智能管控一体化方案.docx
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智能管控一体化方案
智能管控一体化方案
1.前言
管控一体化系统就是在全厂范围内，通过建立管控一体化系统网络平台，实现管理与系统高度融合，消除信息鸿沟。
包括控制系统、综合口动化系统、仓储运输系统、检验分析系统。
和现有设备、软件系统做接口，实现控制系统、综合口动化系统、检验系统以及计量站点的集成，实现生产信息的共享，协助管理人员进行科学动态地调度生产资源，及时优化和组织生产,确保生产流程畅通、工艺过程稳定、生产过程的物料平衡，提高产能，降低成本，实现企业生产管理信息化、信息资源化、传输网络化、办公口动化、管理科学化的现代企业目标。
2.项目内容
2.1管控平台将釆用先进的、开放的、可靠的体系结构，结构按二级设置：
企业生产管理级、管控级。
2.1.1企业生产管理级负责日常的生产管理业务，主要分布在生产车间、储运。
2.1.2生产级主要工作场景为办公机构、调度台、车间等处，
2.1.3过防火墙与国际互联网连接，用于企业与外部环境的信息沟通、业务联络、资料査询、信息发布等等，乂可以通过防火墙访问管控级的生产实时信息、计量信息等。
2.2管控级平台主要包括实时数据库服务器、接口机等设备，为了保证控制系统的安全性，在控制系统、综合口动化系统、计量仪表和管控系统之间建立独立的接口网络并设立防火墙。
在可靠、高速、高性能的网络之上建立数字化的视频系统，实现重要场合的视频监控。
2.3管控一体化系统的建设范围：
针对生产的原料进厂开始到成品入库为止的制造过程（包括：
原料出库、生产过程、线边库、成品入库等）。
提高工厂的生产调度、车间物料管理、作业管理、在制品管理、质量管理、产品追溯、人员管理、设备管理、生产绩效分析、数据采集等流程的效率。
-应点设备缱耗监控、优化簷控；
•生产批次.原辅料批次跟除、产品质・追浦；
2.3.1具体涉及建设地点:
柔性化装配线部分：
举升AGV口动装配教学生产线。
协同加匸中心：
主要加工阀体、填料盒、阀杆
智能制造生产线：
主要加工阀体面、卸圧螺钉；（泵站）
柔性组装线：
组装阀体和卸压螺钉：
组完和垫片，上阀体。
入库
智能教学线：
自动组装机械部件（PLC教学板）
视觉检测系统
2.3.1.2智能线边库（WCS）,成品库（WCS）,智惹物流机器人
2.3.1.3智能仓储（立体仓库）WMS含WCS调度系统，智慧物流机器人
2.3.1.4五个研究室：
智能终端。
2.3.1.4其他：
视频监控系统、迎宾机器人。
2.4主要包含以下方面
生产控制和数据的采集
生产计划系统的建立
生产调度系统的建立
生产过程实时监控系统的建立
质量检查系统的建立
设备运行保障系统的建立
生产统计系统的建立
技术管理系统的建立
调度大屏幕显示系统的建立
网络视频监控系统和电视墙的建立
3.技术方案
3.1系统设计原则
3.1.1系统的先进性：
采用先进的系统架构体系、软硬件和通讯技术设备，做到配置和技术应用的先进。
3.1.2系统的可靠性：
在系统设计和设备选型时，充分考虑设备选型、系统软件、网络系统和应用软件等各方面的可靠性。
系统可靠，功能完善，系统具有相对的独立性，局部问题不会影响系统的正常进行。
3.1.3系统的开放性和可扩展性：
软硬件符合行业标准和国际标准，遵循国际的信息化三层结构，对上的ERP层提供数据资源和接口，对下的PCS层可以灵活扩展接入，并11系统的设备选型和设计容量完全满足整个企业发展对系统扩展的需要。
3.1.4系统的安全性和保密性：
系统在网络安全、及时修复等方面具有可靠的保障措施，确保系统数据的安全性和系统运行的安全性。
3.1.5可用性：
保证7*24小时不间断连续运行，防止系统崩溃。
3.2系统架构
按照企业信息化建设遵循ERP/MES/PCS三层体系结构的原则，管控一体化位于信息化管理三层体系结构中的MES层。
根据企业生产管理结构，并结合各节点机构的地域分布和控制系统安全，乂将管控一体化系统划分成数据采集层、数据集中层和数据应用层。
数据应用层挂接服务器和应用站点，数据集中层实现对数据的处理、分析、保存和发布。
数据采集层采用具有协议转换、安全隔离和数据缓存的控制通讯接口机连接各控制系统,进行生产过程的实时数据釆集。
3.3网络总体设计
在网络结构的整体设计时釆用先进的层次化设计原则，将网络系统按照组织管理模式和地域分布进行垂直分层（按照管理模式划分）和水平分割（按照地域划分），从而将大型网络面临的复朵问题分解到多个层次、相对简单的网络中去解决。
4.业务功能
4.1生产控制和数据的采集：
生产线及储运配有大量的控制系统、综合口动化系统、电子仪表等，为了对生产过程分析和优化组织生产，需耍对这些系统中的数据和信息进行采集和集成。
4・1・1口动采集：
为确保各匸序控制系统的独立.安全、可靠运行，有效防止系统的误操作、故障及病毒等对生产过程控制的影响，管控一体化系统通过具有协议转换、安全隔离和数据缓存功能的接口机与控制系统、综合口动化系统、仪表连接，对生产控制系统中的数据进行口动采集。
所采集到的数据经过圧缩和处理后存储到实时数据库和关系数据库中，为生产过程实时监控、生产管理应用、优化生产提供准确的数据资源。
4.1.1.1控制系统的接入
协同加工中心：
（含机床程序及数据通讯）独立PLC1
智能加工生产线：
（含机床程序及数据通讯，图像检测结果存储及产品质量分析及追溯）独立PLC2
柔性组装线：
独立PLC3
智能教学组装线；独立PLC4
与总库的WMS通讯任务，取送货料：
与线边库通讯叫车取送物料：
独立PLC3
4.1.1.2软件系统对接
（1）WMS立体仓库：
系统对接：
A:
根据接收的生产或教学任务，给相关的实验或生产配备相关的物料。
B:
与WMS通讯。
查询及发送相关的取物料指令（可能一次或多次）
C：
由WMS负责叫车，把相关的物料从立体仓库运送到指令的位置；
D：
WMS每次送完物料到位置后。
都会通知管控中心；
（2）TIS教务平台：
下发生产任务或教学实训和研究室各项任务；
A：
接收TIS平台下发的教学任务或生产任务：
并判断下发的任务如何执行：
判断当前任务的工作站或生产线是否被占用，反馈提示，每个任务都有开始时间：
B：
管控一体化平台，对任务进行排程处理，并下发给控制系统：
C:
根据管控一体平台的任务顺序及时间,按时配送货物（与WMS通讯）。
<3）视觉检测系统；
任务：
本视觉检测系统，包括生产和柔性装配各一套。
当生产或组装线发送检测结果时，管控平台根据任务ID,把相关的生产任务结果保存记录下來,便于后期统计分析及质量追溯：
（4）线边库和成品库的WCS车辆调度系统：
A:
是生产线加工或装配中的一个环节。
当前加工或装配完成后。
由生产线PLC控制中心，向管控平台请求叫车，并把加工或装配完成的工件运送到指定位置；（可能是线边库或成品库，或部件清洗中心）；
B：
管控一体平台根据请求，进行叫车，当任务完成后，通知PLC控制中心继续下一个动作：
（5）生产线（PLC控制中心：
PLC1-PLC5或PLC上位机）
A：
管控平台，根据排程任务和时间，把任务下发给指定的PLC；
B：
若PLC根据任务需要给机床下发指定的加工程序，则请求管控一体平台：
C：
管控一体平台把机床加工的程序下发到机床中：
并通知对应的PLC：
D:
PLC根据程序，开始执行加工过程，在加工或装配过程中，把设备实时的运行状态上报给管控一体平台，由管控一体平台做好相关设备的生产运行状态保存，便于分析设备运行分析或监测显示：
E:
当加工或装配完成后。
由PLC通知管控一体平台，通过平台中的车辆调度模块调配车辆（AGV）把完成的部件取走，送到指定位置；
<6）迎宾机器人
A:
可以远程给迎宾机器人发送指令；迎宾机器人按着给定的起点和终
点进行行走：
（7）五个研究中心：
智能终端
（8）显示大屏：
显不相关的运行状态信息
（9）监控系统：
监控系统上墙上显示屏，终端可直接调用监控画面。
4.1.2人工录入：
对无法口动采集的数据（如生产观测数据、检测数据），需要通过操作终端（PC机、手持终端机等）输入到系统中。
录入界面操作简单，具有权限控制功能。
4.2生产计划、排产系统：
按照公司生产调度和生产线生产调度的职责与权限，分别开发相对应的生产计划管理。
4.2.1功能描述：
生产计划是生产调度指挥的依据，是生产统计、经济技术指标管理的一项重要内容，主要为其他系统提供目标参考数据。
生产计划系统基于企业年度生产经营计划和各种生产因素，制定年度的生产计划：
再根据年度生产计划，制定月生产计划，结合实际工艺进一步制定为旬、周、日生产计划、各类原材料计划、质量指标计划、技术指标计划、重要生产设备的运行台时计划、重要设备检修计划、能源计划等。
4.2.2主要功能
年度计划：
基于企业年度生产经营计划，制定年度生产计划；
月生产计划：
根据年度计划制定月生产计划：
旬生产计划：
根据月生产计划制定旬生产计划；
周生产计划：
根据月或旬生产计划制定周生产计划；
日生产计划：
根据月、旬、周生产计划制定日生产计划；
根据实时情况：
插入新的和删除计划；
4.3生产调度：
按照生产线开发生产调度系统。
4.3.1功能描述：
为生产的调度、管理人员和操作人员提供一个信息交互半台。
当调度、管理人员发现生产装置运行异常，可通过“调度管理”系统向相关车间操作人员发布调度指令，以便及时解决生产运行问题；反之，各车间操作人员也可通过该系统向调度管理人员汇报生产情况、请示处理方案。
生产调度系统通过传送文本或文档类型的调度指令来实现调度管理。
对调度指令的发送、接受和确认过程进行完整的记录，做到事务有据可查。
生成调度信息记录、调度生产报表和调度运行台帐。
4.3.2主要功能；
调度指令编辑和发送：
用于生产管理部门创建及发送调度指令。
调度指令本身可以是一段文本，也可以通过附件方式传送文件來提供更详细的信息。
调度指令到达提醒：
通过使用消息机制，当一个调度指令创建并发送后，系统会通过多种方式提示该调度指令的接收用户，以保证调度指令下达的及时性。
调度指令到达提醒的方式可根据用户需要釆用待办事务提醒方式。
调度指令查看和确认：
用于调度指令的接收用户查看调度指令的详细信息，并可回复信息或直接确认该调度指令。
系统记录每个接收用户查看调度指令的时间、回复信息以及确认时间。
调度指令的发送用户可查看各接收用户对该调度指令是否已查看、是否已确认以及具体的时间等。
调度指令查询：
系统提供多种方式的调度指令信息列表供用户查看检索，包括未确认调度指令列表、发送列表、接收列表等。
系统提供査询工具供用户进行口定义查询，用户可根据调度指令的发送时间、发送用户、接收用户、标题与正文内容等多种条件进行组合查询。
调度信息记录：
对调度信息交互半台的信息进行分类保存，形成调度信息记录。
调度生产报表的生成：
对采集的生产信息和调度记录信息生成生产报表。
调度运行台帐：
对采集的生产信息和调度记录信息生成调度运行台帐。
调度大屏幕显示系统：
为了便F生产调度人员全面掌握生产运行状况，在生产调度中心配置一套大屏幕显示系统。
大屏幕显示系统可以全屏或者分屏的形式显示生产流程图、趋势图、图表数据以及现场视频信息。
4.4仓储管理：
从仓储系统中直接读取数据，査询对应仓储信息。
WMS仓储宦理系统
4.5设备运行保障系统
•功能描述
设备保证系统是对主要生产设备的管理，分为动态和静态管理。
静态管理是指记录存储和管理主耍设备的原始技术资料与设备参数；动态管理是指口动采集设备的实时运行数据，并对异常现象如超温、过/欠负荷等报警，运行记录、点检记录、润滑记录、设备检修记录、设备故障记录、设备报警记录，提供设备检修依据。
•主要功能
设备档案管理：
提供维护设备档案录入、查询等维护功能，用于记录设备技术参数，技术指标。
设备运行记录：
口动从上位机获取或人工录入当前设备状态数据，显示主要设备当前的运行参数。
设备缺欠记录：
设备的缺欠记录、分类、统计、消缺的跟踪与督办和考核。
设备维修管理：
制定设备维修计划、设备维修周期、设备维护管理。
口动预警管理：
根据主要设备维修周期和当前设备状况进行口动预警。
设备运行率：
自动抓取和计算设备运行率。
4.6生产统计系统
按照组织单位的生产统计管理。
生产统计系统主要对生产运行结果及时统计，编制生产报告和综合统计报表，为企业经营、生产决策和生产调度提供依据，使企业决策者准确掌握企业的生产状况。
•主要功能
日生产统计：
按天统计生产数据；
周生产统计：
按周统计生产数据；
旬生产统计：
按旬统计生产数据：
月生产统计：
按月统计生产数据：
年生产统计：
按年统计生产数据：
口定义统计：
根据选择的时间短进行数据统计；
4.7技术管理系统
•功能描述
技术管理系统主要是对生产过程中的技术经济指标进行汇总、运算，对各工序的生产运行状况进行考核、评估，找出生产异常和超常的原因，达到指导和优化生
•主耍功能
技术经济指标处理：
对生产过程的技术经济指标进行汇总、运算，生成技术经济指标日报、液相累计日报、固相累计日报等。
经济运行标准的建立：
结合以往实际运行状况和理论运算，建立技术经济运行考核标准值。
技术考核：
依据经济运行标准和实际运行结果，进行班样、点样考核和车间考核。
4・8生产过程实时监控系统
按照生产管理部门（公司、分厂、车间、工序岗位）的需要，建立相应的生产过程实时监控系统。
•功能描述实时监控系统的应用单位主要分布在调度室.值班室、操作室、技术管理等重要生产管理和操作岗位。
实时监控系统的后台是实时数据库系统，客户端是一套运行在基丁•微软视窗平台的工业过程可视化程序，提供了动态模拟工艺流程图、历史趋势图，管理人员可以及时地查看生产运行的现行状态和生产历史。
•主耍功能
流程图：
用形象逼真的生产工艺流程图动态显示生产流程，显示设备和工序的生产过程实时信息。
图形界面的设计考虑到了应用的直观性、习惯性和方便性。
趋势图：
显示设备和工序的生产变化趋势，了解生产历史，便于查找事故原因。
报警功能：
通过图象的颜色变化或闪烁等方式显示生产报警信息，使生产管理人员及时发现生产异常信息，以便及时处理生产异常现象。
4.9质量检查系统质检系统主要完成对质检标准制定、生产原料和产成品的质检取样、质量检验（与检验系统关联获取检验数据）、质量检验信息维护和质检信息统计，出具质检报告。
•主要功能
基础设置：
对所有的进出厂原料、配件、产品进行取样类别、检验类别、质量等级、检验标准等进行设置。
取样管理：
提供进料、配件、半成品、中间产品、产成品的样品信息的录入、査询和审核功能。
根据实际情况设置采样率。
检验标准录入：
将原料、中间物料、成品等检验对象采用的检验标准录入到系统中，作为生成检验釆样的化检验报告单的依据。
质量统计：
依据检验结果和质量标准，对原料、产成品进行级别判定和质量结果统计。
4.10检验系统
•功能描述
将各种原料、中间产品、成品等涉及到的检验项目、分析成份录入到系统中，生成检验报告。
•主要功能
车间技站关系管理：
主要完成过程检验中车间和技站关系的定义和维护。
输入指标管理：
主要完成项目输入指标的添加与维护。
输出指标管理：
主要完成项目输出指标的添加与维护。
公式定义：
主要完成简单和复合公司的定义。
项目管理：
主要完成检验项目的定义和维护。
曲线拟合管理：
完成输入指标和复合指标的对应关系（无计算公式对应）。
报表定制：
对报表进行定义和维护。
检验项目录入：
对所有的检验对象对应的需检验的项目进行汇总，将汇总后的检验项目录入到系统中，作为在录入检验对象的检验标准时的数据参照依据。
检验标准录入：
将原料、中间物料、成品等检验对象采用的检验标准录入到系统中，作为生成检验釆样的检验报告单的依据。
检验采样：
将检验釆样信息录入到系统中去，系统口动生成空白的检验报告单（检验结果数据录入单）。
检验结果数据录入：
将检验采样信息录入到系统中后，系统会口动生成空白的检验报告单（检验结果数据录入单），操作员根据实际检验条件将检验结果数据手工录入或直接从仪器接口读入到系统中。
检验报告审批：
将检验结果数据录入到系统中后，操作员确认数据正确无误后，审核检验报告单，系统口动将检验报告送至相关领导进行检验报告审批，系统自动将审批后的检验报告送至相关人员进行打印输出。
检验系统的报表输出：
检验系统的报表主要提供检验报告单、检验分析台帐等。
4.11网络视频监视系统和电视墙
网络视频系统由摄像头、防护罩、信号处理服务器、通讯网络以及远程监视软件构成。
集成现有设备，将现有设备图像上电子大屏。
根据实际情况添减设备。
4.12教学支线管理：
4.12.1教学实训任务排程，
4.12.2教学结果反馈，
4.12.3实训任务备料［不同实验］需要运行不同的原材料和配件：
4.13研究室管理：
智能终端
4.14迎宾机器人管理：
可以远程给迎宾机器人发送指令；迎宾机器人按着给定的起点和
终点进行行走：
5.系统功能：
5.1登录管理：
登录界面：
登录账号、密码
验证：
登录图形文字验证码
5.2人员管理
增减人员：
管理软件使用人员。
人员权限：
对不同人员给予相应的操作权限，
人员分组、部门：
对人员分组、部门。
对不同部门、组统一设定权限。
5.3数据管理
数据备份：
人工备份、定时口动备份。
数据恢复：
导入备份数据。
数据导入导出：
将数据导入导出
5.4设备接口配置：
网络接口信息设置
硬件端口设置
终端设备配置
5.5库房材料管理
后台调整库存数据材料类别管理
5.6公告系统：
发布系统公告、发布消息公告，对发布的公告进行管理。
6.项目工期：
项目实施步骤：
项目启动
需求调研
软件功能实现确定
数据标准化
系统安装调试
系统培训
系统试运行
总体验收
预计整个项目工期为120个工作日。
7.根据项目时长及项目开发投入的人员数量，项目费用预计21.5万。
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