1 現狀
隨著現代化企業製度在我國的普及和深化發展，企業的信息化建設不斷深入，各企業特別是大中型企業都加快了信息網絡平台的建設；企業正逐步轉向利用網絡和計算機集中處理
管理、生產、銷售、物流、售後服務等重要環節的大量數據。
在現代化、大規模的汽車整車和零部件生產行業中，對各類生產數據、質量信息的實時采集，並根據需要及時地向物料管理、生產調度、產品銷售、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、生產調度、銷售服務、質量監控、成本核算等都有著重要的作用，同時此數據對產品的質量跟蹤和售後服務有重要的意義。 youyushengchan，zhiliangshujushudongtaixinxi，bujinshujuliangda，erqieneirongpangza，qieyouyucishujubujinyongyushengchantongjijizhiliangjiankongdengfangmian，tongshihaijuyouduichanpinzhongshenzhilianggenzongdenggongneng，yinerbixubaozhengshujuzhunque；另外，出於對勞動生產率等方麵的考慮，不可能在現場的每個網點都設定專人負責數據輸入，所以數據的采集隻能由計算機軟件來完成，由係統來保證數據的實時和準確，這就是本係統的開發和實施的重點所在。
目前存在的問題：生產數據沒有有效共享，因而對影響生產過程的主要因素缺乏有效的監控手段。從各生產車間來看，各生產裝置都上了PLC，但裝置的數據隻能顯示在裝置的操作站上，隻有到生產現場的控製麵板上，才能觀察到生產數據。在車間辦公室、調度室，或公司領導，都無法直接看到現場的生產數據。如果出差在外，想了解一下生產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。由於各裝置信息封閉，即使在同一車間，由於采用的是不同廠家，或同一廠家不同型號的PLC，彼此間沒有數據通訊手段。這致使生產管理的各個環節脫節，生產管理部門不能及時、有效地了解生產狀況，指導組織生產，這樣可能造成一定的浪費。
3） 沒有長期的曆史數據存儲。隨著存儲介質價格不斷下降，保存海量曆史數據成為可能。而PLC或操作站本身一般不具備存儲能力，或者曆史數據存儲能力很有限，而長期的曆史數據有助於事故的事後分析。
4） 質zhi量liang信xin息xi反fan饋kui滯zhi後hou，導dao致zhi加jia工gong成cheng本ben增zeng加jia。測ce試shi數shu據ju直zhi接jie反fan映ying生sheng產chan的de質zhi量liang情qing況kuang，對dui指zhi導dao生sheng產chan具ju有you非fei常chang重zhong要yao的de意yi義yi。目mu前qian這zhe些xie數shu據ju沒mei有you進jin入ru計ji算suan機ji係xi統tong，隻zhi有you在zai現xian場chang操cao作zuo站zhan才cai能neng看kan到dao。這zhe些xie數shu據ju需xu要yao通tong過guo電dian話hua或huo報bao表biao形xing式shi報bao送song生sheng產chan管guan理li部bu門men，造zao成cheng信xin息xi遲chi滯zhi，並bing且qie不bu方fang便bian進jin行xing對dui比bi分fen析xi，形xing成cheng一yi定ding的de信xin息xi資zi源yuan浪lang費fei。因yin此ci及ji時shi準zhun確que地di將jiang質zhi量liang數shu據ju反fan饋kui給gei設she置zhi操cao作zuo人ren員yuan和he生sheng產chan調tiao度du人ren員yuan，可ke以yi保bao證zheng有you效xiao地di控kong製zhi生sheng產chan質zhi量liang、降低生產成本。
5） zonghetongjifenxiheyingyonglidubugou。geshengchanchejianchangqifazhanjileideshujushigongsidejudacaifu，tamuqianhaishiyigeweibeichongfenfajueliyongdebaozang。daliangdeshujuzhibeiyongyuxianchangjiankong，ermeiyouduizhexieshujujinxingtongjifenxi。
6） 數據采集難度大。由於生產設備都成套采購或引進的，本企業對控製係統沒有足夠的資料的，增加了數據采集難度。
2 係統架構
設備監控管理係統網絡構成依據三層次結構形式[即管理層（或稱辦公網絡）、監控層和生產層三層次結構]設she計ji。此ci網wang絡luo結jie構gou，可ke以yi實shi現xian辦ban公gong網wang與yu生sheng產chan控kong製zhi網wang絡luo的de隔ge離li，避bi免mian病bing毒du從cong辦ban公gong網wang傳chuan到dao生sheng產chan網wang中zhong來lai，保bao障zhang生sheng產chan網wang的de安an全quan，並bing可ke實shi現xian數shu據ju的de共gong享xiang。根gen據ju現xian場chang的de生sheng產chan特te點dian及ji設she計ji要yao求qiu，在zai每mei條tiao生sheng產chan線xian放fang置zhi一yi台tai前qian置zhi機ji，前qian置zhi機ji可ke根gen據ju客ke戶hu應ying用yong情qing況kuang，采cai用yong單dan/雙顯示器，如前置機無人操作，那麼顯示器懸掛於所在生產線上方顯示實時生產數據、報警信息和公司發布的通知。負責各自生產線的數據采集和監控，在通過辦公網絡將數據送到管理層對數據進行展現、管理、分析、曆史追溯等功能。
依據實現情況，采用原網絡和計算機利舊的方案，隻需在計算機上安裝紫金橋組態軟件，負責與控製係統以太網通訊的數據采集、數據處理、數據轉發、網絡斷線數據暫存和恢複等功能。
監控層和管理層數據庫間通訊故障時，監控層數據源能夠對斷線期間的數據進行緩存，當網絡恢複後能自動將數據恢複到管理層數據服務器。數據恢複保證了曆史數據的完整性和一致性。
係統結構圖如下：
3 係統設計目標
1) 建立實時數據平台：對生產運行數據、設備數據等信息進行收集、存儲；
2) 提供分析手段：對生產數據和相關的信息建立生產信息數據倉庫,通過豐富的統計分析方法和手段對數據進行展示；
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複信號的采集；
5) 生產信息、故障信息、通知等LED目視看板功能；
6) 生產信息及故障信息的曆史紀錄存儲、統計、查詢功能；
7) 設備重要工藝參數的實時曲線跟蹤、曆史曲線追溯、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形式；
10) 統計過程控製（Statistical Process Control）SPC是質量管理的有力工具，它可以保持生產線穩定，減少質量波動，提高產品質量。數據庫內置SPC點，可以提供多種控製圖和分析數據，全程監控產品質量。
11) 工藝重要參數的追蹤，發現操作的潛在問題，並能對各個班組的操作水平進行評估、考核；
12) 係統具有與外部係統進行數據交換的接口，並可提供網絡功能的支持；
13) 係統采用具有實時數據監控軟件技術，並根據目前企業信息化發展的特點，即能達到現有需求也可根據監控與管理要求的增加進行擴展；
14) 促使設計、工程及生產部門提高每個環節的效率，確保成本競爭力以降低成本並捕捉各個層麵的創新保持或提高質量水平；
4 設計原則
穩定性：采用當前先進成熟的技術和通用性較強的軟件產品；
實用性：合理配置和選取合適的產品型號，使整個係統穩定、可靠和成本節約；
方便性：完善的管理係統，用戶操作方便直觀；
可擴展性及易維護性原則；
開放性：為保證各供應商產品的協同運行，同時考慮到投資者的長遠利益，本係統必須是開放係統，並結合相關的國際標準或工業標準執行。
5 係統功能
1） 數據采集和存儲
前置機通過與現場PLC OPC方式通訊，采集設備生產數據如產能數據、設備運行時間、設備狀態信息、影響產品質量的重要參數等,完成設備原始生產數據實時采集和數據存儲，為實時數據展現、曆史追溯和統計分析起到重要的數據依據。為企業建立一個數據倉庫，實時數據庫對於企業來說就如同飛機上的“黑匣子”。youyuqiyeshishishujucunfangzaitongyideshujukuzhong，qiyezhongdesuoyouren，wulunzaishenmedifangdoukekandaohefenxixiangtongdexinxi，kehuduandeyingyongchengxukeshiyonghuhenrongyizaiqiyejishishiguanli，zhurugongyigaijin、質量控製、故障定位維護等，在業務管理和實時生產之間起到橋梁作用，更好地實現企業數字化管理。
2） 報警和事件功能
baojingshikongzhiguochenghuoshebeizhuangtaichuxianwentishifachudejinggao，tongshiyaoqiucaozuorenyuanzuochuxiangying，jishijiejuefashengdewenti。shijianjilulexitonggezhongzhuangtaidebianhuahecaozuorenyuandehuodongqingkuang，buyaoqiucaozuorenyuanzuochuxiangying。dangchanshengyitedingxitongzhuangtaishi，birumoucaozuorenyuandengludaobenxitongshishijianjibeichufa。benxitongzhichishebeiguzhangbaojingshijianjiludebaocun、顯示、提醒和打印。
功能：提供重要工藝參數限值報警、偏差報警、變化率報警等多種報警方式；
提供設備故障報警,故障信息數據進行存儲，對故障信息進行報警和恢複，及時了解和解決設備故障，為設備建立“病曆庫”；
報警存儲和報警查詢：
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
3）曲線分析
A.實時曲線
實(shi)時(shi)趨(qu)勢(shi)可(ke)以(yi)察(cha)看(kan)某(mou)一(yi)個(ge)數(shu)據(ju)點(dian)在(zai)當(dang)前(qian)時(shi)刻(ke)的(de)狀(zhuang)態(tai)，而(er)且(qie)實(shi)時(shi)趨(qu)勢(shi)也(ye)可(ke)以(yi)保(bao)存(cun)一(yi)小(xiao)段(duan)時(shi)間(jian)的(de)數(shu)據(ju)趨(qu)勢(shi)，這(zhe)樣(yang)使(shi)用(yong)它(ta)就(jiu)可(ke)以(yi)了(le)解(jie)當(dang)前(qian)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)和(he)工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)的(de)執(zhi)行(xing)情(qing)況(kuang)。
B. 曆史曲線
曆史趨勢可以方便的觀察數據庫中的重要參數曆史點在任意一個時刻的狀態,對生產工藝參數追溯，方便了解過去時刻決定產品質量的參數執行情況，有效的為工藝人員提供分析。
C. 趨勢分析
趨qu勢shi分fen析xi能neng夠gou更geng加jia靈ling活huo的de觀guan察cha數shu據ju參can數shu在zai任ren意yi一yi個ge時shi刻ke的de狀zhuang態tai，不bu同tong時shi刻ke同tong一yi參can數shu的de對dui比bi等deng。同tong時shi提ti供gong統tong計ji分fen析xi功gong能neng，可ke以yi對dui任ren何he一yi段duan趨qu勢shi曲qu線xian的de統tong計ji值zhi進jin行xing計ji算suan，幫bang助zhu工gong藝yi技ji術shu員yuan和he工gong程cheng師shi進jin行xing統tong計ji分fen析xi和he工gong藝yi的de優you化hua。是shi增zeng強qiang的de曆li史shi數shu據ju分fen析xi組zu件jian。提ti供gong了le更geng多duo的de數shu據ju分fen析xi手shou段duan，在zai查zha看kan統tong計ji數shu據ju時shi，確que定ding具ju體ti的de統tong計ji範fan圍wei，在zai統tong計ji區qu就jiu會hui自zi動dong計ji算suan出chu相xiang關guan統tong計ji信xin息xi。在zai計ji算suan某mou些xie統tong計ji值zhi時shi，比bi如ru：CP、CPK，還需要用到統計上限和統計下限。選擇相關曲線後，您可以通過移動上值線和下值線來動態設置該曲線的統計上下限,可以在曆史曲線上做標記說明，同時提供了更多的函數接口，可以導出到EXCEL對數據進行再次分析。
4） 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、累計運行時間、連(lian)續(xu)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)，並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)對(dui)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)進(jin)行(xing)報(bao)警(jing)。當(dang)打(da)開(kai)報(bao)警(jing)開(kai)關(guan)時(shi)，您(nin)可(ke)以(yi)選(xuan)擇(ze)對(dui)設(she)備(bei)的(de)累(lei)計(ji)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)或(huo)連(lian)續(xu)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)進(jin)行(xing)報(bao)警(jing)處(chu)理(li)，這(zhe)時(shi)您(nin)需(xu)要(yao)輸(shu)入(ru)最(zui)大(da)累(lei)計(ji)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)或(huo)最(zui)大(da)連(lian)續(xu)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)，這(zhe)樣(yang)在(zai)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)時(shi)，隻(zhi)要(yao)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)超(chao)限(xian)，係(xi)統(tong)就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)報(bao)警(jing)，提(ti)示(shi)您(nin)做(zuo)相(xiang)應(ying)的(de)處(chu)理(li)。有(you)效(xiao)的(de)提(ti)高(gao)設(she)備(bei)利(li)用(yong)率(lv)和(he)減(jian)小(xiao)設(she)備(bei)故(gu)障(zhang)率(lv)。
5） 圖表
以餅圖和棒狀圖對產量和某一型號或某一批次產品合格率進行直觀的展現,可按產品型號、班、日、月、年進行查詢。
6） 目視看板
通過懸掛於生產線上方的電視機，顯示每條生產線當前的生產信息、設備狀態信息、產能信息和重要通知等。
7） 事故追憶
對設備故障或產品質量等事件相關點的曆史狀態進行詳實記錄，以便對事故產生原因進行分析。事件的種類、數量、關聯點、事件發生前後時間範圍等都可以自由指定。
8） 報表
A. 生產報表
本係統通過與現場設備的實時通訊獲取生產原始數據，無法自動獲取的數據采用人工錄入的方式，通過對原始生產數據的加工，可以形成各類報表:包括實時數據報表、班報、日報、月報、年報等，報表可查詢、打印、導出EXECL等，報表樣式可根據客戶要求定製。報表樣式參考如下圖：
・ 可以查詢任意時間段內的曆史數據 ；
・ 以月為單位查詢曆史記錄；
B. 設備運行報表
記錄設備運行的重要參數，為設備保養和維護提供數據依據。
C. 工藝參數報表
對產品質量相關的數據進行存儲和展現，為提高產品質量提供重要分析數據。
9） 數據轉儲
數據轉儲工具實際上也是紫金橋實時數據庫一種對外通訊接口，隻是它麵向的是具有ODBC連接方式的數據庫管理係統。通過ODBC連lian接jie，數shu據ju轉zhuan儲chu工gong具ju將jiang實shi時shi數shu據ju按an固gu定ding的de表biao結jie構gou形xing式shi寫xie入ru數shu據ju庫ku管guan理li係xi統tong中zhong，或huo者zhe從cong表biao中zhong讀du取qu數shu據ju後hou將jiang其qi寫xie入ru到dao實shi時shi數shu據ju庫ku中zhong。這zhe種zhong通tong訊xun方fang式shi實shi現xian了leCIMS、ERP、LIMS等應用管理係統及用戶開發的管理係統與控製係統進行生產信息交換的手段，提高了紫金橋實時數據庫係統的開放性和可擴展。
10） SPC
SPC即統計過程控製（Statistical Process Control）。SPC主(zhu)要(yao)是(shi)指(zhi)應(ying)用(yong)統(tong)計(ji)分(fen)析(xi)技(ji)術(shu)對(dui)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)，科(ke)學(xue)的(de)區(qu)分(fen)出(chu)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)的(de)隨(sui)機(ji)波(bo)動(dong)與(yu)異(yi)常(chang)波(bo)動(dong)，從(cong)而(er)對(dui)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)的(de)異(yi)常(chang)趨(qu)勢(shi)提(ti)出(chu)預(yu)警(jing)，以(yi)便(bian)生(sheng)產(chan)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)及(ji)時(shi)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)，消(xiao)除(chu)異(yi)常(chang)，恢(hui)複(fu)過(guo)程(cheng)的(de)穩(wen)定(ding)，從(cong)而(er)達(da)到(dao)提(ti)高(gao)和(he)控(kong)製(zhi)質(zhi)量(liang)的(de)目(mu)的(de)。
11） 網絡功能
管理層係統同時支持B/S和C/S結構，用戶可以通過IE瀏(liu)覽(lan)器(qi)或(huo)者(zhe)紫(zi)金(jin)橋(qiao)客(ke)戶(hu)端(duan)進(jin)行(xing)訪(fang)問(wen)。同(tong)時(shi)，完(wan)善(shan)的(de)安(an)全(quan)管(guan)理(li)功(gong)能(neng)可(ke)以(yi)讓(rang)用(yong)戶(hu)在(zai)授(shou)權(quan)範(fan)圍(wei)內(nei)訪(fang)問(wen)，保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)生(sheng)產(chan)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)平(ping)台(tai)與(yu)運(yun)行(xing)的(de)門(men)戶(hu)網(wang)站(zhan)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)無(wu)縫(feng)集(ji)成(cheng)。
12） 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係統，能實時修改設定參數，在自動狀態時能根據設定參數實現最優化運行。
13） 多種開放接口
用戶可以通過係統提供的ˎ̥>API接口，ˎ̥>COM控件，ˎ̥>OPC服務器、ˎ̥>DDE服務器與數據庫進行通訊。
6 總結
Ø 確保訂單準時交貨
Ø 縮短訂單生產過程時間
Ø 減少機台產線停機等待時間
Ø 減少物料采購提前期
Ø 減少生產缺料情況
Ø 減少物料、成品、半成品的庫存
Ø 減少生產、生管的人力需求
Ø 讓生產管理透明化、可視化、可量化
Ø 提高產品質量、降低製造成本
Ø 靈活應對多變的生產訂單
Ø 管理複雜的產品和工藝
Ø 實時監控生產現場
Ø 改善品質管理的效果
Ø 提供完整準確的製造數據
Ø 讓工作更輕鬆
Ø 讓工廠更賺錢
