1 現(xiàn)狀      

    隨著現(xiàn)代化企業(yè)制度在我國(guó)的普及和深化發(fā)展，企業(yè)的信息化建設(shè)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(luò)平臺(tái)的建設(shè)；企業(yè)正逐步轉(zhuǎn)向利用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)集中處理管理、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、物流、售后服務(wù)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(chē)整車(chē)和零部件生產(chǎn)行業(yè)中，對(duì)各類(lèi)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量信息的實(shí)時(shí)采集，并根據(jù)需要及時(shí)地向物料管理、生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品銷(xiāo)售、質(zhì)量保證、計(jì)劃財(cái)務(wù)以及其他相關(guān)的各部門(mén)傳送各類(lèi)信息，這對(duì)原材料供應(yīng)、生產(chǎn)調(diào)度、銷(xiāo)售服務(wù)、質(zhì)量監(jiān)控、成本核算等都有著重要的作用，同時(shí)此數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量跟蹤和售后服務(wù)有重要的意義。 由于生產(chǎn)，質(zhì)量數(shù)據(jù)屬動(dòng)態(tài)信息，不僅數(shù)據(jù)量大，而且內(nèi)容龐雜，且由于此數(shù)據(jù)不僅用于生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)及質(zhì)量監(jiān)控等方面，同時(shí)還具有對(duì)產(chǎn)品終身質(zhì)量跟蹤等功能，因而必須保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；另外，出于對(duì)勞動(dòng)生產(chǎn)率等方面的考慮，不可能在現(xiàn)場(chǎng)的每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)都設(shè)定專(zhuān)人負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入，所以數(shù)據(jù)的采集只能由計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成，由系統(tǒng)來(lái)保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確，這就是本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)施的重點(diǎn)所在。

目前存在的問(wèn)題：生產(chǎn)數(shù)據(jù)沒(méi)有有效共享，因而對(duì)影響生產(chǎn)過(guò)程的主要因素缺乏有效的監(jiān)控手段。從各生產(chǎn)車(chē)間來(lái)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(chǎng)的控制面板上，才能觀察到生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在車(chē)間辦公室、調(diào)度室，或公司領(lǐng)導(dǎo)，都無(wú)法直接看到現(xiàn)場(chǎng)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(wú)能為力了。

2） 分散的“信息孤島”無(wú)法進(jìn)行集中化管理。由于各裝置信息封閉，即使在同一車(chē)間，由于采用的是不同廠家，或同一廠家不同型號(hào)的PLC，彼此間沒(méi)有數(shù)據(jù)通訊手段。這致使生產(chǎn)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)脫節(jié)，生產(chǎn)管理部門(mén)不能及時(shí)、有效地了解生產(chǎn)狀況，指導(dǎo)組織生產(chǎn)，這樣可能造成一定的浪費(fèi)。

3） 沒(méi)有長(zhǎng)期的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。隨著存儲(chǔ)介質(zhì)價(jià)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(chǔ)能力，或者歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力很有限，而長(zhǎng)期的歷史數(shù)據(jù)有助于事故的事后分析。

4） 質(zhì)量信息反饋滯后，導(dǎo)致加工成本增加。測(cè)試數(shù)據(jù)直接反映生產(chǎn)的質(zhì)量情況，對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)具有非常重要的意義。目前這些數(shù)據(jù)沒(méi)有進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只有在現(xiàn)場(chǎng)操作站才能看到。這些數(shù)據(jù)需要通過(guò)電話或報(bào)表形式報(bào)送生產(chǎn)管理部門(mén)，造成信息遲滯，并且不方便進(jìn)行對(duì)比分析，形成一定的信息資源浪費(fèi)。因此及時(shí)準(zhǔn)確地將質(zhì)量數(shù)據(jù)反饋給設(shè)置操作人員和生產(chǎn)調(diào)度人員，可以保證有效地控制生產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。

5） 綜合統(tǒng)計(jì)分析和應(yīng)用力度不夠。各生產(chǎn)車(chē)間長(zhǎng)期發(fā)展積累的數(shù)據(jù)是公司的巨大財(cái)富，它目前還是一個(gè)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(chǎng)監(jiān)控，而沒(méi)有對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

6） 數(shù)據(jù)采集難度大。由于生產(chǎn)設(shè)備都成套采購(gòu)或引進(jìn)的，本企業(yè)對(duì)控制系統(tǒng)沒(méi)有足夠的資料的，增加了數(shù)據(jù)采集難度。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成依據(jù)三層次結(jié)構(gòu)形式[即管理層（或稱(chēng)辦公網(wǎng)絡(luò)）、監(jiān)控層和生產(chǎn)層三層次結(jié)構(gòu)]設(shè)計(jì)。此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)辦公網(wǎng)與生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)的隔離，避免病毒從辦公網(wǎng)傳到生產(chǎn)網(wǎng)中來(lái)，保障生產(chǎn)網(wǎng)的安全，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求，在每條生產(chǎn)線放置一臺(tái)前置機(jī)，前置機(jī)可根據(jù)客戶(hù)應(yīng)用情況，采用單/雙顯示器，如前置機(jī)無(wú)人操作，那么顯示器懸掛于所在生產(chǎn)線上方顯示實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息和公司發(fā)布的通知。負(fù)責(zé)各自生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，在通過(guò)辦公網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)送到管理層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行展現(xiàn)、管理、分析、歷史追溯等功能。 

依據(jù)實(shí)現(xiàn)情況，采用原網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)利舊的方案，只需在計(jì)算機(jī)上安裝紫金橋組態(tài)軟件，負(fù)責(zé)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(zhuǎn)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)斷線數(shù)據(jù)暫存和恢復(fù)等功能。

監(jiān)控層和管理層數(shù)據(jù)庫(kù)間通訊故障時(shí)，監(jiān)控層數(shù)據(jù)源能夠?qū)嗑€期間的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后能自動(dòng)將數(shù)據(jù)恢復(fù)到管理層數(shù)據(jù)服務(wù)器。數(shù)據(jù)恢復(fù)保證了歷史數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

1) 建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)：對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)；

2) 提供分析手段：對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和相關(guān)的信息建立生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù),通過(guò)豐富的統(tǒng)計(jì)分析方法和手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行展示；

3) 采用自動(dòng)化、信息化的技術(shù)，解決人為因素導(dǎo)致的產(chǎn)量和質(zhì)量問(wèn)題；     

4) 設(shè)備運(yùn)行信號(hào)、設(shè)備緊急停機(jī)信號(hào)、對(duì)應(yīng)的故障工位號(hào)及故障類(lèi)型信號(hào)和故障恢復(fù)信號(hào)的采集；

5) 生產(chǎn)信息、故障信息、通知等LED目視看板功能；

6) 生產(chǎn)信息及故障信息的歷史紀(jì)錄存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、查詢(xún)功能；

7) 設(shè)備重要工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)曲線跟蹤、歷史曲線追溯、質(zhì)量分析；

8) 設(shè)備累計(jì)運(yùn)行時(shí)間和所有設(shè)備的完好率統(tǒng)計(jì)，提高設(shè)備利用率；

9) 可以提供日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表、查詢(xún)報(bào)表、自定義報(bào)表等多種報(bào)表展現(xiàn)形式；

10) 統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（Statistical Process Control）SPC是質(zhì)量管理的有力工具，它可以保持生產(chǎn)線穩(wěn)定，減少質(zhì)量波動(dòng)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)置SPC點(diǎn)，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(zhì)量。

11) 工藝重要參數(shù)的追蹤，發(fā)現(xiàn)操作的潛在問(wèn)題，并能對(duì)各個(gè)班組的操作水平進(jìn)行評(píng)估、考核；

12) 系統(tǒng)具有與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口，并可提供網(wǎng)絡(luò)功能的支持； 　　

13) 系統(tǒng)采用具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件技術(shù)，并根據(jù)目前企業(yè)信息化發(fā)展的特點(diǎn)，即能達(dá)到現(xiàn)有需求也可根據(jù)監(jiān)控與管理要求的增加進(jìn)行擴(kuò)展； 

14) 促使設(shè)計(jì)、工程及生產(chǎn)部門(mén)提高每個(gè)環(huán)節(jié)的效率，確保成本競(jìng)爭(zhēng)力以降低成本并捕捉各個(gè)層面的創(chuàng)新保持或提高質(zhì)量水平； 

4 設(shè)計(jì)原則