1 現狀      

    隨著現代化企業制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臺的建設；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、售后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，并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后服務有重要的意義。 由于生產，質量數據屬動態信息，不僅數據量大，而且內容龐雜，且由于此數據不僅用于生產統計及質量監控等方面，同時還具有對產品終身質量跟蹤等功能，因而必須保證數據準確；另外，出于對勞動生產率等方面的考慮，不可能在現場的每個網點都設定專人負責數據輸入，所以數據的采集只能由計算機軟件來完成，由系統來保證數據的實時和準確，這就是本系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，但裝置的數據只能顯示在裝置的操作站上，只有到生產現場的控制面板上，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） 沒有長期的歷史數據存儲。隨著存儲介質價格不斷下降，保存海量歷史數據成為可能。而PLC或操作站本身一般不具備存儲能力，或者歷史數據存儲能力很有限，而長期的歷史數據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。測試數據直接反映生產的質量情況，對指導生產具有非常重要的意義。目前這些數據沒有進入計算機系統，只有在現場操作站才能看到。這些數據需要通過電話或報表形式報送生產管理部門，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據反饋給設置操作人員和生產調度人員，可以保證有效地控制生產質量、降低生產成本。

5） 綜合統計分析和應用力度不夠。各生產車間長期發展積累的數據是公司的巨大財富，它目前還是一個未被充分發掘利用的寶藏。大量的數據只被用于現場監控，而沒有對這些數據進行統計分析。

6） 數據采集難度大。由于生產設備都成套采購或引進的，本企業對控制系統沒有足夠的資料的，增加了數據采集難度。

2 系統架構

設備監控管理系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]設計。此網絡結構，可以實現辦公網與生產控制網絡的隔離，避免病毒從辦公網傳到生產網中來，保障生產網的安全，并可實現數據的共享。根據現場的生產特點及設計要求，在每條生產線放置一臺前置機，前置機可根據客戶應用情況，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、歷史追溯等功能。 

依據實現情況，采用原網絡和計算機利舊的方案，只需在計算機上安裝紫金橋組態軟件，負責與控制系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復等功能。

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，當網絡恢復后能自動將數據恢復到管理層數據服務器。數據恢復保證了歷史數據的完整性和一致性。

系統結構圖如下：

3 系統設計目標

1) 建立實時數據平臺：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復信號的采集；

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歷史紀錄存儲、統計、查詢功能；

7) 設備重要工藝參數的實時曲線跟蹤、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) 統計過程控制（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，可以提供多種控制圖和分析數據，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，并能對各個班組的操作水平進行評估、考核；

12) 系統具有與外部系統進行數據交換的接口，并可提供網絡功能的支持； 　　

13) 系統采用具有實時數據監控軟件技術，并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并捕捉各個層面的創新保持或提高質量水平； 

4 設計原則