1 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(diào)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(diào)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(nèi)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(diào)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。
2） 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。
3） 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。
4） 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(diào)度人員，可以保證有效地控制生產(chǎn)質量、降低生產(chǎn)成本。
5） 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。
6） 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。
2 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：
3 系統(tǒng)設計目標
1) 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；
2) 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；
3) 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；
4) 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；
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錄存儲、統(tǒng)計、查詢功能；
7) 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；
8) 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；
9) 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；
10) 統(tǒng)計過程控制（Statistical Process Control）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(nèi)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。
11) 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；
12) 系統(tǒng)具有與外部系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換的接口，并可提供網(wǎng)絡功能的支持；
13) 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；
14) 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；
4 設計原則
穩(wěn)定性：采用當前先進成熟的技術和通用性較