一、概述
產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)生存和發(fā)展之本,產(chǎn)品質(zhì)量管理作為產(chǎn)品出廠最后一道關(guān)口,對保證產(chǎn)品質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。工藝設備數(shù)據(jù)采集及產(chǎn)品跟蹤系統(tǒng)可實現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量的實時跟蹤管理,所有工藝數(shù)據(jù)實時采集、存儲和應用,自動統(tǒng)計每天的生產(chǎn)日報,每月的生產(chǎn)報表,每個產(chǎn)品的質(zhì)量跟蹤報表等。
二、設計目標
?采用自動化、信息化的技術(shù),解決人為因素導致的產(chǎn)量和質(zhì)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;
?設備、工藝數(shù)據(jù)正常生產(chǎn)狀態(tài)和故障停機狀態(tài)的監(jiān)控與自動報警;
?生產(chǎn)信息、產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)及故障信息的歷史記錄存儲、統(tǒng)計、查詢功能;
?參數(shù)的實時曲線、歷史曲線、分析曲線;
?設備產(chǎn)量、班組產(chǎn)量以報表形式展示;
?影響產(chǎn)品質(zhì)量的參數(shù)報表追蹤,通過分析來提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量;
?工藝參數(shù)的追蹤,發(fā)現(xiàn)操作的潛在問題,產(chǎn)生指導性信息、并能對各個班組的操作水平進行評估、考核;
?本系統(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;
?本系統(tǒng)采用具有實時數(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,既能達到現(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(zhì)量水平;
?你的產(chǎn)品質(zhì)量如何跟蹤?出廠之后的產(chǎn)品如何追溯責任人?
如何獲得你產(chǎn)品的出廠信息?如何鑒別你產(chǎn)品的真?zhèn)危?nbsp;
采用本系統(tǒng),你的產(chǎn)品出廠之后仍可以查到如下信息:
a. 驗證產(chǎn)品的真?zhèn)?,即具有產(chǎn)品防偽功能。
b. 產(chǎn)品資料,可以獲取產(chǎn)品的名稱、規(guī)格以及其他的詳細資料。
c. 質(zhì)檢員,可以獲取此產(chǎn)品的各工序的質(zhì)檢員、生產(chǎn)者。
d. 生產(chǎn)日期,此產(chǎn)品的確切的生產(chǎn)日期。
三、設計原則
穩(wěn)定性:采用當前先進成熟的技術(shù)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(jié)合相關(guān)的國際標準或工業(yè)標準執(zhí)行。
四、架構(gòu)設計
網(wǎng)絡構(gòu)成依據(jù)三層次結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)]設計。此網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),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,各工作區(qū)放置操作站,完成各區(qū)工作內(nèi)容。數(shù)據(jù)采集服務器,完成PLC數(shù)據(jù)采集,并將數(shù)據(jù)提供各工作區(qū)操作站和數(shù)據(jù)倉儲服務器。數(shù)據(jù)倉儲服務器負責工程師參數(shù)的修改,數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、存儲等,再通過辦公網(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。
數(shù)據(jù)采集服務器、操作站與數(shù)據(jù)倉儲服務器間通訊故障時,數(shù)據(jù)采集服務器、操作站能夠?qū)W(wǎng)絡斷線期間的數(shù)據(jù)進行緩存,當網(wǎng)絡恢復后能自動將數(shù)據(jù)恢復到數(shù)據(jù)倉儲服務器。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(jié)構(gòu)圖如下:
五、系統(tǒng)功能
功能概述如下:
◆HMI實時監(jiān)測設備運行參數(shù),根據(jù)參數(shù)情況做相應處理。
◆對參數(shù)超高或超低報警,通過多樣化的告警形式,如短信、文字、語音提醒、彈出窗口等方式提示大屏中心,或者按照系統(tǒng)預先定義好的設置自動將相關(guān)報警信息發(fā)送至遠程相關(guān)人員。
◆在授權(quán)許可下可對參數(shù)進行修改等;
◆可進行歷史數(shù)據(jù)查詢,顯示變化曲線,并可根據(jù)歷史數(shù)據(jù)完成各種統(tǒng)計報表或日、月、年報等;
◆可對各站點設備進行管理,運行狀態(tài)、是否故障、運行時間等;
◆在授權(quán)的情況下可通過網(wǎng)絡采用IE瀏覽器進行WWW遠程訪問本系統(tǒng)。
5.1實時監(jiān)控
通過組態(tài)生成HMI人機界面,動畫顯示工藝流程形象生動,實時設備的數(shù)據(jù)監(jiān)控,技術(shù)人員可通過數(shù)據(jù)分析設備的運行情況,并做參數(shù)的調(diào)整下發(fā)給設備。有現(xiàn)場設備出現(xiàn)故障,技術(shù)人員可通過人機界面查看數(shù)據(jù),分析問題,解決問題。
5.2數(shù)據(jù)采集和存儲
與現(xiàn)場PLC OPC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(zhì)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,操作站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(zhì)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。
數(shù)據(jù)存儲采用先進的實時數(shù)據(jù)庫+關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的方式,存儲只受硬盤大小的限制。實時數(shù)據(jù)庫存儲工藝數(shù)據(jù),關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲字符型的人工錄入、時間等信息,此方式查詢速度快、存儲時間長、方便數(shù)據(jù)導出和應用。
5.3曲線分析
1) 曲線分析
A.實時曲線
實時趨勢可以查看某一個數(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。
B.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(zhì)量的參數(shù)執(zhí)行情況,有效的為工藝人員提供分析。
C.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(shù)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(guān)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(guān)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。
5.4 報警故障記錄
1)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;
2)事故追憶
對設備故障或產(chǎn)品質(zhì)量等事件相關(guān)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(guān)聯(lián)點、事件發(fā)生前后時間范圍等都可以自由指定。
5.5用戶管理
本系統(tǒng)具有用戶管理機制,不同的用戶有不同的安全權(quán)限,只有授權(quán)用戶才能訪問授權(quán)的數(shù)據(jù)和畫面,保證數(shù)據(jù)的安全性。不同的用戶具有不同的權(quán)限,只有具有相關(guān)權(quán)限的用戶才能進行相關(guān)的操作,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。
5.6數(shù)據(jù)報表
報表記錄了所有參數(shù),技術(shù)人員可以查詢,便于合理的統(tǒng)計分析出設備的最佳運行參數(shù),降低運行成本,報表可以打印保存。歷史報表對一些重要參數(shù)以報表的方式查詢顯示,可輸入開始時間和結(jié)束時間來查詢一段時間的數(shù)據(jù)運行情況,直觀的分析設置參數(shù)信息,并可打印保存和導入EXCEL中分析。
1)報表
A.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。
?可以查詢?nèi)我鈺r間段內(nèi)的歷史數(shù)據(jù) ;
?以月為單位查詢歷史記錄;
B.工藝參數(shù)報表
對產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)進行存儲和展現(xiàn),為提高產(chǎn)品質(zhì)量提供重要分析數(shù)據(jù)。
5.7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。
5.8 網(wǎng)絡功能
服務器/客戶端模式
對于公司的一些重要部門采用C/S模式
采用純客戶端方式,客戶端無須組態(tài)
啟動后自動和服務器同步
歷史數(shù)據(jù)緩存功能加快歷史訪問速度
畫面第一次下載后,每次比較只下載更新過的圖片或數(shù)據(jù),降低網(wǎng)絡負荷
Web發(fā)布和IE瀏覽
采用系統(tǒng)自帶的WEB服務器可以輕松構(gòu)建B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡監(jiān)控查詢子系統(tǒng)
用戶不用安裝任何程序即可在任意一臺機器通過IE瀏覽器訪問畫面
在有授權(quán)許可的情況下,用戶可以在世界任何地方通過Internet訪問監(jiān)控畫面。這樣,技術(shù)人員外出,只要能上網(wǎng)就可以查看設備運行情況。
5.9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。
八、總結(jié)
采用本系統(tǒng),工作更簡單、方便、準確和快捷。通過數(shù)據(jù)的采集、管理、檢索、存檔和統(tǒng)計實時化,質(zhì)量信息和動態(tài)地反映生產(chǎn)現(xiàn)狀使生產(chǎn)管理者能及時、準確、全面地了解生產(chǎn)情況。產(chǎn)品的自我辨別也是企業(yè)保護自己的一種方式,可以防止假冒產(chǎn)品損壞企業(yè)聲譽。 生產(chǎn)線采用條碼管理系統(tǒng)后,可大大提高質(zhì)量及管理水平,將為企業(yè)的決策、管理帶來顯著的效果。