現(xiàn)狀

　　隨著現(xiàn)代化企業(yè)制度在我國的普及和深化發(fā)展，企業(yè)的信息化建設不斷深入，各企業(yè)特別是大中型企業(yè)都加快了信息網(wǎng)絡平臺的建設；企業(yè)正逐步轉向利用網(wǎng)絡和計算機集中處理管理、生產(chǎn)、銷售、物流、售后服務等重要環(huán)節(jié)的大量數(shù)據(jù)。

　　在現(xiàn)代化、大規(guī)模的汽車整車和零部件生產(chǎn)行業(yè)中，對各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質量信息的實時采集，并根據(jù)需要及時地向物料管理、生產(chǎn)調度、產(chǎn)品銷售、質量保證、計劃財務以及其他相關的各部門傳送各類信息，這對原材料供應、生產(chǎn)調度、銷售服務、質量監(jiān)控、成本核算等都有著重要的作用，同時此數(shù)據(jù)對產(chǎn)品的質量跟蹤和售后服務有重要的意義。由于生產(chǎn)，質量數(shù)據(jù)屬動態(tài)信息，不僅數(shù)據(jù)量大，而且內容龐雜，且由于此數(shù)據(jù)不僅用于生產(chǎn)統(tǒng)計及質量監(jiān)控等方面，同時還具有對產(chǎn)品終身質量跟蹤等功能，因而必須保證數(shù)據(jù)準確；另外，出于對勞動生產(chǎn)率等方面的考慮，不可能在現(xiàn)場的每個網(wǎng)點都設定專人負責數(shù)據(jù)輸入，所以數(shù)據(jù)的采集只能由計算機軟件來完成，由系統(tǒng)來保證數(shù)據(jù)的實時和準確，這就是本系統(tǒng)的開發(fā)和實施的重點所在。

　　目前存在的問題：

　　生產(chǎn)數(shù)據(jù)沒有有效共享，因而對影響生產(chǎn)過程的主要因素缺乏有效的監(jiān)控手段。從各生產(chǎn)車間來看，各生產(chǎn)裝置都上了PLC，但裝置的數(shù)據(jù)只能顯示在裝置的操作站上，只有到生產(chǎn)現(xiàn)場的控制面板上，才能觀察到生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在車間辦公室、調度室，或公司領導，都無法直接看到現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。如果出差在外，想了解一下生產(chǎn)情況就更是無能為力了。

　　分散的“信息孤島”無法進行集中化管理。由于各裝置信息封閉，即使在同一車間，由于采用的是不同廠家，或同一廠家不同型號的PLC，彼此間沒有數(shù)據(jù)通訊手段。這致使生產(chǎn)管理的各個環(huán)節(jié)脫節(jié)，生產(chǎn)管理部門不能及時、有效地了解生產(chǎn)狀況，指導組織生產(chǎn)，這樣可能造成一定的浪費。

　　沒有長期的歷史數(shù)據(jù)存儲。隨著存儲介質價格不斷下降，保存海量歷史數(shù)據(jù)成為可能。而PLC或操作站本身一般不具備存儲能力，或者歷史數(shù)據(jù)存儲能力很有限，而長期的歷史數(shù)據(jù)有助于事故的事后分析。

　　質量信息反饋滯后，導致加工成本增加。測試數(shù)據(jù)直接反映生產(chǎn)的質量情況，對指導生產(chǎn)具有非常重要的意義。目前這些數(shù)據(jù)沒有進入計算機系統(tǒng)，只有在現(xiàn)場操作站才能看到。這些數(shù)據(jù)需要通過電話或報表形式報送生產(chǎn)管理部門，造成信息遲滯，并且不方便進行對比分析，形成一定的信息資源浪費。因此及時準確地將質量數(shù)據(jù)反饋給設置操作人員和生產(chǎn)調度人員，可以保證有效地控制生產(chǎn)質量、降低生產(chǎn)成本。

　　綜合統(tǒng)計分析和應用力度不夠。各生產(chǎn)車間長期發(fā)展積累的數(shù)據(jù)是公司的巨大財富，它目前還是一個未被充分發(fā)掘利用的寶藏。大量的數(shù)據(jù)只被用于現(xiàn)場監(jiān)控，而沒有對這些數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

　　數(shù)據(jù)采集難度大。由于生產(chǎn)設備都成套采購或引進的，本企業(yè)對控制系統(tǒng)沒有足夠的資料的，增加了數(shù)據(jù)采集難度。

　　系統(tǒng)架構

　　設備監(jiān)控管理系統(tǒng)網(wǎng)絡構成依據(jù)三層次結構形式[即管理層（或稱辦公網(wǎng)絡）、監(jiān)控層和生產(chǎn)層三層次結構]設計。此網(wǎng)絡結構，可以實現(xiàn)辦公網(wǎng)與生產(chǎn)控制網(wǎng)絡的隔離，避免病毒從辦公網(wǎng)傳到生產(chǎn)網(wǎng)中來，保障生產(chǎn)網(wǎng)的安全，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。根據(jù)現(xiàn)場的生產(chǎn)特點及設計要求，在每條生產(chǎn)線放置一臺前置機，前置機可根據(jù)客戶應用情況，采用單/雙顯示器，如前置機無人操作，那么顯示器懸掛于所在生產(chǎn)線上方顯示實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)、報警信息和公司發(fā)布的通知。負責各自生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，在通過辦公網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)送到管理層對數(shù)據(jù)進行展現(xiàn)、管理、分析、歷史追溯等功能。

　　依據(jù)實現(xiàn)情況，采用原網(wǎng)絡和計算機利舊的方案，只需在計算機上安裝紫金橋組態(tài)軟件，負責與控制系統(tǒng)以太網(wǎng)通訊的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)轉發(fā)、網(wǎng)絡斷線數(shù)據(jù)暫存和恢復等功能。

　　監(jiān)控層和管理層數(shù)據(jù)庫間通訊故障時，監(jiān)控層數(shù)據(jù)源能夠對斷線期間的數(shù)據(jù)進行緩存，當網(wǎng)絡恢復后能自動將數(shù)據(jù)恢復到管理層數(shù)據(jù)服務器。數(shù)據(jù)恢復保證了歷史數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

　　系統(tǒng)結構圖如下：

　　系統(tǒng)設計目標

　　建立實時數(shù)據(jù)平臺：對生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)、設備數(shù)據(jù)等信息進行收集、存儲；

　　提供分析手段：對生產(chǎn)數(shù)據(jù)和相關的信息建立生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)倉庫,通過豐富的統(tǒng)計分析方法和手段對數(shù)據(jù)進行展示；

　　采用自動化、信息化的技術，解決人為因素導致的產(chǎn)量和質量問題；

　　設備運行信號、設備緊急停機信號、對應的故障工位號及故障類型信號和故障恢復信號的采集；

　　生產(chǎn)信息、故障信息、通知等LED目視看板功能；

　　生產(chǎn)信息及故障信息的歷史紀錄存儲、統(tǒng)計、查詢功能；

　　設備重要工藝參數(shù)的實時曲線跟蹤、歷史曲線追溯、質量分析；

　　設備累計運行時間和所有設備的完好率統(tǒng)計，提高設備利用率；

　　可以提供日報表、月報表、年報表、查詢報表、自定義報表等多種報表展現(xiàn)形式；

　　統(tǒng)計過程控制（StatisticalProcessControl）SPC是質量管理的有力工具，它可以保持生產(chǎn)線穩(wěn)定，減少質量波動，提高產(chǎn)品質量。數(shù)據(jù)庫內置SPC點，可以提供多種控制圖和分析數(shù)據(jù)，全程監(jiān)控產(chǎn)品質量。

　　工藝重要參數(shù)的追蹤，發(fā)現(xiàn)操作的潛在問題，并能對各個班組的操作水平進行評估、考核；

　　系統(tǒng)采用具有實時數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件技術，并根據(jù)目前企業(yè)信息化發(fā)展的特點，即能達到現(xiàn)有需求也可根據(jù)監(jiān)控與管理要求的增加進行擴展；

　　促使設計、工程及生產(chǎn)部門提高每個環(huán)節(jié)的效率，確保成本競爭力以降低成本并捕捉各個層面的創(chuàng)新保持或提高質量水平；

　　建立實時數(shù)據(jù)平臺：對生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)、設備數(shù)據(jù)等信息進行收集、存儲；

　　設計原則

　　穩(wěn)定性：采用當前先進成熟的技術和通用性較強的軟件產(chǎn)品；

　　實用性：合理配置和選取合適的產(chǎn)品型號，使整個系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠和成本節(jié)約；

　　方便性：完善的管理系統(tǒng)，用戶操作方便直觀；

　　可擴展性及易維護性原則；

　　開放性：為保證各供應商產(chǎn)品的協(xié)同運行，同時考慮到投資者的長遠利益，本系統(tǒng)必須是開放系統(tǒng)，并結合相關的國際標準或工業(yè)標準執(zhí)行。

　　系統(tǒng)功能

　　數(shù)據(jù)采集和存儲

　　前置機通過與現(xiàn)場PLCOPC方式通訊，采集設備生產(chǎn)數(shù)據(jù)如產(chǎn)能數(shù)據(jù)、設備運行時間、設備狀態(tài)信息、影響產(chǎn)品質量的重要參數(shù)等,完成設備原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集和數(shù)據(jù)存儲，為實時數(shù)據(jù)展現(xiàn)、歷史追溯和統(tǒng)計分析起到重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。為企業(yè)建立一個數(shù)據(jù)倉庫，實時數(shù)據(jù)庫對于企業(yè)來說就如同飛機上的“黑匣子”。由于企業(yè)實時數(shù)據(jù)存放在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中，企業(yè)中的所有人，無論在什么地方都可看到和分析相同的信息，客戶端的應用程序可使用戶很容易在企業(yè)級實施管理，諸如工藝改進、質量控制、故障定位維護等，在業(yè)務管理和實時生產(chǎn)之間起到橋梁作用，更好地實現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化管理。

　　報警和事件功能

　　報警是控制過程或設備狀態(tài)出現(xiàn)問題時發(fā)出的警告，同時要求操作人員做出響應，及時解決發(fā)生的問題。事件記錄了系統(tǒng)各種狀態(tài)的變化和操作人員的活動情況，不要求操作人員作出響應。當產(chǎn)生一特定系統(tǒng)狀態(tài)時，比如某操作人員登錄到本系統(tǒng)時,事件即被觸發(fā)。本系統(tǒng)支持“過程報警”、“設備故障報警”和“事件記錄”的保存、顯示、提醒和打印。

　　功能：

　　提供重要工藝參數(shù)限值報警、偏差報警、變化率報警等多種報警方式；

　　提供設備故障報警,故障信息數(shù)據(jù)進行存儲，對故障信息進行報警和恢復，及時了解和解決設備故障，為設備建立“病歷庫”；

　　報警存儲和報警查詢；

　　對人工修改的重要生產(chǎn)運行參數(shù)記錄、保存和查詢；

　　曲線分析

　　實時曲線

　　實時趨勢可以察看某一個數(shù)據(jù)點在當前時刻的狀態(tài)，而且實時趨勢也可以保存一小段時間的數(shù)據(jù)趨勢，這樣使用它就可以了解當前設備的運行狀況和工藝參數(shù)的執(zhí)行情況。

　　歷史曲線

　　歷史趨勢可以方便的觀察數(shù)據(jù)庫中的重要參數(shù)歷史點在任意一個時刻的狀態(tài),對生產(chǎn)工藝參數(shù)追溯，方便了解過去時刻決定產(chǎn)品質量的參數(shù)執(zhí)行情況，有效的為工藝人員提供分析。

　　趨勢分析

　　趨勢分析能夠更加靈活的觀察數(shù)據(jù)參數(shù)在任意一個時刻的狀態(tài)，不同時刻同一參數(shù)的對比等。同時提供統(tǒng)計分析功能，可以對任何一段趨勢曲線的統(tǒng)計值進行計算，幫助工藝技術員和工程師進行統(tǒng)計分析和工藝的優(yōu)化。是增強的歷史數(shù)據(jù)分析組件。提供了更多的數(shù)據(jù)分析手段，在查看統(tǒng)計數(shù)據(jù)時，確定具體的統(tǒng)計范圍，在統(tǒng)計區(qū)就會自動計算出相關統(tǒng)計信息。在計算某些統(tǒng)計值時，比如：CP、CPK，還需要用到統(tǒng)計上限和統(tǒng)計下限。選擇相關曲線后，您可以通過移動上值線和下值線來動態(tài)設置該曲線的統(tǒng)計上下限,可以在歷史曲線上做標記說明，同時提供了更多的函數(shù)接口，可以導出到EXCEL對數(shù)據(jù)進行再次分析。

　　設備管理

　　可以通過設備管理功能塊，有效的對設備進行管理。可以記錄一個設備的啟停次數(shù)、累計運行時間、連續(xù)運行時間，并且可以對設備的運行時間進行報警。當打開報警開關時，您可以選擇對設備的累計運行時間或連續(xù)運行時間進行報警處理，這時您需要輸入最大累計運行時間或最大連續(xù)運行時間，這樣在系統(tǒng)運行時，只要設備運行時間超限，系統(tǒng)就會產(chǎn)生報警，提示您做相應的處理。有效的提高設備利用率和減小設備故障率。

　　圖表

　　以餅圖和棒狀圖對產(chǎn)量和某一型號或某一批次產(chǎn)品合格率進行直觀的展現(xiàn),可按產(chǎn)品型號、班、日、月、年進行查詢。

　　目視看板

　　通過懸掛于生產(chǎn)線上方的電視機，顯示每條生產(chǎn)線當前的生產(chǎn)信息、設備狀態(tài)信息、產(chǎn)能信息和重要通知等。

　　事故追憶

　　對設備故障或產(chǎn)品質量等事件相關點的歷史狀態(tài)進行詳實記錄，以便對事故產(chǎn)生原因進行分析。事件的種類、數(shù)量、關聯(lián)點、事件發(fā)生前后時間范圍等都可以自由指定。

　　報表

　　1.生產(chǎn)報表

　　本系統(tǒng)通過與現(xiàn)場設備的實時通訊獲取生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)，無法自動獲取的數(shù)據(jù)采用人工錄入的方式，通過對原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)的加工，可以形成各類報表:包括實時數(shù)據(jù)報表、班報、日報、月報、年報等，報表可查詢、打印、導出EXECL等，報表樣式可根據(jù)客戶要求定制。報表樣式參考如下圖：

　　1.1可以查詢任意時間段內的歷史數(shù)據(jù)

　　1.2以月為單位查詢歷史記錄

　　2.設備運行報表

　　記錄設備運行的重要參數(shù)，為設備保養(yǎng)和維護提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

　　3.工藝參數(shù)報表

　　對產(chǎn)品質量相關的數(shù)據(jù)進行存儲和展現(xiàn)，為提高產(chǎn)品質量提供重要分析數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)轉儲

　　數(shù)據(jù)轉儲工具實際上也是紫金橋實時數(shù)據(jù)庫一種對外通訊接口，只是它面向的是具有ODBC連接方式的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。通過ODBC連接，數(shù)據(jù)轉儲工具將實時數(shù)據(jù)按固定的表結構形式寫入數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，或者從表中讀取數(shù)據(jù)后將其寫入到實時數(shù)據(jù)庫中。這種通訊方式實現(xiàn)了CIMS、ERP、LIMS等應用管理系統(tǒng)及用戶開發(fā)的管理系統(tǒng)與控制系統(tǒng)進行生產(chǎn)信息交換的手段，提高了紫金橋實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開放性和可擴展。

　　SPC

　　SPC即統(tǒng)計過程控制（StatisticalProcessControl）。SPC主要是指應用統(tǒng)計分析技術對生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控，科學的區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質量的隨機波動與異常波動，從而對生產(chǎn)過程的異常趨勢提出預警，以便生產(chǎn)管理人員及時采取措施，消除異常，恢復過程的穩(wěn)定，從而達到提高和控制質量的目的。

　　網(wǎng)絡功能

　　管理層系統(tǒng)同時支持B/S和C/S結構，用戶可以通過IE瀏覽器或者紫金橋客戶端進行訪問。同時，完善的安全管理功能可以讓用戶在授權范圍內訪問，保證系統(tǒng)的安全性和可靠性生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集平臺與運行的門戶網(wǎng)站系統(tǒng)進行無縫集成。

　　安全管理

　　設置操作權限，不同用戶級別可以通過相應的權限進入系統(tǒng)，能實時修改設定參數(shù)，在自動狀態(tài)時能根據(jù)設定參數(shù)實現(xiàn)最優(yōu)化運行。

　　多種開放接口

　　用戶可以通過系統(tǒng)提供的API接口，COM控件，OPC服務器、DDE服務器與數(shù)據(jù)庫進行通訊。

　　總結

　　確保訂單準時交貨

　　縮短訂單生產(chǎn)過程時間

　　減少機臺產(chǎn)線停機等待時間

　　減少物料采購提前期

　　減少生產(chǎn)缺料情況

　　減少物料、成品、半成品的庫存

　　減少生產(chǎn)、生管的人力需求

　　讓生產(chǎn)管理透明化、可視化、可量化

　　提高產(chǎn)品質量、降低制造成本

　　靈活應對多變的生產(chǎn)訂單

　　管理復雜的產(chǎn)品和工藝

　　實時監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場

　　改善品質管理的效果

　　提供完整準確的制造數(shù)據(jù)

　　讓工作更輕松