王雪松（1.湖北工業(yè)大學(xué)，湖北武漢 430068；2.江蘇悅達(dá)紡織集團(tuán)有限公司，江蘇鹽城 224005）

?

淺談紡織管控集成系統(tǒng)應(yīng)用

王雪松12
（1.湖北工業(yè)大學(xué)，湖北武漢 430068；2.江蘇悅達(dá)紡織集團(tuán)有限公司，江蘇鹽城 224005）

摘 要紡織工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)擴(kuò)大就業(yè)、增加農(nóng)民收入、積累資金、出口創(chuàng)匯、繁榮市場(chǎng)、提高城鎮(zhèn)化水平、帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。棉紡行業(yè)智能化在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了一個(gè)提升智能化水平和信息化水平的解決方案。系統(tǒng)以提高生產(chǎn)效率、降低用工成本、加強(qiáng)質(zhì)量控制、提升信息化水平為目的，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過優(yōu)化管理，使管理更及時(shí)、更有效，從而提高生產(chǎn)率，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

關(guān)鍵詞在線監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)集成

Thesis on Integrated System Applications of Textile Management& Control

WANG Xue song1 2
（1. Hubei University of Technology , Hubei Wuhan 430068, China；2.JIANGSU YDTEX GROUP CO.,LTD., Jiangsu Yancheng 224005, China）

Abstract Textile industry is the pillar industry of our national economy. It has play an important role in the employment, increasing the income of farmers, funds accumulation, earning foreign exchange through exports, thriving market creation, urbanization level improvement, promoting related industries as well as promoting regional economic development. The online intelligent monitoring system of textile industry provides a solution of promoting the level of Artificial Intelligent and informationize. With the purpose of improving production efficiency, reducing labor costs, strengthening quality control and improving the level of information, through the on-line monitoring of field equipment to obtain the basic data as well as through the optimization management, this system has make management more timely and more effective, so as to improve productivity and enhance the competitiveness of enterprises.

Key words online monitoring；system integration

1 當(dāng)前紡織管控集成系統(tǒng)需求分析

近幾年以來，隨著現(xiàn)代高新科技向紡織工業(yè)的導(dǎo)入，特別是信息化技術(shù)在紡織傳統(tǒng)生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，紡織產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正發(fā)生著深刻的變化，紡織產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)已由“價(jià)格和質(zhì)量”的競(jìng)爭(zhēng)向“以高新技術(shù)為導(dǎo)向，以品牌競(jìng)爭(zhēng)為焦點(diǎn)”的綜合實(shí)力競(jìng)爭(zhēng)方面轉(zhuǎn)變。棉紡企業(yè)經(jīng)營(yíng)規(guī)模與市場(chǎng)的逐漸擴(kuò)大，進(jìn)一步強(qiáng)化管理的需求日益突出，企業(yè)管理信息化成為一種發(fā)展趨勢(shì)。

企業(yè)查看機(jī)臺(tái)生產(chǎn)情況，必須每天到車間查看，產(chǎn)量通過統(tǒng)計(jì)員手工抄表后才能了解，車臺(tái)轉(zhuǎn)速等實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)都無法得知；產(chǎn)品質(zhì)量只有通過實(shí)驗(yàn)室離線才能檢測(cè)得知，往往事后才獲得數(shù)據(jù)，出現(xiàn)質(zhì)量問題一般已經(jīng)滯后；電量只有通過人工抄表后才能獲得用電數(shù)據(jù)；客戶訂單下達(dá)車間后，營(yíng)銷人員就和生產(chǎn)車間脫鉤，營(yíng)銷人員不知道車間何時(shí)開始生產(chǎn)，已經(jīng)生產(chǎn)的產(chǎn)量，剩余交貨時(shí)間，雙方處于消息不對(duì)稱狀態(tài)。生產(chǎn)中如出現(xiàn)問題，需要人工發(fā)現(xiàn)，并逐層上報(bào)，無法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無法溯源，無法再現(xiàn)當(dāng)時(shí)生產(chǎn)狀態(tài)，不利于查找原因。

以上種種問題都給管理人員帶來了困擾，所以企業(yè)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備計(jì)劃進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控，做到統(tǒng)一管理各紡紗工序設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行各機(jī)臺(tái)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)問題，設(shè)定閥值，超過可以實(shí)時(shí)報(bào)警。網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)可實(shí)時(shí)獲得機(jī)臺(tái)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和趨勢(shì)分析，從企業(yè)決策層到設(shè)備管理部門、維修、操作和基層管理人員都可以通過網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)了解機(jī)臺(tái)的運(yùn)行狀況，并通過對(duì)數(shù)據(jù)的信息共享和經(jīng)驗(yàn)交流，實(shí)施對(duì)生產(chǎn)流程、工藝、質(zhì)量、耗電進(jìn)一步精細(xì)化管理，優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高質(zhì)量，降低能耗。

2 紡織管控集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 硬件設(shè)計(jì)原則

工業(yè)級(jí)：由于紡織企業(yè)的特定環(huán)境高溫高濕，還有嚴(yán)重的電磁干擾，因此車間的硬件均是工業(yè)級(jí)。

高可用性：要求硬件能夠?qū)崿F(xiàn)故障預(yù)警、報(bào)警，具有良好的故障應(yīng)急處理能力。在出現(xiàn)有限個(gè)數(shù)的硬件故障情況下，系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行，不影響業(yè)務(wù)處理。

高擴(kuò)展性：由于信息化項(xiàng)目的建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)的過程，隨著信息集成內(nèi)容的擴(kuò)大和業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)，用戶數(shù)可能會(huì)超出預(yù)期，當(dāng)硬件平臺(tái)的處理能力不夠時(shí)，要求可以在原有架構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)靈活擴(kuò)展。

2.2 硬件構(gòu)成

硬件平臺(tái)分為：服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、交換機(jī)、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)中繼器。

服務(wù)器：主要包括web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。web服務(wù)器用于運(yùn)行系統(tǒng)的應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和邏輯實(shí)現(xiàn)，部署在兩臺(tái)機(jī)器上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙機(jī)熱備。

網(wǎng)絡(luò)：負(fù)責(zé)將應(yīng)用系統(tǒng)中的服務(wù)器和設(shè)備信息以及其信息化產(chǎn)品的信息互聯(lián)，高可靠性的網(wǎng)絡(luò)一般采用光纖環(huán)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)傳輸通道的冗余。

交換機(jī)：選用工業(yè)級(jí)交換機(jī)，支持環(huán)網(wǎng)技術(shù)，交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)可遠(yuǎn)程診斷和配置，交換機(jī)的各個(gè)口有獨(dú)立的過流和過壓保護(hù)。所選的3層交換機(jī)具有高效管理IP地址功能，帶有硬件防火墻，加強(qiáng)系統(tǒng)保護(hù)。

中繼器：工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，各個(gè)端口有獨(dú)立的過壓保護(hù)，能完成現(xiàn)場(chǎng)各種協(xié)議的轉(zhuǎn)換和接口轉(zhuǎn)換。

數(shù)據(jù)采集模塊：采集各機(jī)臺(tái)數(shù)據(jù)信息，各個(gè)端口有獨(dú)立的過壓保護(hù)，輸入電流低不影響被采集的設(shè)備的正常工作，并且能夠保存一周的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)出現(xiàn)因故障重新恢復(fù)時(shí)設(shè)備數(shù)據(jù)不丟失。

2.3 軟件設(shè)計(jì)原則

開發(fā)工具軟件選擇時(shí)既要考慮先進(jìn)性又要考慮價(jià)格和安全性。

監(jiān)控系統(tǒng)軟件的開發(fā)要求保證數(shù)據(jù)的安全性、可靠性、實(shí)時(shí)性、可擴(kuò)展、可配置；保證界面美觀，符合紡織企業(yè)的使用習(xí)慣。

2.4 軟件構(gòu)成

（1）Windows Server 2008R2：主流的服務(wù)器操作系統(tǒng)。

（2））Visual Studio 2010：主流的基于NET的開發(fā)平臺(tái)。

（3）Sql Server 2012：最新SQL數(shù)據(jù)庫，為系統(tǒng)提供海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)服務(wù)。

（4）NEC雙機(jī)熱備軟件：提供兩臺(tái)服務(wù)器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)備份，在一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)問題時(shí)可以自動(dòng)切換到另外一臺(tái)服務(wù)器，不影響業(yè)務(wù)的處理。

（5）在線監(jiān)控軟件：提供良好的使用界面，完成用戶各個(gè)層次的管理需求，操作便捷、維護(hù)簡(jiǎn)易、擴(kuò)展方便。

2.express是動(dòng)詞，意為“表達(dá)；表示；顯而易見”。express one’s thanks意為“表示謝意”；express oneself意為“表達(dá)自己的意思”例如：

（6）網(wǎng)關(guān)軟件：實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換、速度同步、接口轉(zhuǎn)換，要求實(shí)時(shí)性強(qiáng)。

（7）數(shù)采軟件：采集設(shè)備的電量數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，要求實(shí)時(shí)性強(qiáng)。

3 紡織管控集成系統(tǒng)八大模塊內(nèi)容

此系統(tǒng)由八大模塊構(gòu)成，各模塊相互關(guān)聯(lián)，構(gòu)成了一個(gè)完整的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

3.1 生產(chǎn)監(jiān)控

生產(chǎn)監(jiān)控分為生產(chǎn)監(jiān)視、工序監(jiān)視、單臺(tái)監(jiān)視等子菜單，可以實(shí)時(shí)跟蹤車間所有機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)狀態(tài)，讓管理者清楚地知道車間的生產(chǎn)狀態(tài)，可以按需生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率。

3.2 機(jī)臺(tái)運(yùn)行管理

機(jī)臺(tái)運(yùn)行管理分為開停車記錄、落紗記錄和故障記錄等子菜單，這三個(gè)菜單分別對(duì)開停車、落紗和故障做了詳細(xì)的記錄，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行查詢這些記錄，并以條形圖和餅圖直觀顯示分類統(tǒng)計(jì)的結(jié)果。

報(bào)表系統(tǒng)按照機(jī)型、工序、品種、產(chǎn)量等不同的方式對(duì)每個(gè)機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)狀況做統(tǒng)計(jì)，通過及時(shí)準(zhǔn)確的獲得匯總數(shù)據(jù)，對(duì)更好地進(jìn)行生產(chǎn)管理、調(diào)度、計(jì)劃有非常大的幫助，可以提高生產(chǎn)效率。

3.4 質(zhì)量監(jiān)控

該部分繼承了絡(luò)筒機(jī)的每臺(tái)車在線質(zhì)量數(shù)據(jù)，可以按單錠、分組、整車進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，通過和烏斯特廠家合作，與烏斯特?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行共享集成，對(duì)不同品種、不同機(jī)臺(tái)做了相互交叉對(duì)比的分析。

3.5 電量統(tǒng)計(jì)

電量統(tǒng)計(jì)模塊分為實(shí)時(shí)監(jiān)視、電量統(tǒng)計(jì)、電量分析，實(shí)時(shí)監(jiān)視是對(duì)所有電表實(shí)時(shí)電度值的記錄；電量統(tǒng)計(jì)是按照不同級(jí)別的各類匯總，電量分析是貼近實(shí)際生產(chǎn)的電耗與產(chǎn)能之間的分析。

3.6 溫濕度管理

溫濕度管理實(shí)時(shí)記錄了車間、空調(diào)室、室外溫濕度信息，可以按車間區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并且配有溫濕度趨勢(shì)圖，便于管理者觀察和調(diào)整。

3.7 訂單管理

訂單管理模塊是按照實(shí)際生產(chǎn)需要設(shè)計(jì)的車間調(diào)度系統(tǒng)，目的在于使系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)無紙化操作，完全代替車間原有的調(diào)度系統(tǒng)，做到真正的數(shù)字化生產(chǎn)；并可在訂單管理中實(shí)現(xiàn)訂單跟蹤管理，統(tǒng)計(jì)訂單總產(chǎn)量是多少，已生產(chǎn)多少，預(yù)計(jì)什么時(shí)候完成訂單，并和在線絡(luò)筒質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)室離線質(zhì)量集成，實(shí)時(shí)查看紗線的質(zhì)量指標(biāo)，更加明確的指導(dǎo)生產(chǎn)，更好地為客戶服務(wù)。

3.8 車間管理

車間管理主要是對(duì)車間以及系統(tǒng)中所有的報(bào)表中的班次和班組的設(shè)定，通過班次的設(shè)定，可以在報(bào)表系統(tǒng)中進(jìn)行班次設(shè)備數(shù)據(jù)和產(chǎn)量等統(tǒng)計(jì)分析。

4 紡織管控集成系統(tǒng)運(yùn)行和集成情況

系統(tǒng)不僅采集了機(jī)臺(tái)的設(shè)備情況，而且還集成了和紡織相關(guān)設(shè)備的狀況，實(shí)現(xiàn)了全范圍的物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接。

系統(tǒng)通過采集模塊和傳感器，采集了大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，每天采集的數(shù)據(jù)量達(dá)3700萬條。系統(tǒng)總共采集機(jī)臺(tái)486臺(tái)，并集成了溫溫度數(shù)據(jù)、絡(luò)筒在線質(zhì)量數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)室離線質(zhì)量數(shù)據(jù)、584塊電表電量數(shù)據(jù)。并與ERP進(jìn)行了集成，對(duì)ERP中的品種、訂單、產(chǎn)量、電量、質(zhì)量等數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)共享集成，對(duì)ERP中的品種、訂單等數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)再對(duì)它們進(jìn)行跟蹤、分析，形成管控一體的信息化管理平臺(tái)。

5 結(jié)束語

紡織管控集成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)管理向以信息化手段實(shí)現(xiàn)管控一體化管理的轉(zhuǎn)變，通過試點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施，細(xì)紗機(jī)落紗效率提高6%，計(jì)劃準(zhǔn)確率提升13% ，管理效率提升30%，機(jī)臺(tái)運(yùn)行效率提高2%，節(jié)省用電量3%，交貨準(zhǔn)期率提高7%，產(chǎn)品一等品率提高0.5%。用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，積極拓展兩化融合的發(fā)展空間，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)新的跨越式發(fā)展。

全面提高信息化水平，推動(dòng)信息化與工業(yè)化融合是新形勢(shì)下走中國(guó)特色新型工業(yè)化道路的必然要求。用信息技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，進(jìn)行更好的科學(xué)管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)新的跨越式發(fā)展。

作者簡(jiǎn)介：王雪松（1977-），男，江蘇鹽城人，碩士，主要從事信息化工作。

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：F742

投稿日期：2015-11-17