智慧工廠數據采集系統實施思考

梁偉

摘要：自工業革命以來，社會生產力不斷提高，隨著科技水平的進步發展，高新技術對工業產生的影響越來越廣泛，工業化與信息化建設的融合也在不斷加強，社會生產模式發生了變革和創新。本文主要以信息背景下工廠實現智能化普及的效用為切入點，為工廠更加精準有效的采集數據尋求發展思路，加快實現工廠透明化管控進程，為工廠生產建設提供指導性意見。

關鍵詞：數據采集 可視化

引言：

智慧工廠是智能化的集中體現，也是現代化企業建設的必然趨勢。在信息技術高度發展的條件下，依托物聯網科技手段建立的監控管理水平更高，服務質量更完善;企業通過了解具體的產銷過程更多掌握生產過程的操控管理、降低人工參與程度和干擾因素、及時有效的對生產數據進行收集，最終制定合理的生產計劃和進度安排。智能科技的應用對構建和諧綠色生產體系具有良好的保障作用，智能化工廠生產對提高生產效率、建立友好型生產環境起到積極推動作用，已成為企業獲取核心競爭力的最佳選擇。

1、工廠數據采集系統實時的背景及意義

近年來，工廠自動化升級的進程中，多數企業仍側重于設備自動化方向，如上馬自動化生產機床、自動化檢測儀器等舉措。雖然自動化設備在人工替代上發揮了不小作用，但由于缺少相應的信息集成系統，這些自動化設備并未充分發揮其功效，進而形成了 “自動化孤島”，各自為戰的局面。現行的生產數據采集模式仍需要依靠人工參與以實現對生產線數據采集、整理和分析的精確化目標，這種工作方式存在很大的弊端，具有工期緩慢失誤程度高的缺點， 對數據透明化分析研究和成本壓縮管控很難發揮實際效用。

在此背景之下MES系統應運而生，MES是“制造執行管理系統（ManufacturingExecutionSystem）”的簡稱，是一種上層的計劃管理系統與底層的工業控制之間的面向車間執行層的管理信息系統。它通過控制包括物料、設備、人員、流程指令和設施在內的所有工廠資源來提高制造竟爭力，提供了一種系統地在統一平臺上集成諸如質量控制、文檔管理、生產調度等功能的方式，使用實時精確的生產過程數據優化生產活動，對生產活動進行指導，能夠對生產過程的變化實施快速反應，減少無附加值行為從而提高工廠運行和事件處理的有效性。

近年來MES系統被廣泛運用于生產控制和網絡監管當中。

2、數據采集中面臨的問題

工廠生產制造過程中數據采集工作面臨著巨大的挑戰，其中信息量大、數據類型多樣化、數據真實性的考量等都是考驗工廠管理水平的問題，處理不好這些問題和數據采集體系之間的關系對于生產效率提升有著很大的阻礙， 在軟件應用過程中接口對接方法是至關重要的，它關系到后續數據采集工作能否順利進行，通過確定的編碼排序得出的數據具有準確性高，時效性較強的優勢，能夠滿足工廠生產過程中對數據的參考要求。我國制造業發展不是很成熟，所處階段依舊比較落后，在信息化建設方面體現出的優勢明顯不足，工業生產和信息建設的融合發展具有很大的提升空間。目前國內制造企業信息化水平不高，信息化普及和覆蓋范圍具有很強的局限性，企業不同部門之間有著斷層現象，企業數據采集信息化建設工作面臨著嚴苛的挑戰。在工業生產中應用數據采集體系，能夠大大縮短工作時間，節省相應的人力物力，數據采集體系在工作過程中很難保證數據的安全性，給工業生產制造帶來很大的威脅。因此數據采集過程中出現的安全性問題是企業所關心和擔憂的，企業著力解決這些問題是推動生產信息建設的根本需要。

3、數據采集過程

生產數據是通過MES 系統進行收集的，由工作人員負責把生產數據錄入到系統中，并通過顯示屏投放出來，生產數據對企業管理和財務核算方面有著重要的參考價值，它能輔助其它設備軟件進行系統的生產管理工作。

機器設備在運行過程中會產生相應的磨損，通過數據采集系統對設備信息和工作過程進行監管，能夠及時掌握設備最新情況發現設備運行過程中存在的問題，通過智能化數據采集和分析方式反饋給管理人員，讓管理人員能夠及時有效的對機器設備進行維修保養工作。

工廠安裝智能儀表可以實現對生產環境的實時監控，通過對生產環境含水量、氣體灰塵物的檢測，確保周圍環境的安全健康性，數據采集系統能夠實時的把工廠生產環境真實信息反映給工作人員，讓工作人員做出合理判斷和安排。

4、數據采集系統解決方案

（1）建立信息完善的數據工作庫

建立信息完善的數據工作庫并存儲在相應的服務器當中，在具體運用當中從服務器自身存儲庫中獲取生產制造所需的信息數據，并連接ERP設備，保證數據的準確科學。

（2）數據采集體系的建立和安裝

營造覆蓋范圍廣泛的網絡環境，通過搭建光纖和無線網絡實現工廠生產數據的收集整理的及時性和有效性，做好數據采集體系的建立和安裝工作。

（3）合理發揮數據采集終端的效用

通過手持移動終端、掃描槍、等終端設備完成對產品生產過程的信息采集，把產品來源及參數整合成透明合理的管控資料。

（4）通過展示平臺投放數據信息

LED 等顯示設備能夠直觀的把數據信息呈現給大家，實現信息公開化和有效化的目標。

5、結論

總而言之，數據采集體系能夠幫助生產制造過程實現智能化管控，及時獲取相應的生產數據，并反饋給管理人員，通過科學精確的數據參考實現企業高效生產的目標，在壓縮企業生產成本的同時提高管理水平，借助數據采集體系的分析反饋作用把企業生產管理所需信息傳遞給工作人員，實現生產制造智能化全覆蓋的管控目標。

參考文獻：

[1]周沖，李宇，鄭義，薛守斌. 智慧生產信息管理系統在裝配式建筑中的應用[J]. 施工技術，2020，49（05）：64-67+103.

[2]熊俊臻，王保錄，黃琰淦，李建華，梁漢寧，任文鵬，羅遠鴻，王紅梅，何桂品，陳翔. 基于AR技術的5G智慧工廠培訓系統的設計及實現[J]. 廣東通信技術，2020，40（07）：49-52+62.

[3]白辛雨，楊朝雯，楊國朝，王炎彬. 基于大數據的智慧工廠制造優化技術[J]. 電子技術與軟件工程，2020（12）：137-139.

[4]白辛雨，楊國朝，楊朝雯，王炎彬. 淺談高端裝備制造企業智慧工廠建設策略[J]. 智慧中國，2020（08）：43-44.

保定京鐵軌道裝備有限公司 ?河北 ?保定 071000