摘要：当今社会快速发展，人们的生活水平在不断地提高的同时，也愈发地关注出行方式。现如今，乘坐高铁动车出行已是人们的首选。所以加强铁路的建设、高铁技术的发展非常重要。然而，高铁的制造存在生产的时耗很长、效率低的问题。那么，如果在保证生产质量的同时，缩短生产时间，既可以大大降低生产成本，提高生产效率呢。本文主要介绍了如何采用UWB定位技术以及大数据分析将高铁生产车间里的工作人员进行实时定位，并对采集到的数据加以分析。至使工作人员工作的分配更合理，人员配置最优化，达到提高生产效率缩短生产时间的目的。
一、研究背景
1、高铁生产状况
高铁列车在制造中由4个主要部分组装而成：车体、转向架、车下车顶设备、车内设备。生产过程中需要上万个零件，每节车厢大概有10万个接线处、焊接点和打磨处，每个程序所需大量的工作人员，那么在对这些人员的编排上难免有不足之处。在人流密集场所，需要高效的人流监控和动线分析手段，以提高运营效率、挖掘商业潜力;在工厂，需要实现智能仓储管理、生产过程追踪、人员定位考勤、自动货物追踪查找、自动巡检，达到降本增效目的。将UWB技术运用到高铁生产线上，可以对工作人员进行实时的监测，对车间生产状况有一个及时的了解，从而及时调整人员安排减少劳动力的浪费。并且，我们可以将采集而来的定位数据运用大数据分析理论分析，进而得出一套更为高效的工作方案。
二、研究方法
1、主要应用方式
（1）UWB定位技术
UWB超宽带技术(Ultra-WideBand),是一种无载波通信技术，即超宽带技术。利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽利用纳秒至微秒级的非正弦窄波脉冲传输数据。有人称它为无线电领域的一次革命性进展，认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术，是未来五年电信热门技术之一,在今后的十年中将在多种应用范围内获得迅速发展。UWB在早期被用来应用在近距离高速数据传输，近年来国外开始利用其亚纳秒级超窄脉冲来做近距离精确室内定位。
（2）大数据技术
大数据（big data），指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。是指以多元形式，自许多来源搜集而来的庞大数据组，往往具有实时性。
大数据技术的战略意义不在于掌握庞大的数据信息，而在于对这些含有意义的数据进行专业化处理。换言之，如果把大数据比作一种产业，那么这种产业实现盈利的关键，在于提高对数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据的“增值”。
2、实现目标
（1）生产工程的安全管理，进一步提高生产效率，突破生产瓶颈；
（2）对员工的智能化管理及生产设备的维护。
（3）减少人工考勤工作量，提高员工出勤率。
（4）提高物资、设备的利用效率，减少人工管理成本。
（5）特殊区域限制人员进出及人员滞留时间，实现安全管理。
（6）设备自动报修，杜绝漏检。
（7）实时显示人员动态信息，实现人员动态管理。
（8）及时响应特殊情况，保障员工安全。
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三、设计方法
1、系统网络
车间每个锚点可采用有线以太网或无线WIFI接入企业局域网中。 保证车间任何位置可同时被3个锚点覆盖，实现定位。
2、车间地图
按照比例在系统中绘制车间地图，在地图中标明每个锚点的位置坐标。每个标签保证同时在3个锚点的检测范围，通过3个或以上锚点和该标签位置计算该标签的车间坐标。每个标签有唯一编码，绑定具体员工信息，该标签位置即为该员工在车间当前位置。
3、位置异常报警
（1）离岗报警
可在系统中设置每个工位的范围，并指定员工的作业工位，当员工超出该工位范围一定时间（该时间可在系统中自定义设置）系统即可通过系统消息或手机短息发送到该员工班组长处或其他指定人员处（如xxx员工，工位xxx，已超出工作范围xx时间，请核实）。
（2）员工坐标静止异常
为防止员工没有佩戴所属标签，而把标签放置在工位某一位置，当系统检测到标签坐标长时间（时间可通过系统自定义）固定不变时，即通过系统消息或短信的形式通知指定人员（如xxx员工，工位xxx，已静止xx时间，请核实）。
四、创新点
1、轨迹可视化
采用UWB定位技术可以对高铁生产车间的工作人员进行实时定位，有效的
记录工作人员的行动轨迹，并且可以很直观的的观察出工作人员的分布情况。
2、效率分析
将采集出来的人员运行的轨迹数据以及人员分布数据，运用大数据进行分析，可以给领导者提供一个很好的数据参考，合理安排工作人员，从而达到缩短生产时间，提高生产效率。
3、企业信息化
考察一个公司的实力，除了产品的质量外，还有就是生产的效率，将生产车间的效率进行存档归类，不仅对人员绩效考评还有生产线效率监督都起到了重要作用，所有生产信息全部转变为电子信息，不仅对企业管理还有公司竞争，都使得其在与同行业的竞争中占据主动权。
五、关于将UWB和大数据运用到高铁生产的可行性分析
1、技术可行性
UWB超宽带定位由于定位精度高，可以应用在精度要求较高（10厘米级或亚米级）的场景下，涉及到工厂、仓库、隧道、交通、电力、监狱、司法、办公等精度较高的室内外结合的场景。
2、经济可行性
从成本上看，UWB定位技术和大数据分析都发展的比较成熟，将它们引入到高铁生产上，并不会增加太多的成本。从收益上看，随着生产时间的缩短，生产效率得以提高，生产公司的实力从而得到增强，在与其他公司的竞争中也将占据较大的优势，收益也将大大增加。
六、结语
综上所述UWB室内定位技术与高铁生产线结合仅仅是商业化的一个开始，对其应用领域的拓宽的方式也大大可为，例如对老人、儿童、医院人员和病人、宠物的室内看护系统；生产设备管理系统监督；采矿、隧道开采人员高精度定位；军事训练、反恐调度及作战、虚拟现实技术VR、增强现实技术AR、混合现实技术MR的应用；物联网领域和互联生活；应用于体育界的SportUV。总之，采用UWB定位技术和大数据分析，对于高铁生产线来说将是一次大胆的创新，是一个不错的生产改革，并且成果将会是巨大的。
项目名称：2018年度大连科技学院大学生创新创业训练计划项目。
项目编号：201813207055。
论文作者:陈柯冰,鲁航,王鑫宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签：数据论文; 技术论文; 人员论文; 高铁论文; 员工论文; 时间论文; 大数论文; 《基层建设》2019年第17期论文;