淺談紡織管控集成系統(tǒng)應(yīng)用

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

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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.江蘇悅達紡織集團有限公司，江蘇鹽城 224005）

摘 要紡織工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)，對擴大就業(yè)、增加農(nóng)民收入、積累資金、出口創(chuàng)匯、繁榮市場、提高城鎮(zhèn)化水平、帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)和促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。棉紡行業(yè)智能化在線監(jiān)測系統(tǒng)提供了一個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、加強質(zhì)量控制、提升信息化水平為目的，通過對現(xiàn)場設(shè)備在線監(jiān)測獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過優(yōu)化管理，使管理更及時、更有效，從而提高生產(chǎn)率，增強企業(yè)的競爭能力。

關(guān)鍵詞在線監(jiān)測 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)的競爭已由“價格和質(zhì)量”的競爭向“以高新技術(shù)為導(dǎo)向，以品牌競爭為焦點”的綜合實力競爭方面轉(zhuǎn)變。棉紡企業(yè)經(jīng)營規(guī)模與市場的逐漸擴大，進一步強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。

企業(yè)查看機臺生產(chǎn)情況，必須每天到車間查看，產(chǎn)量通過統(tǒng)計員手工抄表后才能了解，車臺轉(zhuǎn)速等實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)都無法得知；產(chǎn)品質(zhì)量只有通過實驗室離線才能檢測得知，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)；客戶訂單下達車間后，營銷人員就和生產(chǎn)車間脫鉤，營銷人員不知道車間何時開始生產(chǎn)，已經(jīng)生產(chǎn)的產(chǎn)量，剩余交貨時間，雙方處于消息不對稱狀態(tài)。生產(chǎn)中如出現(xiàn)問題，需要人工發(fā)現(xiàn)，并逐層上報，無法實時監(jiān)測，無法溯源，無法再現(xiàn)當(dāng)時生產(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)對現(xiàn)場設(shè)備計劃進行遠程管理和遠程監(jiān)控，做到統(tǒng)一管理各紡紗工序設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，進行各機臺的實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)問題，設(shè)定閥值，超過可以實時報警。網(wǎng)絡(luò)中的計算機可實時獲得機臺的監(jiān)測數(shù)據(jù)和趨勢分析，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)隨時了解機臺的運行狀況，并通過對數(shù)據(jù)的信息共享和經(jīng)驗交流，實施對生產(chǎn)流程、工藝、質(zhì)量、耗電進一步精細化管理，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

2.1 硬件設(shè)計原則

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

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

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

2.2 硬件構(gòu)成

硬件平臺分為：服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、交換機、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)存儲和邏輯實現(xiàn)，部署在兩臺機器上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙機熱備。

網(wǎng)絡(luò)：負責(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)，實現(xiàn)傳輸通道的冗余。

交換機：選用工業(yè)級交換機，支持環(huán)網(wǎng)技術(shù)，交換機出現(xiàn)故障時可遠程診斷和配置，交換機的各個口有獨立的過流和過壓保護。所選的3層交換機具有高效管理IP地址功能，帶有硬件防火墻，加強系統(tǒng)保護。

中繼器：工業(yè)級設(shè)計，各個端口有獨立的過壓保護，能完成現(xiàn)場各種協(xié)議的轉(zhuǎn)換和接口轉(zhuǎn)換。

數(shù)據(jù)采集模塊：采集各機臺數(shù)據(jù)信息，各個端口有獨立的過壓保護，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)時設(shè)備數(shù)據(jù)不丟失。

2.3 軟件設(shè)計原則

開發(fā)工具軟件選擇時既要考慮先進性又要考慮價格和安全性。

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、實時性、可擴展、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。

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

（4）NEC雙機熱備軟件：提供兩臺服務(wù)器數(shù)據(jù)的實時備份，在一臺服務(wù)器出現(xiàn)問題時可以自動切換到另外一臺服務(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，完成用戶各個層次的管理需求，操作便捷、維護簡易、擴展方便。

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

（6）網(wǎng)關(guān)軟件：實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換、速度同步、接口轉(zhuǎn)換，要求實時性強。

（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)，要求實時性強。

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)成了一個完整的在線監(jiān)測系統(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、單臺監(jiān)視等子菜單，可以實時跟蹤車間所有機臺的生產(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 機臺運行管理

機臺運行管理分為開停車記錄、落紗記錄和故障記錄等子菜單，這三個菜單分別對開停車、落紗和故障做了詳細的記錄，可以根據(jù)實際生產(chǎn)需要進行查詢這些記錄，并以條形圖和餅圖直觀顯示分類統(tǒng)計的結(jié)果。

報表系統(tǒng)按照機型、工序、品種、產(chǎn)量等不同的方式對每個機臺的生產(chǎn)狀況做統(tǒng)計，通過及時準(zhǔn)確的獲得匯總數(shù)據(jù)，對更好地進行生產(chǎn)管理、調(diào)度、計劃有非常大的幫助，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)筒機的每臺車在線質(zhì)量數(shù)據(jù)，可以按單錠、分組、整車進行分類統(tǒng)計，通過和烏斯特廠家合作，與烏斯特數(shù)據(jù)進行共享集成，對不同品種、不同機臺做了相互交叉對比的分析。

3.5 電量統(tǒng)計

電量統(tǒng)計模塊分為實時監(jiān)視、電量統(tǒng)計、電量分析，實時監(jiān)視是對所有電表實時電度值的記錄；電量統(tǒng)計是按照不同級別的各類匯總，電量分析是貼近實際生產(chǎn)的電耗與產(chǎn)能之間的分析。

3.6 溫濕度管理

溫濕度管理實時記錄了車間、空調(diào)室、室外溫濕度信息，可以按車間區(qū)域進行統(tǒng)計分析，并且配有溫濕度趨勢圖，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際生產(chǎn)需要設(shè)計的車間調(diào)度系統(tǒng)，目的在于使系統(tǒng)在實際生產(chǎn)中實現(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現(xiàn)訂單跟蹤管理，統(tǒng)計訂單總產(chǎn)量是多少，已生產(chǎn)多少，預(yù)計什么時候完成訂單，并和在線絡(luò)筒質(zhì)量和實驗室離線質(zhì)量集成，實時查看紗線的質(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

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

4 紡織管控集成系統(tǒng)運行和集成情況

系統(tǒng)不僅采集了機臺的設(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3700萬條。系統(tǒng)總共采集機臺486臺，并集成了溫溫度數(shù)據(jù)、絡(luò)筒在線質(zhì)量數(shù)據(jù)、實驗室離線質(zhì)量數(shù)據(jù)、584塊電表電量數(shù)據(jù)。并與ERP進行了集成，對ERP中的品種、訂單、產(chǎn)量、電量、質(zhì)量等數(shù)據(jù)進行了數(shù)據(jù)共享集成，對ERP中的品種、訂單等數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入在線監(jiān)測系統(tǒng)，在線監(jiān)測系統(tǒng)再對它們進行跟蹤、分析，形成管控一體的信息化管理平臺。

5 結(jié)束語

紡織管控集成系統(tǒng)實現(xiàn)從傳統(tǒng)管理向以信息化手段實現(xiàn)管控一體化管理的轉(zhuǎn)變，通過試點項目實施，細紗機落紗效率提高6%，計劃準(zhǔn)確率提升13% ，管理效率提升30%，機臺運行效率提高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，推動信息化與工業(yè)化融合是新形勢下走中國特色新型工業(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)，進行更好的科學(xué)管理，實現(xiàn)企業(yè)新的跨越式發(fā)展。

作者簡介：王雪松（1977-），男，江蘇鹽城人，碩士，主要從事信息化工作。

文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：F742

投稿日期：2015-11-17