CN113504933A - 一种车间机器更新方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车间机器更新方法，包括确定车间内部所设的流水线及每条流水线各自对应设置的机器，并从车间所有机器中，区别出待更新机器；检测待更新机器的当前更新类型；其中，所述当前更新类型为全部同步、全部异步及同异步混合之其中一种；根据待更新机器的当前更新类型，并结合预设的数据传输时间和预设的单机更新时间，得到更新消耗时间，且以更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器相应更新。本发明还提供一种车间机器更新系统。实施本发明，能解决规模车间机器程序更新问题，实现不停车更新，且省时省力。

Description

一种车间机器更新方法及系统

技术领域

本发明涉及设备维护技术领域，尤其涉及一种车间机器更新方法及系统。

背景技术

随着企业车间规模不断扩张，车间中机器面临程序更新问题时，预计将耗费大量时间、人力，特别是当生产流水线不可停车更新时，程序更新的命令将花费大量的时间，需要合理安排更新计划和更新机器规模。

因此，亟需一种车间机器更新方法，能解决规模车间机器程序更新问题，实现不停车更新，且省时省力。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种车间机器更新方法及系统，能解决规模车间机器程序更新问题，实现不停车更新，且省时省力。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种车间机器更新方法，所述方法包括以下步骤：

S1、确定车间内部所设的流水线及每条流水线各自对应设置的机器，并从车间所有机器中，区别出待更新机器；

S2、检测待更新机器的当前更新类型；其中，所述当前更新类型为全部同步、全部异步及同异步混合之其中一种；

S3、根据待更新机器的当前更新类型，并结合预设的数据传输时间和预设的单机更新时间，得到更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器相应更新。

其中，所述步骤S3具体包括：

若待更新机器的当前更新类型为全部同步时，将所述预设的数据传输时间与所述预设的单机更新时间进行累加，所得之和作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器同步更新。

其中，所述方法进一步包括：

获取待更新机器全部同步更新时单台机器所需传输数据的带宽及待更新机器的机器数量，并将所述待更新机器全部同步更新时单台机器所需传输数据的带宽与所述待更新机器的机器数量相乘，所得的乘积作为待更新机器全部同步更新时占用的网络带宽；以及

获取待更新机器全部同步更新时可用于生产的机器数量，并将所获取的待更新机器全部同步更新时可用于生产的机器数量除以车间所有机器的总数量，所得的商为待更新机器全部同步更新时的生产效率。

其中，所述步骤S3还具体包括：

若待更新机器的当前更新类型为全部异步时，在车间所有机器中确定出每台待更新机器及每台不需更新机器，并给每台待更新机器及每台不需更新机器进行赋值之后形成第一赋值矩阵，且进一步将所述第一赋值矩阵乘以所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加之和，所得的乘积作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器异步更新。

其中，所述方法进一步包括：

获取待更新机器全部异步时单台机器所需传输数据的带宽，并将所获取的单台机器所需传输数据的带宽直接作为待更新机器全部异步更新时占用的网络带宽；以及

获取待更新机器全部异步更新时可用于生产的机器数量，并将所获取的待更新机器全部异步更新时可用于生产的机器数量除以车间所有机器的总数量，所得的商为待更新机器全部异步更新时的生产效率。

其中，所述步骤S3还具体包括：

若待更新机器的当前更新类型为同异步混合更新时，在车间所有机器中确定出每台待更新机器及每台不需更新机器，并给每台待更新机器及每台不需更新机器进行赋值之后形成第二赋值矩阵，且将所述第二赋值矩阵乘以所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加之和，所得的乘积进一步与所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加所得的和对比取最大的作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器同异步混合更新。

其中，所述方法进一步包括：

获取待更新机器同异步混合更新时单台机器所需传输数据的带宽及待更新机器中异步更新的机器数量，并将所获取的单台机器所需传输数据的带宽与所获取的异步更新的机器数量加一之后相乘，所得的乘积作为待更新机器同异步混合更新时占用的网络带宽；以及

获取待更新机器同异步混合异步更新时可用于生产的机器数量，并将所获取待更新机器同异步混合异步更新时的可用于生产的机器数量除以车间所有机器的总数量，所得的商为待更新机器同异步混合更新时的生产效率；其中，所述待更新机器同异步混合异步更新时的可用于生产的机器数量为车间所有机器的总数量减去所获取的异步更新的机器数量加一之后所得的差值。

本发明实施例还提供了一种车间机器更新系统，包括：

待更新机器确定单元，用于确定车间内部所设的流水线及每条流水线各自对应设置的机器，并从车间所有机器中，区别出待更新机器；

更新类型检测单元，用于检测待更新机器的当前更新类型；其中，所述当前更新类型为全部同步、全部异步及同异步混合之其中一种；

更新单元，用于根据待更新机器的当前更新类型，并结合预设的数据传输时间和预设的单机更新时间，得到更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器相应更新。

其中，所述更新单元包括：

同步更新模块，用于若待更新机器的当前更新类型为全部同步时，将所述预设的数据传输时间与所述预设的单机更新时间进行累加，所得之和作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器同步更新；

异步更新模块，用于若待更新机器的当前更新类型为全部异步时，在车间所有机器中确定出每台待更新机器及每台不需更新机器，并给每台待更新机器及每台不需更新机器进行赋值之后形成第一赋值矩阵，且进一步将所述第一赋值矩阵乘以所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加之和，所得的乘积作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器异步更新；

同异步混合更新模块，用于若待更新机器的当前更新类型为同异步混合更新时，在车间所有机器中确定出每台待更新机器及每台不需更新机器，并给每台待更新机器及每台不需更新机器进行赋值之后形成第二赋值矩阵，且将所述第二赋值矩阵乘以所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加之和，所得的乘积进一步与所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加所得的和对比取最大的作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器同异步混合更新。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明在规模车间机器面临程序更新问题时，可采用同步更新、异步更新或同异步混合更新的更新模式，向车间机器下达更新命令及传递数据并最终完成更新，从而能解决规模车间机器程序更新问题，实现不停车更新，且省时省力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明实施例提供的一种车间机器更新方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种车间机器更新方法中规模车间机器物理拓扑网络结构图；

图3为本发明实施例提供的一种车间机器更新方法中规模车间机器的应用场景图；

图4为本发明实施例提供的一种车间机器更新结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种车间机器更新方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1、确定车间内部所设的流水线及每条流水线各自对应设置的机器，并从车间所有机器中，区别出待更新机器；

步骤S2、检测待更新机器的当前更新类型；其中，所述当前更新类型为全部同步、全部异步及同异步混合之其中一种；

步骤S3、根据待更新机器的当前更新类型，并结合预设的数据传输时间和预设的单机更新时间，得到更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器相应更新。

具体过程为，在步骤S1中，确定车间内部所设的流水线及每条流水线各自对应设置的机器，并从车间所有机器中，区别出待更新机器。例如，如图2所示，在车间A内部，共有m条流水线，每条流水线上放置n台机器，且在mxn台机器中区别出k台待更新机器分布在一条或多条不同流水线上。

在步骤S2中，在规模车间机器面临程序更新问题时，可采用同步更新、异步更新或同异步混合更新的更新模式，因此需要检测出待更新机器的当前更新类型为全部同步、全部异步及同异步混合之其中一种。

在步骤S3中，在车间机器更新时，不妨设数据从源机器到目标机器的数据传输时间为t_tran和单台机器的单机更新时间为t_update，则可以计算出车间A中完成所有机器更新的更新消耗时间。

由于待更新机器的当前更新类型分为上述三种，因此可在以下具体的更新模式中详细分析：

(1)当在车间A中使用同步更新

T_synchronous＝t_tran+t_update

上式中，在网络带宽充足的前提下，车间A全体机器完成更新，总时间T由数据传输时间和单机更新时间决定。该更新模式属于停机更新模式，即在同步更新状态下，各机器无法进行作业，且对网络带宽要求高，优点是更新速度快。

因此，若待更新机器的当前更新类型为全部同步时，将预设的数据传输时间t_tran与预设的单机更新时间t_update进行累加，所得之和作为更新消耗时间 T_synchronous，且以更新消耗时间T_synchronous来完成车间中所有待更新机器同步更新。

更进一步的，网络带宽B表示在更新时机器占用网络带宽，单位为Mb/s，设每台机器传输时的带宽需求为b Mb/s。车间的生产效率

在同步更新模式下，更新消耗时间、网络带宽和生产效率分别表示为T_synchronous、 B_synchronous和R_synchronous。

因此，获取待更新机器全部同步更新时单台机器所需传输数据的带宽b及待更新机器的机器数量k，并将待更新机器全部同步更新时单台机器所需传输数据的带宽b与待更新机器的机器数量k相乘，所得的乘积作为待更新机器全部同步更新时占用的网络带宽，即B_synchronous＝k×b；以及

获取待更新机器全部同步更新时可用于生产的机器数量为0，并将所获取的待更新机器全部同步更新时可用于生产的机器数量0除以车间所有机器的总数量mxn，所得的商为待更新机器全部同步更新时的生产效率，即

(2)当在车间A中使用异步更新

上式中，在网络带宽仅能满足1台机器的前提下，在各机器间实现异步更新需要由机器数量或参与更新的机器规模决定。该更新模式的优点是，机器可以轮流执行更新需求，且对网络带宽要求低，不中断单机生产过程；缺点是更新消耗时间受机器数量影响，存在更新时间过长的问题。应当说明的是，不需更新机器在行列式中置0，待更新机器在行列式中置1。

因此，若待更新机器的当前更新类型为全部异步时，在车间所有机器中确定出每台待更新机器k及每台不需更新机器mxn-k，并给每台待更新机器k及每台不需更新机器mxn-k进行赋值之后形成第一赋值矩阵

(如每台待更新机器赋值为1，每台不需更新机器赋值为0)，且进一步将第一赋值矩阵

乘以预设的数据传输时间t_tran与预设的单机更新时间t_update二者累加之和，所得的乘积作为更新消耗时间，且以更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器异步更新。

更进一步的，网络带宽B表示在更新时机器占用网络带宽，单位为Mb/s，设每台机器传输时的带宽需求为b Mb/s。车间的生产效率

在同步更新模式下，更新消耗时间、网络带宽和生产效率分别表示为T_asynchronous、 B_asynchronous和R_asynchronous；

因此，获取待更新机器全部异步时单台机器所需传输数据的带宽b，并将所获取的单台机器所需传输数据的带宽b直接作为待更新机器全部异步更新时占用的网络带宽，即B_asynchronous＝1×b；以及

获取待更新机器全部异步更新时可用于生产的机器数量mxn-k，并将所获取的待更新机器全部异步更新时可用于生产的机器数量mxn-k除以车间所有机器的总数量mxn，所得的商为待更新机器全部异步更新时的生产效率，即

(3)当在车间A中使用同异步混合更新

上式中，采用了同步/异步混合的更新模式，在车间机器中，指定部分机器使用同步的更新方式，该部分机器在行列式中置0，其余机器则使用异步更新方式，该部分机器在行列式中置1，此时更新的总时长则由同步更新和异步更新模式两部分决定。此种更新模式的优点是，可以在不中断生产的前提下灵活地指定部分机器实现同步更新，并对网络带宽地需求不高，通过确定机器更新行列式的方式协调两种模式各机器的数量。应当说明的是，不需更新机器在行列式中置0。

因此，若待更新机器的当前更新类型为同异步混合更新时，在车间所有机器中确定出每台待更新机器k及每台不需更新机器mxn-k，并给每台待更新机器 k及每台不需更新机器mxn-k进行赋值之后形成第二赋值矩阵

且将第二赋值矩阵

乘以预设的数据传输时间t_tran与预设的单机更新时间t_update二者累加之和，所得的乘积

进一步与预设的数据传输时间t_tran与预设的单机更新时间t_update二者累加所得的和(t_tran+t_update)对比取最大的作为更新消耗时间，且以更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器同异步混合更新。

更进一步的，网络带宽B表示在更新时机器占用网络带宽，单位为Mb/s，设每台机器传输时的带宽需求为b Mb/s。车间的生产效率

在同异步混合更新模式下，更新消耗时间、网络带宽和生产效率分别表示为 T_hybid、B_hybid和R_hybid。

因此，获取待更新机器同异步混合更新时单台机器所需传输数据的带宽b及待更新机器中异步更新的机器数量j<k，并将所获取的单台机器所需传输数据的带宽b与所获取的异步更新的机器数量j加一之后相乘，所得的乘积作为待更新机器同异步混合更新时占用的网络带宽，即B_hybid＝bx(j+1)；以及

获取待更新机器同异步混合异步更新时可用于生产的机器数量，并将所获取待更新机器同异步混合异步更新时的可用于生产的机器数量除以车间所有机器的总数量mxn，所得的商为待更新机器同异步混合更新时的生产效率，即

其中，所述待更新机器同异步混合异步更新时的可用于生产的机器数量为车间所有机器的总数量减去所获取的异步更新的机器数量加一之后所得的差值，即mxn-(j+1)。

如图3所示，对本发明实施例提供的一种车间机器更新方法的应用场景作进一步说明：

车间A中共有4行4列共16台生产机器，其中白色(即无底色)为待更新机器。设数据从源机器到目标机器的传输时间为t_tran＝5s，单台机器的更新时间为t_update＝60s，则在车间A中完成所有机器更新：

更新消耗时间T在上述环境中三种模式分别为：

T_synchronous＝t_tran+t_update＝65s

网络带宽B在上述三种模式占用分别为：

B_synchronous＝n×b＝8×10Mb·s^-1＝80Mb·s^-1

B_asynchronous＝1×b＝10Mb·s^-1

B_hybid＝n×b+1×b＝4×b+b＝50Mb·s^-1

生产效率R在上述三种模式分别为：

由此可见，上述三种模式的对比关系可参见下表1所示：

表1

模式	时间消耗T(s)	带宽消耗B(Mb/s)	生产效率R
				同步	65	80	0
异步	520	10	0.5000
				同异步混合	260	5	0.6875

通过观察表1发现，采用了同异步混合的更新模式，可以很好地协调贷款消耗和生产效率，同时可以平衡时间消耗，是一种具有实际生产意义的更新方式。

如图4所示，为本发明实施例中，提供的一种车间机器更新系统，包括：

待更新机器确定单元110，用于确定车间内部所设的流水线及每条流水线各自对应设置的机器，并从车间所有机器中，区别出待更新机器；

更新类型检测单元120，用于检测待更新机器的当前更新类型；其中，所述当前更新类型为全部同步、全部异步及同异步混合之其中一种；

更新单元130，用于根据待更新机器的当前更新类型，并结合预设的数据传输时间和预设的单机更新时间，得到更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器相应更新。

其中，所述更新单元130包括：

同步更新模块，用于若待更新机器的当前更新类型为全部同步时，将所述预设的数据传输时间与所述预设的单机更新时间进行累加，所得之和作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器同步更新；

异步更新模块，用于若待更新机器的当前更新类型为全部异步时，在车间所有机器中确定出每台待更新机器及每台不需更新机器，并给每台待更新机器及每台不需更新机器进行赋值之后形成第一赋值矩阵，且进一步将所述第一赋值矩阵乘以所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加之和，所得的乘积作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器异步更新；

同异步混合更新模块，用于若待更新机器的当前更新类型为同异步混合更新时，在车间所有机器中确定出每台待更新机器及每台不需更新机器，并给每台待更新机器及每台不需更新机器进行赋值之后形成第二赋值矩阵，且将所述第二赋值矩阵乘以所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加之和，所得的乘积进一步与所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加所得的和对比取最大的作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器同异步混合更新。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明在规模车间机器面临程序更新问题时，可采用同步更新、异步更新或同异步混合更新的更新模式，向车间机器下达更新命令及传递数据并最终完成更新，从而能解决规模车间机器程序更新问题，实现不停车更新，且省时省力。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种车间机器更新方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、确定车间内部所设的流水线及每条流水线各自对应设置的机器，并从车间所有机器中，区别出待更新机器；

S2、检测待更新机器的当前更新类型；其中，所述当前更新类型为全部同步、全部异步及同异步混合之其中一种；

S3、根据待更新机器的当前更新类型，并结合预设的数据传输时间和预设的单机更新时间，得到更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器相应更新。

2.如权利要求1所述的车间机器更新方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

若待更新机器的当前更新类型为全部同步时，将所述预设的数据传输时间与所述预设的单机更新时间进行累加，所得之和作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器同步更新。

3.如权利要求2所述的车间机器更新方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

获取待更新机器全部同步更新时单台机器所需传输数据的带宽及待更新机器的机器数量，并将所述待更新机器全部同步更新时单台机器所需传输数据的带宽与所述待更新机器的机器数量相乘，所得的乘积作为待更新机器全部同步更新时占用的网络带宽；以及

获取待更新机器全部同步更新时可用于生产的机器数量，并将所获取的待更新机器全部同步更新时可用于生产的机器数量除以车间所有机器的总数量，所得的商为待更新机器全部同步更新时的生产效率。

4.如权利要求1所述的车间机器更新方法，其特征在于，所述步骤S3还具体包括：

若待更新机器的当前更新类型为全部异步时，在车间所有机器中确定出每台待更新机器及每台不需更新机器，并给每台待更新机器及每台不需更新机器进行赋值之后形成第一赋值矩阵，且进一步将所述第一赋值矩阵乘以所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加之和，所得的乘积作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器异步更新。

5.如权利要求4所述的车间机器更新方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

获取待更新机器全部异步时单台机器所需传输数据的带宽，并将所获取的单台机器所需传输数据的带宽直接作为待更新机器全部异步更新时占用的网络带宽；以及

获取待更新机器全部异步更新时可用于生产的机器数量，并将所获取的待更新机器全部异步更新时可用于生产的机器数量除以车间所有机器的总数量，所得的商为待更新机器全部异步更新时的生产效率。

6.如权利要求1所述的车间机器更新方法，其特征在于，所述步骤S3还具体包括：

若待更新机器的当前更新类型为同异步混合更新时，在车间所有机器中确定出每台待更新机器及每台不需更新机器，并给每台待更新机器及每台不需更新机器进行赋值之后形成第二赋值矩阵，且将所述第二赋值矩阵乘以所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加之和，所得的乘积进一步与所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加所得的和对比取最大的作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器同异步混合更新。

7.如权利要求6所述的车间机器更新方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

获取待更新机器同异步混合更新时单台机器所需传输数据的带宽及待更新机器中异步更新的机器数量，并将所获取的单台机器所需传输数据的带宽与所获取的异步更新的机器数量加一之后相乘，所得的乘积作为待更新机器同异步混合更新时占用的网络带宽；以及

获取待更新机器同异步混合异步更新时可用于生产的机器数量，并将所获取待更新机器同异步混合异步更新时的可用于生产的机器数量除以车间所有机器的总数量，所得的商为待更新机器同异步混合更新时的生产效率；其中，所述待更新机器同异步混合异步更新时的可用于生产的机器数量为车间所有机器的总数量减去所获取的异步更新的机器数量加一之后所得的差值。

8.一种车间机器更新系统，其特征在于，包括：

待更新机器确定单元，用于确定车间内部所设的流水线及每条流水线各自对应设置的机器，并从车间所有机器中，区别出待更新机器；

更新类型检测单元，用于检测待更新机器的当前更新类型；其中，所述当前更新类型为全部同步、全部异步及同异步混合之其中一种；

更新单元，用于根据待更新机器的当前更新类型，并结合预设的数据传输时间和预设的单机更新时间，得到更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器相应更新。

9.如权利要求8所述的车间机器更新系统，其特征在于，所述更新单元包括：

同步更新模块，用于若待更新机器的当前更新类型为全部同步时，将所述预设的数据传输时间与所述预设的单机更新时间进行累加，所得之和作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器同步更新；

异步更新模块，用于若待更新机器的当前更新类型为全部异步时，在车间所有机器中确定出每台待更新机器及每台不需更新机器，并给每台待更新机器及每台不需更新机器进行赋值之后形成第一赋值矩阵，且进一步将所述第一赋值矩阵乘以所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加之和，所得的乘积作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器异步更新；

同异步混合更新模块，用于若待更新机器的当前更新类型为同异步混合更新时，在车间所有机器中确定出每台待更新机器及每台不需更新机器，并给每台待更新机器及每台不需更新机器进行赋值之后形成第二赋值矩阵，且将所述第二赋值矩阵乘以所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加之和，所得的乘积进一步与所述预设的数据传输时间和所述预设的单机更新时间二者累加所得的和对比取最大的作为所述更新消耗时间，且以所述更新消耗时间来完成车间中所有待更新机器同异步混合更新。

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