílů má dva základní pohledy, do určitého ratingu se hodnotí stav dílů jako „Lehká Chyba“, nad tuto hodnotu se jedná o tzv. „Těžkou chybu“.
3.3.10 Vyhodnocení Výsledek zkoušky musí být zdokumentován ve zkušebním protokolu. Zkušební protokol vystaví vedoucí zkoušky a rozešle dle příslušného rozdělovníku. Zkušební protokol obsahuje základní údaje o zkoušeném dílu, parametrech a vyhodnocení zkoušky včetně fotodokumentace, požadovaných měření a hodnocení výsledku zkoušky. Každá Z-zkouška se zaznamenává do „Přehledu zkoušek“ dle produktů. [7]
25
4 Analýza a návrh implementace 4.1 Analýza požadavků Po řádném prostudování celého procesu zkoušky viz Obr. 3.7: Proces zkoušky: kapitola 3.2, jsme s vedoucí oddělení začali pracovat na analýze funkčních a nefunkčních požadavků. Po této analýze jsme dostali několik funkčních i nefunkčních požadavků na vzniknuvší aplikaci. Funkční požadavky: Zadání objednávky Doplnění objednávky Zadání všech údajů zkoušky Doplnění všech údajů zkoušky Doplnění přehledů Tisk průvodní dokumentace Nastavení seznamů a adres souborů Nefunkční požadavky: Jednoduché zadávání dat Zautomatizované kopírování dat zkoušek Vícenásobné připojení a zapisování do databází Zmenšení administrativní zátěže zkušebních inženýrů
26
4.1.1 Návrh nasazení aplikace
Obr. 4.1: Graf nasazení aplikace
Spustitelný soubor aplikace je umístěn na jednom ze síťových disků oddělení QMM1.6 a každý uživatel si program načítá z tohoto umístění. Toto řešení jsem zvolil kvůli jednodušší distribuci nových verzí aplikace při ladění a úpravách. Databáze jsou umístěny na různých serverech na síti, na stejných (původních místech), jak byli uživatelé zvyklí z dřívějška. [5]
4.1.2 Use Cases Tato kapitola znázorňuje všechny případy užití aplikace. Snažil jsem se, aby případy byly co možná nejsrozumitelnější pro zadavatele a zároveň měly odpovídající informativní hodnotu pro mě jako programátora. [5]
27
Obr. 4.2: Use Case - Zadávání dat
Obr. 4.3: Use Case - Doplnění dat
28
Obr. 4.4: Use Case - Stav a Průvodní dokumentace
Obr. 4.5: Use Case - Zrušení objednávky
29
Obr. 4.6: Use Case – Nastavení
30
4.1.3 Datové sklady V zadání projektu bylo, že jako datová uložiště mají sloužit Excel tabulky, na které jsou všichni pracovníci firmy zvyklí a umějí s nimi náležitě pracovat, filtrovat výsledky a jednoduše přenášet hodnocení a počty provedených zkoušek do grafů. [4]
Obr. 4.7: Datová struktura
31
4.1.4 Diagram toku dat
Obr. 4.8: Diagram toku dat
32
5 Popis implementace 5.1 Uživatelské rozhraní 5.1.1 Hlavní okno aplikace Hlavní okno aplikace je okno, kde se nachází Hlavní menu a logo aplikace. Odehrávají se v něm veškeré operace, kromě výběru zkoušky, či úpravy adres při startu aplikace.
Obr. 5.1: Hlavní okno aplikace
33
5.1.2 Hlavní menu aplikace 5.1.2.1 Struktura menu aplikace:
Obr. 5.2: Menu aplikace
5.1.2.2 Popis menu aplikace V menu aplikace se nachází 5 základních záložek: „Program“, „Nová čerpadla“, „Přehled čerpadel“, „Formuláře“ a „Nastavení“. V záložce „Program“ se nachází všechny druhy dílů, které oddělení QMM1.6 testuje. Pro práci s aplikací musí uživatel vždy v první řadě označit druh dílu, se kterým chce pracovat. Jako poslední položka v záložce „Program“ je „Konec“, která ukončí běh aplikace. V záložce „Nová čerpadla“ se nachází všechny operace, které se provádějí nad databází NČ. Jedná se o „Zadání objednávky“, „Doplnění objednávky“, „Zadání všech dat“, „Doplnění všech dat“, „Označení stavu zkoušky“ v NČ., „Zrušení objednávky“ a „Otevření databáze“ neboli dokumentu NČ. Záložka „Přehled čerpadel“ obsahuje pouze 2 položky: „Zadávání dat“ a „Otevřít dokument“. „Zadávání dat“ uživatel zvolí, pokud chce doplnit zbývající nevyplněná data do OV. Opět má uživatel možnost otevřít databázi OV přes položku „Otevřít dokument“. Záložku „Formuláře“ používá převážně mistr na dílně a slouží k automatickému vyplnění a tisku průvodní dokumentace ke zkoušce. V poslední záložce se nachází položka „Seznamy“, přes které uživatelé mohou měnit položky, které se jim automaticky načítají do vyplňovacích formulářů.
34
5.1.3 Panel Objednávka Veškeré vyplňovací formuláře se zobrazují v komponentě „Panel“ a v případě zadávání dat do přehledů jednotlivých produktů je použita komponenta „TableLayoutPanel“, která je pro takovéto formuláře mnohem vhodnější a dá se v ní lépe nastavit rozmístění jednotlivých objektů uvnitř této komponenty a jejich chování při maximalizaci a minimalizaci okna. V panelu „Objednávka zkoušky“ se zobrazují vždy jen příslušné kategorie daného produktu, obsahuje několik zadávacích políček typu „ComboBox“ a „ListBox“ a 4 tlačítka pro různé operace v rámci objednávky a příslušného panelu.
Obr. 5.3: Panel objednávky
35
5.1.4 Panel Doplnění objednávky V tomto panelu se doplňují všechna data, která jsou pro daný typ produktu nutná doplnit do dokumentu NČ a zároveň byla doplněna všechna data objednávky. Jako alternativu lze použít funkci „Nová Čerpadla“ -> „Doplnění Vše“. Po stisknutí příslušné položky v menu se ještě objeví okno „Výběr zkoušky – Mod1“, o kterém bude řeč o několik podkapitol dále. Opět se zobrazují vždy jen příslušné kategorie daného produktu, obsahuje několik okének typu „ComboBox“, „ListBox“ a „DateTimePicker“, u kterých je vždy zaškrtávací políčko typu „CheckBox“, které určuje zahrnutí či zakázání určitého data pro vložení do databáze a 4 tlačítka pro různé operace v rámci doplnění objednávky a příslušného panelu.
Obr. 5.4: Panel doplnění objednávky
36
5.1.5 Panel Vše a Doplnění vše Tento panel je použit pro dvě různé operace, pro zadání úplně nové zkoušky a pro doplnění dat do již zadané či objednané zkoušky. Znovu se zobrazují pouze příslušné kategorie zvoleného produktu a vedle datumových okének typu „DateTimePicker“ jsou zaškrtávací políčka pro zahrnutí či zakázání určitého data pro vložení do databáze.
Obr. 5.5: Panel doplnění vše
37
5.1.6 Panel Nastavení seznamů V tomto panelu může uživatel upravovat seznamy, které jsou uloženy v souboru „nastavení.xlsx“ a jsou automaticky načítány do příslušných vybíracích okének typu „ComboBox“, ve všech výše zmíněných panelech. Samozřejmě zase v závislosti na typu produktu. Dále panel obsahuje tlačítko, kterým uživatel načte jednotlivé kategorie seznamů pro jeho zvolený produkt a doplní se do vybíracího okénka typu „ComboBox“, kde uživatel následně zvolí kategorii, kterou by rád upravil. Dále obsahuje velké okno typu „ListBox“, do kterého se doplní jednotlivé položky určitého seznamu a jako poslední jsou v okně 3 tlačítka, která zastupují 3 operace položkami seznamu (Přidání, Úprava, Mazání).
Obr. 5.6: Panel nastavení seznamů
38
5.1.7 TableLayoutPanel Zadání dat do Přehledu Tento panel je trošku odlišný od těch ostatních a to svou strukturou. Obsahuje stejné komponenty potřebné pro doplnění správných dat, rozdíl je ovšem v rozložení, které připomíná tabulku. Každá příslušná kategorie má své okénko, ve kterém se nachází, a tak je rozmístění kategorií rovnoměrné a při maximalizaci se rovnoměrně ke zvětšení zvětší i jednotlivé komponenty. Zase se zobrazují vždy jen příslušné kategorie daného produktu.
Obr. 5.7: Panel doplnění přehledů
39
5.1.8 Okno „Vyber zkoušku“ Toto okno se zobrazuje při mnoha operacích. Okno se zobrazuje ve 3 různých modifikacích. Říkejme jim zkráceně Mod1, Mod2 a Mod3. Mod1 se používá při výběru již zadané zkoušky při zadávání:
Doplnění objednávky
Doplnění vše
Zrušení objednávky
Mod2 se používá pouze při zadávání stavu zkoušky, kde se uprostřed objeví navíc oproti předchozímu módu „GroupBox“, ve kterém je několik výběrových tlačítek, která znázorňují všechny možné stavy, ve kterých se zkouška může nacházet. Mod3 se používá opět pouze pro jednu operaci, a tou je zadávání dat do přehledů, kde se navíc oproti Mod1 objeví „GroupBox“ s jednotlivými typy zkoušek, které určují správný list v přehledu pro daný typ produktu.
Obr. 5.9: Vyber zkoušku - Mod 1
Obr. 5.10: Vyber zkoušku - Mod 2
Obr. 5.8: Vyber zkoušku - Mod 3
40
5.2 Start aplikace Předtím, než aplikace zobrazí „Hlavní okno aplikace“, kontroluje dostupnost všech souborů nutných pro její plnou funkčnost.
U startu aplikace v prvním kroku probíhá kontrola existence binárního souboru s cestou k souboru „nastaveni.xlsx“. V případě, že soubor nenalezne, zobrazí program hlášku s kontaktními údaji člověka, který bude vědět, co dál dělat. V případě, že soubor nalezne a zjistí cestu k „nastavení.xlsx“, testuje existenci tohoto souboru. Následuje stejná procedura, pokud program soubor nenalezne, zobrazí stejnou hlášku jako v předchozím případě. Pokud soubor nalezne, otevře list s adresami a kontroluje postupně předem daný počet adres (řádků). Pro vývoj programu bylo nutné na začátku vytvořit přepínač, který bude zajišťovat, že se při startu budou načítat příslušné adresy. Na lokálním počítači se poté dá nastavit již výše zmíněný „switcher“ (přepínač), který bude určovat, který sloupec v souboru „nastaveni.xlsx“ listu s adresami bude program testovat a nadále používat. Rozdělení: Vývoj na osobním Notebooku Vývoj v BOSCH Diesel s lokálními soubory (zdroji) Vývoj v BOSCH Diesel se společnými zdroji na podnikové síti
41
Obr. 5.11: Okno inicializace aplikace
V případě, že program narazí na soubor, který nelze kontaktovat, přidá jeho cestu do komponenty typu „ListBox“ umístěnou uprostřed v dolní části startovacího okna. Toto probíhá neustále dokola, dokud nejsou všechny požadované soubory kontaktovány. Jinými slovy, program se nespustí do hlavního okna aplikace, dokud nemá všechny soubory,
které
potřebuje.
Uživatel
pak
má
možnost
jednotlivé
cesty
k nenalezeným souborům označit, poté manuálně zkontrolovat* a upravit cestu k souboru, případně zajistit dostupnost zdroje. Ve chvíli, kdy budou všechny cesty k souborům aktuální, start aplikace končí a zobrazuje se hlavní okno aplikace. *Znamená, že uživatel klikne na tlačítko „Otevři umístění“ a aplikace otevře složku v Průzkumníku Windows, ve které by měl být soubor umístěn. Uživatel poté může sám snadno definovat příčinu nedostupnosti souboru.
42
5.3 Úprava cesty k nenalezenému souboru při startu aplikace Soubory, které program nemohl kontaktovat během startu, se přidají do velkého „ListBoxu“, který je umístěný uprostřed startovacího okna. Uživatel má posléze možnost označit cestu k souboru, který nebyl nalezen a stisknutím tlačítka „Otevřít umístění“ otevře cestu k souboru v defaultním prohlížeči souborů a uživatel může zkontrolovat existenci souboru na dané adrese nebo zjistit, kde se daný soubor nachází. Ve chvíli, kdy uživatel zjistí aktuální umístění souboru, změní cestu souboru tím, že stiskne tlačítko upravit a do malého formuláře zadá celou aktuální cestu k souboru a stiskne „OK“ pro potvrzení napsané adresy. Poté uživatel stiskne tlačítko zkontrolovat a program opět projede celý seznam adres a vypíše soubory, které nenalezl. V případě, že všechny soubory nalezne, program pokračuje zobrazením hlavního okna programu.
Obr. 5.12: Příklad okna chybné inicializace
5.4 Objednávka zkoušky Pokud všechny předchozí testy proběhnou úspěšně, startovací okno se zavře a otevře se „Hlavní okno aplikace“, uživatel má možnost zadat do databáze „Nová čerpadla“ objednávku čerpadla na zkoušku. Uživatel v hlavním menu programu zvolí záložku
43
„Nová čerpadla“ -> „Objednávka“ a program zobrazí panel s „TextBoxy“ a „ComboBoxy“ pro vyplnění všech nutných kategorií. Ovšem pouze v případě, že je v menu v záložce „Program“ označen druh produktu, se kterým chce uživatel pracovat. Ve chvíli, kdy uživatel stiskne tlačítko „Objednávka“, otevře se soubor „nastavení.xlsx“ pro čtení a proběhne načtení seznamů z příslušného listu v souboru do dvourozměrného pole a soubor opět uzavře. Posléze se zrovna naplněné pole zkopíruje do příslušných vyplňovacích políček. První, co musí uživatel udělat, je vybrat typ zkoušky. Podle typu zkoušky se vytvoří číslo zkoušky ve speciálním tvaru: (P-CP3-003-13/typ zkoušky-typ produktu-pořadové číslo zkoušky-rok provedení zkoušky), které je primárním klíčem obou použitých tabulek. Ve chvíli, kdy uživatel vyplní všechna příslušná políčka, stiskne tlačítko „Zkontrolovat“ a program zkontroluje, zda jsou všechna políčka vyplněná a jestli jsou ve správném formátu. Pokud nejsou, zobrazí příslušnou hlášku. V případě, že jsou všechna políčka vyplněna správnými údaji, vloží se do komponenty „ListView“ pro vizuální kontrolu správnosti vyplnění dat. V případě, že jsou data správná, stiskne uživatel tlačítko „Vložit do databáze“ a data se překopírují do pole „Objednávka“. Poté se otevře soubor NČ a příslušný OV pro zápis a na příslušný list a první volný řádek v databázi se do příslušných sloupců vyplní data objednávky.
5.5 Doplnění objednávky Po vyplnění objednávky následuje doplnění všech zbývajících dat pro daný typ produktu. Ve chvíli, kdy se zvolí v menu „Doplnění objednávky“, ještě před tím, než vyskočí na uživatele malé okno výběru zkoušky a to typu Mod1 viz kapitola 5.3 Okno „Vyber zkoušku“, se opět doplní do výběrových okének seznamy ze souboru nastavení pro urychlení zadávání. V tomto okně jsou ve vysouvacím okénku načteny všechna čísla objednávek, které ještě doposud nebyly doplněny. Dokud nevybereme nějakou zkoušku ze seznamu, nebude aktivováno tlačítko „OK“ a program nebude pokračovat. Tudíž vybereme zkoušku, ke které chceme doplnit zbývající informace, nebo okno zavřeme (klasickým Windows křížkem vpravo nahoře) a zvolíme jinou funkci. Když vybereme zkoušku a stiskneme na tlačítko „OK“, zkouška se nám načte z databáze do pole, do kterého posléze uživatel uloží nové údaje o zkoušce či zkoušeném dílu. Při
44
kontrole se z tohoto pole načtou data zkoušky do komponenty „ListView“, kde si uživatel může prohlédnout všechna data objednávky, zda odpovídají a je načtená správná zkouška. V případě, že ne, proces výběru zkoušky opakují. Když je zvolena správná zkouška, uživatel doplní data a zmáčkne tlačítko „Kontrola“, které zkontroluje, jestli jsou vyplněna všechna potřebná data a jestli jsou ve správném formátu. Až ve chvíli, kdy je všechno v pořádku, povolí se tlačítko „Vložit do databáze“ a uživatel může vložit data.
5.6 Zrušení objednávky Zrušení objednávky spočívá pouze v tom, že uživatel vybere objednávku, kterou chce zrušit, přes okénko „Vyber zkoušku Mod1“. Dokud uživatel nevybere zkoušku, je tlačítko „OK“ Zakázané. Když uživatel zvolí zkoušku, kterou chce zrušit, a zmáčkne tlačítko „OK“, zkouška se v dokumentu „Nová Čerpadla“ označí červeně jako zrušená a do sloupce „Poznámka“ se vloží text: „Zkouška zrušena“, aby s ní aplikace a uživatelé nadále nepočítali.
5.7 Zadání všech dat pro dokument Nová Čerpadla Tato operace založí úplně novou zkoušku, opět vytvoří a přidělí nové číslo zkoušky a data se vkládají na nový doposud nevyplněný řádek v tabulkách. Průběh je stejný jako u objednávky, uživatel zvolí typ zkoušky a doplní všechna ostatní data a stiskne tlačítko „Kontrola“, které zjistí, zda jsou vyplněna všechna povinná pole pro daný produkt a zda jsou data ve správném formátu. Pokud je ve formuláři nějaká chyba, program vyznačí pole s chybou žlutou barvou a oznámí uživateli informačním „MessageBoxem“, že ve formuláři má chyby, a dokud je neopraví, program ho nepustí vložit data do databáze. V případě, že jsou všechna povinná data správně vyplněna, uživatel klikne na tlačítko „Vložit do databáze“ a data se uloží do obou databází / tabulek.
5.8 Doplnění všech dat pro dokument Nová Čerpadla Tato operace se provádí ve stejném panelu jako zadávání všech dat pro dokument „Nová Čerpadla“, s tím rozdílem, že nezakládáme novou zkoušku, ale opět vybereme v okénku „Vyber zkoušku - Mod1“ a zkouška se nám načte do vnitřního pole programu, vyplní se do komponenty „ListView“ a vyplní se i do vyplňovacích okének, aby bylo
45
pro uživatele přehlednější, jaká data jsou ve zkoušce vyplněna. Dále se všechny vyplňovací okénka již zadaných údajů zakážou (zešediví a znemožní se měnit jejich obsah) a vyplňovací okénka pro doposud nevyplněná data se zvýrazní zelenou barvou, aby uživatel na první pohled jasně viděl, která data je ještě třeba doplnit. Jelikož komponenta „DateTimePicker“ nemůže mít nulovou hodnotu pro datum, který uživatel ještě neví a nechce ho zadávat do databází, je u každé z těchto komponent zaškrtávací tlačítko „CheckBox“, které zakáže & zneviditelní / povolí & zviditelní celé vyplňovací okénko těchto datumových políček. Toto zaškrtnutí si program po celou dobu běhu programu pamatuje, takže pokud uživatel doplňuje data do více zkoušek, nemusí je stále dokola zakazovat. Toto bude asi nejpoužívanější funkce aplikace. [3]
5.9 Doplnění všech dat do dokumentů přehledů Toto je poslední operace, která má za úkol vkládání dat do databáze, ovšem s tím rozdílem, že všechny předchozí operace kopírovaly data do obou databází/tabulek. Tato operace kopíruje data pouze do „Přehledů zkoušek“. Po stisknutí tlačítka „Zadávání dat“ do přehledů se opět objeví okénko „Vyber zkoušku“, tentokrát ale v Mod3, protože přehledy mají jinou strukturu než „Nová čerpadla“ a zkoušky se vyplňují do různých listů v souborech přehledů podle typu zkoušky. Tudíž je v první řadě potřeba vybrat typ zkoušky, a až poté se ze souboru načte seznam již zadaných zkoušek. Zase jako v předchozích případech musí uživatel vybrat nějakou zkoušku, a až pak se povolí tlačítko pro potvrzení a načtení zkoušky do pole a komponenty „ListView“. Poté uživatel vyplní potřebné údaje, údaje zkontroluje, tentokrát už se kontrola jako taková neprovádí a pouze se vyplněná data přenesou do pole a na nový řádek do komponenty „ListView“ ve spodní části okna, aby uživatel měl možnost vizuálně zkontrolovat data, která ke zkoušce přidal a jestli jsou doplněna správně. Pokud uživatel vyhodnotí, že je vše v pořádku, data vloží do databáze přes tlačítko „Vložit do databáze“. V tomto panelu má uživatel opět možnost vymazat obsah komponenty „ListView“ a vymazat vyplněná data z vyplňovacích okének.
5.10 Označení stavu zkoušky v NČ Tato operace se používá v průběhu celé zkoušky, kde se v dokumentu „Nová čerpadla“ označuje barevným rozlišení stav zkoušky, ve kterém se právě nachází. Po kliknutí na „Nová čerpadla“ -> „Stav zkoušky“ se objeví malé okénko výběr zkoušky, ale tentokrát 46
v Mod2., kde mezi výběrovým okénkem a potvrzovacím tlačítkem ještě přibyde „GroupBox“ s několika komponentami typu „RadioButton“, která zastupují jednotlivé stavy, ve kterých se zkouška může nacházet. Pro názornost zde uvedu legendu stavů a výřez z dokumentu „Nová čerpadla“, jak ve výsledku bude databáze vypadat.
Obr. 5.13: Legenda stavů zkoušky
Obr. 5.14: Příklad označení stavů v databázi
5.11 Otevřít Databázi Tato operace pouze otevře daný dokument, aby k němu uživatelé měli rychlý přístup a měli přehled o probíhajících zkouškách, výsledcích zkoušek, či jiných důležitých informacích.
5.12 Nastavení automaticky doplňovaných seznamů Do souboru „nastavení.xlsx“ uživatelé nemají přístup z důvodu integrity dat, soubor je zaheslován jak pro čtení, tak pro zápis. A proto jedinou možností, jak změnit automaticky doplňované soubory, je přes tuto funkcionalitu. Potom, co uživatel zvolí druh produktu a „Nastavení seznamů“, musí prvně načíst všechny názvy seznamů, které jsou pro daný produkt k dispozici. Poté si vybere určitý seznam, který se mu načte do velkého okna „ListBox“, kde už může uživatel označit jednotlivé položky a provádět
47
změny. Konkrétně může upravit stávající položku, vymazat položku a také samozřejmě přidat položku. Tyto seznamy se uživatelům následně automaticky načítají do „ComboBoxů“ v jednotlivých panelech zadávání nebo doplnění zkoušek.
5.13 Vyplnění Formulářů Ve chvíli, kdy jsou doplněna všechna data ke konkrétní zkoušce v dokumentu „Nová čerpadla“, znamená to, že zkouška toho daného dílu může být odstartována a je potřeba vytisknout průvodní dokumentaci ke zkoušce. I toto lze zcela jednoduše dělat přes program. Když klikneme v menu na záložku „Formuláře“, opět se nám objeví okénko „Vyber zkoušku“ v podobě Mod3, protože se data natahují z přehledů. Po výběru té správné zkoušky potvrdíme svůj výběr stiskem tlačítka „OK“ a program načte data dané zkoušky do pomocného pole a postupně je doplní na příslušné místo do příslušných dokumentů podle druhu zkoušeného dílu a tyto vyplněné formuláře rovnou odesílá na výchozí tiskárnu počítače, na kterém je aplikace spuštěna. Po úspěšném odeslání dokumentů k tisku se objeví informační okénko s textem „Vyzvedněte formuláře v tiskárně“. Toto okénko uzavřeme křížkem nebo stiskem tlačítka „OK“.
48
6 Testování a zhodnocení Před zahájením tetování bylo potřeba naistalovat na uživatelské stanice podporu .NET Framework v.4.0 nebo vyšší, aby byla aplikace pro její uživatele spustitelná. Aplikace je již od půlky dubna 2013 testována a používána pracovníky oddělení QMM1.6, od této doby se aplikace postupně ladí, opravuje a vylepšuje podle přání a problémů jednotlivých uživatelů. Protože uživatelé od začátku roku zapisovali do databází ručně, před nasazením se musely synchronizovat všechny zkoušky a formáty jednotlivých kategorií (sloupců) v databázích, aby program neměl problém s formátem dat. Postupně jsem do programu doplnil podmínky zachycující problémy při vyhledávání zkoušek, aby nedocházelo k zacyklení při špatně zadaném formátu čísla zkoušky. Hodně úprav a oprav bylo, co se týče zadávání a doplňování dat u Railů, jelikož jeho 2 druhy zkoušek vždy obsahují více zkoušených dílů, které se zadávají do databáze a mají všechny údaje o zkoušce totožné, kromě sériových čísel jednotlivých dílů (Railů). Do aplikace se pravděpodobně ještě budou přidávat nějaké funkce, např. na vkládání hypertextových odkazů a vyplňování protokolů o zkouškách a možnosti tisku jednotlivých protokolů. Uživatelé se naučili aplikaci používat velice rychle a hodnotí jej jako funkční a užitečný nástroj, který jim ušetří mnoho práce s neustálým kopírováním a zadáváním stejných údajů o zkoušeném dílu a zkoušce. Nejvíce ovšem program ušetří práci směnovému mistru, který program používá na doplňování informací o zkoušeném dílu a hlavně na tisk průvodní dokumentace ke zkoušce, která jde společně se zkoušeným dílem na zkušební stanici. Mechanici do této dokumentace vyplňují údaje o zkoušce. Příprava těchto dokumentů trvala v minulosti směnovému mistru cca. 20 min., podle druhu zkoušky a zkoušeného dílu. Nyní s novou aplikací má všechny dokumenty připraveny během několika málo minut, téměř bez práce. Já sám bych databáze raději viděl v jazyku MySQL na firemních databázových strojích, čímž by bylo mnohem jednodušší a rychlejší zadávání a úprava dat v databázích, ovšem v zadání byla uvedena Excel databáze, na kterou jsou všichni pracovníci zvyklí, a tak jsem se držel zadání a výsledek hodnotím jako pozitivní a hlavně praktický a přínosný nástroj pro jeho uživatele, což je to nejdůležitější, a já sám mám dobrý pocit, když mé nástroje někomu usnadňují práci.
49
7 Závěr 7.1 Splnění cílů Cílem mé bakalářské práce bylo naprogramování aplikace na zadávání a evidenci zkoušek vysokotlakých čerpadel. Požadavkem je jednoduché a bezchybné zadávání dat do Excel databáze, automatizace vyplňování souvisejících dokumentů, tisku a ukládání výstupů ze zkoušek. Aplikaci jsem úspěšně dokončil a její vývoj trval necelého půl roku. Po tomto období jsem se začal věnovat tvorbě textové části bakalářské práce.
7.2 Problémy při vývoji Na počátku vývoje jsem se nejvíce potýkal s problémy se zavedením, komunikací a uvolněním Excel objektů v prostředí „Microsoft Visual Basic 2010 Express“. Po vyřešení těchto úvodních problémů už šel vývoj poměrně hladce. Největším problémem v celém průběhu vývoje byli poměrně časté změny v zadání jednotlivých funkcionalit aplikace. Mnohokrát jsem musel přepisovat již napsaný a funkční kód a tyto změny mě stály mnoho času a energie. Na druhou stranu jsem tímto získal ohromnou zkušenost s vývojem aplikace pro specifické potřeby nějakého oddělení ve velké firmě, kde jsme museli řešit spoustu dalších náležitostí, jako je schvalování struktur databází, schvalování formátu a obsahu formulářů a několik dalších administrativních úkonů nutných pro zavedení této nové aplikace do ostrého provozu.
7.3 Možnosti rozšíření Aplikace se bude v budoucnu dát rozšířit, jak o nový druh zkoušených dílů, tak o nové typy zkoušek či nějakou další funkcionalitu, na kterou v průběhu používání uživatelé přijdou, a bude pro ně mít nějaký přínos.
50
8 Seznamy 8.1 Použité literatury [1] KOCICH, Pavel a Ondřej SPILKA. 1001 tipů a triků pro Microsoft Visual Basic. Vyd. 1. Brno: Computer Press, 2010, 520 s. ISBN 978-80-251-2118-4. [2] HERCEG, Tomáš. Visual Basic .NET [online]. 2007 [cit. 2013-04-15]. Dostupné z: http://vbnet.cz/About.aspx [3] MICROSOFT, s. r. o. Pomoc a Podpora [online]. [cit. 2013-04-8]. Dostupné z: http://support.microsoft.com/?ln=en [4] DODGE, Mark a Craig STINSON. Mistrovství v Microsoft Excel 2010. Vyd. 1. Brno: Computer Press, 2011, 935 s. Mistrovství. ISBN 978-80-251-3354-5. [5] HANA, Kanisová. UML srozumitelně. Vyd. 1. Brno: Computer Press, 2004, 157 s. ISBN 80-251-0231-9. [6] BOSCH DIESELS S.R.O. Zaškolení: Dlouhodobá zkouška. Kolektiv EDK1. Jihlava, 2004. [7] BOSCH DIESEL S.R.O. JhP/QMM-PP-043: Provádění Z-zkoušek. 2. vyd. Jihlava, 2009. [8] BOSCH DIESEL S.R.O. DS/ETC-Jh-PP-016: Měření a obsluha na stanicích EPS 835W. 2. vyd. Jihlava, 2006. [9] BOSCH DIESEL S.R.O. Systém Common Rail. 3. vyd. Stanislav Furch. Němečko, 2006.
51
8.2 Seznam obrázků Obr. 35.1.8.1: Vysokotlaký systém - Common Rail Obr. 35.1.8.2: Vysokotlaké čerpadlo - CP4 Obr. 35.1.8.3: Vysokotlaký zásobník - Rail Obr. 35.1.8.4: Vstřikovací zařízení - Injektor Obr. 3.5: Vysokotlaký regulační ventil - RDS Obr. 3.6: Řídící jednotka - ECU Obr. 35.1.8.7: Proces zkoušky Obr. 5.1.84.1: Graf nasazení aplikace Obr. 4.2: Use Case - Zadávání dat Obr. 4.3: Use Case - Doplnění dat Obr. 4.4: Use Case - Stav a Průvodní dokumentace Obr. 4.5: Use Case - Zrušení objednávky Obr. 4.6: Use Case – Nastavení Obr. 4.7: Datová struktura Obr. 4.8: Diagram toku dat Obr. 5.1: Hlavní okno aplikace Obr. 5.1.82: Menu aplikace Obr. 5.1.83: Panel objednávky Obr. 5.1.84: Panel doplnění objednávky Obr. 5.1.85: Panel doplnění vše Obr. 5.1.86: Panel nastavení seznamů Obr. 5.1.87: Panel doplnění přehledů Obr. 5.1.8: Vyber zkoušku - Mod 1 Obr. 5.1.89: Vyber zkoušku - Mod 2 Obr. 5.1.810: Vyber zkoušku - Mod 3 Obr. 5.1.81: Okno inicializace aplikace Obr. 5.1.8: Příklad okna chybné inicializace Obr. 5.1.8: Legenda stavů zkoušky Obr. 5.1.84: Příklad označení stavů v databázi
52
8.3 Seznam zkratek BP – Bakalářská práce NČ – Nová čerpadla, Dokument obsahující databázi dílů ke zkoušce OV – OverView, Dokument obsahující souhrnnou databázi výsledků zkoušek QMM – Quality Management and Methods, Řízení kvality a metody, oddělení závodu JhP ETC – Engineering Testing Center, Testovací centrum, oddělení závodu JhP IT – Information technology, informační technologie ECU (SG) – Electronic control unith(Steuergerät), elektronická řídící jednotka RDS – Raildrucksensor – Senzor tlaku v Railu DRV – Druckregelventil – Tlakový regulační ventil CP – Common pumpen – Pumpa (vysokotlaké čerpadlo) PLV – pressurelimiting valve, druh DRV PCV – pressure control valve, druh DRV VP – Verbesserungspotential – potenciál pro zlepšení MPROP(ZEM) – Proportional wirkendes Magnetventil(Zumesseinheit), regulační magnetventil vysokotlakého čerpadla PV – Prüfvorschrift, zkušební předpis, předpis k provádění spolehlivostního testu pro daný produkt definovaný vývojem KÜV – Kaskadenüberströmventil (cascade overflow valve) – Ventil, jehož úkolem je rozdělovat proud paliva podle tlaku a potřeby do přepadu nebo určit palivo k mazání SV – Saugventil – sací ventil u čerpadel CPx n.i.O. – nevyhovující výsledek testu MySQL – My Structured Query Language, Multiplatformní databázový systém
53
9 Přílohy Obsah přiložené Micro SD karty Na přiložené Micro SD kartě se v kořenovém adresáři nachází tato bakalářská práce ve formátu *.pdf. Dále je přiložen kompletně celý projekt, včetně sestavovacích souborů, zdrojových kódů i spustitelného souboru aplikace. Nedílnou součástí jsou také všechny soubory, se kterými program komunikuje, a jsou potřeba pro jeho běh. Soubory obsahují pouze ukázková data.
54
