公司智能制造規(guī)劃

1、;智能制造規(guī)劃擬 制：審 核：批 準(zhǔn)：日 期：.'目錄1.概述12.需求分析12.1倉(cāng)儲(chǔ)12.2生產(chǎn)22.3其他33.企業(yè)信息化現(xiàn)狀分析34.智能制造方案44.1系統(tǒng)架構(gòu)44.2子系統(tǒng)耦合關(guān)系分析64.3工業(yè)大數(shù)據(jù)中心方案74.3.1工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)框架74.3.2工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)特點(diǎn)74.4現(xiàn)場(chǎng)層系統(tǒng)84.4.1數(shù)據(jù)采集方案84.4.2機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)124.4.3生產(chǎn)測(cè)試管理平臺(tái)164.5應(yīng)用層系統(tǒng)234.5.1智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)方案234.5.2項(xiàng)目管理系統(tǒng)方案294.5.3設(shè)備管理系統(tǒng)方案354.5.4PLM系統(tǒng)方案364.5.5能耗管理系統(tǒng)414.5.6CRM系統(tǒng)方案424.5.7GI

2、S+BIM構(gòu)建虛擬車間435.系統(tǒng)建設(shè)路線455.1實(shí)施策略455.2實(shí)施路線（建議）46版本信息日期作者版本備注2016.10.24蔣中能PA1初版方案2016.10.25蔣中能PA2修改實(shí)施路線內(nèi)容；在第一章前增加“閱讀說(shuō)明”閱讀說(shuō)明1. 概述：簡(jiǎn)述背景和本案的基本內(nèi)容；2. 需求分析：主要描述現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研情況及簡(jiǎn)要分析；3. 企業(yè)信息化現(xiàn)狀：描述企業(yè)現(xiàn)階段的信息化系統(tǒng)及使用情況，作出簡(jiǎn)要分析；4. 智能制造方案：描述總體架構(gòu)；按照三個(gè)層級(jí)（數(shù)據(jù)層、現(xiàn)場(chǎng)層、應(yīng)用層）進(jìn)行系統(tǒng)方案描述；5. 系統(tǒng)建設(shè)路線：闡述天衡電科的智能制造實(shí)施策略，針對(duì)九州實(shí)際情況給出簡(jiǎn)要的實(shí)施路線建議。.'1. 概

3、述在工業(yè)4.0、互聯(lián)網(wǎng)+以及大數(shù)據(jù)、機(jī)器人和人工智能等技術(shù)日趨成熟的背景下，智能工廠建設(shè)的可能性逐漸明朗。根據(jù)目前的技術(shù)成熟度，當(dāng)前制造業(yè)轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實(shí)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是建設(shè)數(shù)字化工廠、探索數(shù)字化管理和重構(gòu)優(yōu)化工作流程以滿足數(shù)字化的要求。其主要原因有二：其一：人工智能方法的成熟度上不能完全被可靠的利用到制造過(guò)程中，在當(dāng)前只能通過(guò)數(shù)據(jù)感知獲取一些知識(shí)，而判斷的工作依然需要人來(lái)完成。因此，希望一步到位的實(shí)現(xiàn)智能工廠還不現(xiàn)實(shí)。但實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化的工廠，將所有環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集和流轉(zhuǎn)全部實(shí)現(xiàn)虛擬化并提供交互功能是完全可以做到的，這種形態(tài)的工廠即數(shù)字化工廠。其二：數(shù)字化工廠是走向智能化工廠的必經(jīng)道路。目前科學(xué)界普遍的共識(shí)是

4、通過(guò)數(shù)據(jù)感知是獲取智能的途徑，因此數(shù)據(jù)是智能工廠最為核心和關(guān)鍵的部分，也是實(shí)現(xiàn)智能的基礎(chǔ)。而數(shù)字化工廠建設(shè)最為核心的內(nèi)容是數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)。包括了數(shù)據(jù)的采集、傳輸、預(yù)處理、分類、規(guī)約、訪問(wèn)控制、相干性保證等諸多方面的內(nèi)容；需要?jiǎng)佑脗鞲衅骷夹g(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、分布式計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、軟件技術(shù)、WEB技術(shù)等眾多ICT領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)是一個(gè)有意義而又有挑戰(zhàn)的工作。在這一背景下，本案擬對(duì)數(shù)字化工廠的數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)作一個(gè)方案規(guī)劃。為數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)的實(shí)施提供指導(dǎo)和依據(jù)。本案的主要內(nèi)容包括：1. 數(shù)據(jù)平臺(tái)架構(gòu)介紹：一般意義上的框架性介紹，建立一個(gè)基本的廣泛適應(yīng)性的數(shù)據(jù)平臺(tái)框架，并標(biāo)

5、明其關(guān)鍵技術(shù)。2. 數(shù)據(jù)平臺(tái)的應(yīng)用背景：針對(duì)實(shí)際的應(yīng)用，對(duì)企業(yè)的規(guī)模、業(yè)務(wù)過(guò)程、數(shù)據(jù)采集的類型和要求、數(shù)據(jù)量等具體應(yīng)用相關(guān)情況進(jìn)行描述。3. 數(shù)據(jù)平臺(tái)方案規(guī)劃：依據(jù)框架和具體的應(yīng)用背景，具體給出某企業(yè)的數(shù)據(jù)平臺(tái)的方案，指明需要的數(shù)據(jù)類型、數(shù)量以及實(shí)現(xiàn)方法等。4. 軟硬件部署設(shè)計(jì)：對(duì)系統(tǒng)部署實(shí)施階段所需的軟件和硬件環(huán)境做出規(guī)定。2. 需求分析2.1 倉(cāng)儲(chǔ)調(diào)研情況：1. 儲(chǔ)藏類型有三種：器件、半成品（原材料）、成品2. 所有三種類型的產(chǎn)品都存在外購(gòu)和自產(chǎn)。3. 入庫(kù)流程為：待驗(yàn)檢驗(yàn)入庫(kù)。其中待驗(yàn)環(huán)節(jié)主要是核對(duì)物料信息（外包裝銘牌）以及抽樣檢查數(shù)量；檢驗(yàn)為全檢。4. 出庫(kù)分為領(lǐng)料和銷售出庫(kù)兩種。5.

6、 領(lǐng)料流程為：技術(shù)中心下發(fā)BOM清單PMC部做計(jì)劃單，發(fā)送領(lǐng)料單庫(kù)管發(fā)料生產(chǎn)配套區(qū)6. 銷售流程為：營(yíng)銷公司運(yùn)輸中心庫(kù)管7. 入庫(kù)數(shù)據(jù)為人工在ERP軟件中錄入對(duì)應(yīng)號(hào)碼。分析：1. 出入庫(kù)數(shù)據(jù)需人工在ERP軟件中錄入，較繁瑣。2. 倉(cāng)庫(kù)堆料為人工，存在擺放不合理以及快速查找響應(yīng)慢等問(wèn)題。2.2 生產(chǎn)調(diào)研情況：1. 有11條產(chǎn)線，每條產(chǎn)線獨(dú)立工作。2. 每條產(chǎn)線的生產(chǎn)情況由人工統(tǒng)計(jì)，在現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)為小黑板展示，在后臺(tái)為人工輸入電腦。3. 華為專線生產(chǎn)線有MES系統(tǒng)，并配套掃碼槍。4. PCM部向生產(chǎn)部門下發(fā)總生產(chǎn)計(jì)劃，生產(chǎn)部門根據(jù)實(shí)際產(chǎn)線情況制定排產(chǎn)計(jì)劃。5. PCM部下發(fā)的BOM清單會(huì)在生產(chǎn)部做一次

7、比對(duì)，如果發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題則反追溯；如果沒(méi)問(wèn)題，則實(shí)施配料。6. 新產(chǎn)線數(shù)據(jù)目前已做到在上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，使用的是設(shè)備配套的軟件，讀取的信息類型較豐富；舊產(chǎn)線數(shù)據(jù)能否讀取尚不清楚。7. 新產(chǎn)線設(shè)備的數(shù)據(jù)傳遞口為L(zhǎng)AN口。分析：1. PLM系統(tǒng)產(chǎn)生的BOM清單在修改時(shí)，由于系統(tǒng)間傳遞信息的時(shí)間不對(duì)稱，會(huì)造成生產(chǎn)部門的BOM清單與最新的BOM清單不匹配的問(wèn)題，使配料環(huán)節(jié)產(chǎn)生問(wèn)題。2. 華為專線的MES系統(tǒng)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作人員反應(yīng)，并不好用，原因有幾點(diǎn)：a) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)確，主要原因?yàn)閽叽a槍有時(shí)讀取不到產(chǎn)品信息。b) MES系統(tǒng)上線倉(cāng)促，在流程和功能匹配度上存在問(wèn)題。2.3 其他1. 提供制造前端的物理量數(shù)據(jù)

8、采集；如各類傳感器數(shù)據(jù)。2. 提供制造前端各種設(shè)備（裝備）的狀態(tài)數(shù)據(jù)、過(guò)程數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)等關(guān)心的數(shù)據(jù)采集（針對(duì)現(xiàn)階段沒(méi)有的設(shè)備）3. 提供制造前端所需的數(shù)據(jù)錄入和搜集所需的人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)人工錄入信息的采集。4. 保證數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的數(shù)據(jù)傳輸安全。5. 保證設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)后的工作狀態(tài)可靠和信息安全。6. 提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、分析等所需的軟件。7. 提供該數(shù)據(jù)平臺(tái)與其他應(yīng)用系統(tǒng)集成時(shí)所需的軟件接口。8. 數(shù)據(jù)采集前端的類型、數(shù)量能夠在不影響原有數(shù)據(jù)平臺(tái)的基礎(chǔ)上擴(kuò)展。9. 數(shù)據(jù)接口完全開(kāi)發(fā)，具備自生長(zhǎng)和可擴(kuò)展性。3. 企業(yè)信息化現(xiàn)狀分析現(xiàn)狀：1. 具備五個(gè)系統(tǒng)，分別是：ERP（金蝶K3，12.3版

9、）、OA（大通2015）、PLM（金蝶13.1版）、條形碼系統(tǒng)、MES系統(tǒng)。2. ERP系統(tǒng)上線于2007年，功能：a) 供應(yīng)鏈b) 生產(chǎn)制造（生產(chǎn)計(jì)劃、BOM清單、車間管理）c) 財(cái)務(wù)結(jié)算d) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（與PLM系統(tǒng)的BOM清單同步）3. OA系統(tǒng)上線于2015年，功能：a) 審批流b) 財(cái)務(wù)報(bào)銷c) 初步的BI分析（財(cái)務(wù)報(bào)表）d) 集成應(yīng)用（物資借用、付款申請(qǐng)、基礎(chǔ)資料）4. PLM系統(tǒng)上線于2014年，功能：a) 資料電子化（審批流程）b) 資料數(shù)據(jù)化（BOM）c) 物料申請(qǐng)（與ERP系統(tǒng)同步）d) 項(xiàng)目管理（下一步目標(biāo)）5. 條形碼系統(tǒng)上線于2005年，功能：a) 成品下線、質(zhì)檢、出入

10、庫(kù)、售后b) 物料信息、出入庫(kù)單與ERP系統(tǒng)同步6. MES系統(tǒng)上線于2015年，功能：a) SMT管理（追溯物料，板卡與批次綁定）b) DIP（插件）追溯c) 組測(cè)包（生產(chǎn)過(guò)程管控）d) 庫(kù)存發(fā)貨管理e) 物料信息、出入庫(kù)單、BOM與ERP系統(tǒng)同步分析：1. 所有系統(tǒng)以ERP系統(tǒng)為核心，其余系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)進(jìn)行部分?jǐn)?shù)據(jù)交互，由于各系統(tǒng)中有自己獨(dú)立的流程，所以在數(shù)據(jù)共時(shí)性上會(huì)存在數(shù)據(jù)同步的問(wèn)題。2. 每個(gè)系統(tǒng)有獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)和自身的數(shù)據(jù)格式，在進(jìn)行系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳遞時(shí)有報(bào)錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)（目前九州內(nèi)部采用各系統(tǒng)中加審批流程來(lái)進(jìn)行規(guī)避）。4. 智能制造方案4.1 系統(tǒng)架構(gòu)圖 41 數(shù)字化制造系統(tǒng)架構(gòu)圖按照工業(yè)

11、大數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建數(shù)字系統(tǒng)的思路，數(shù)字化工廠的總體框架和子系統(tǒng)劃分定義如下圖所示：圖 42 數(shù)字化工廠的總體框架上圖給出了該車間可能用到的系統(tǒng)模塊。按照功能關(guān)系劃分為三大部分，每一個(gè)部分的功能也稍作了細(xì)化。子系統(tǒng)1.11.8都是部署在現(xiàn)場(chǎng)的各種軟硬件系統(tǒng)。子系統(tǒng)2.1是大數(shù)據(jù)平臺(tái)。子系統(tǒng)3.13.7是應(yīng)用軟件系統(tǒng)。需要指出：1.11.8之外，還可以擴(kuò)展其他的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，只要其數(shù)據(jù)接口和通信協(xié)議與大數(shù)據(jù)平臺(tái)的要求相符即可；3.13.7之外，還可以擴(kuò)展其他應(yīng)用管理系統(tǒng)，包括ERP、OA等相關(guān)功能都可以在這一層實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。4.2 子系統(tǒng)耦合關(guān)系分析表 41 子系統(tǒng)耦合關(guān)系表1.1視檢系統(tǒng)1.2能耗數(shù)據(jù)采

12、集1.3 ATE系統(tǒng)1.4 ENV測(cè)試系統(tǒng)1.5設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集1.6條碼數(shù)據(jù)采集1.7現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)采集1.8現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)2.1工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)3.1生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度管理3.2集中采購(gòu)管理3.3制造執(zhí)行管理3.4用電側(cè)管理3.5設(shè)備管理3.6指揮控制3.7系統(tǒng)運(yùn)維工具1.1視檢系統(tǒng)-Y1.2能耗數(shù)據(jù)采集-Y1.3ATE系統(tǒng)-YY1.4 ENV測(cè)試系統(tǒng)Y-Y1.5設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集-Y1.6條碼數(shù)據(jù)采集-Y1.7現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)采集-Y1.8現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)-Y2.1工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)YYYYYYYY-YYYYYYY3.1生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度管理Y-Y3.2集中采購(gòu)管理Y-3.3制造執(zhí)行管理Y-3.4用電側(cè)管理Y-

13、3.5設(shè)備管理Y-3.6指揮控制Y-3.7系統(tǒng)運(yùn)維工具Y-從耦合關(guān)系可以看出，前端系統(tǒng)（1.x）各個(gè)部分之間耦合很小，應(yīng)用系統(tǒng)（3.x）各個(gè)部分之間的耦合也很小。所有的耦合關(guān)系都集中在大數(shù)據(jù)平臺(tái)，因此大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)是最為關(guān)鍵的步驟。4.3 工業(yè)大數(shù)據(jù)中心方案4.3.1 工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)框架圖 43 工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)一般性框架工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)分為三部分：1. 前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)采集器、嵌入式軟硬件、已經(jīng)必要的數(shù)據(jù)調(diào)理設(shè)備等。實(shí)現(xiàn)前端的各種數(shù)據(jù)提取，并進(jìn)行傳輸編碼、協(xié)議封裝等預(yù)處理工作。2. 工業(yè)防火墻：實(shí)現(xiàn)前端設(shè)備與數(shù)據(jù)網(wǎng)中其他設(shè)備之間的隔離，以保護(hù)設(shè)備本身工作狀態(tài)穩(wěn)定可靠，不受威脅。PLC

14、、RTU等設(shè)備在過(guò)去一般是不接入網(wǎng)絡(luò)的，自然也不需要安全防護(hù)，但在數(shù)字化工廠建設(shè)的大背景下，設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)是不可回避的問(wèn)題，因此安全隔離自然也成為必須要考慮的要素。3. 數(shù)據(jù)網(wǎng)：指工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種傳輸協(xié)議，常見(jiàn)的有RS485、MODBUS等總線形式，大多數(shù)采用通用的協(xié)議控制器連接即可，技術(shù)很成熟，不再贅述。4. 數(shù)據(jù)中心：數(shù)據(jù)中心的主要任務(wù)是:1）數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)2）數(shù)據(jù)計(jì)算3）數(shù)據(jù)請(qǐng)求服務(wù)響應(yīng)。在數(shù)字化工廠建設(shè)的背景下，要求各個(gè)業(yè)務(wù)端的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)流轉(zhuǎn)、實(shí)時(shí)交叉分析，對(duì)數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系和時(shí)間關(guān)系的正確性提出了嚴(yán)格的要求，只有用大數(shù)據(jù)技術(shù)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的整體統(tǒng)籌才能解決這個(gè)問(wèn)題。同時(shí)，鑒于數(shù)字化工廠

15、網(wǎng)智能工廠進(jìn)化的過(guò)程中，需要不斷的增加各種數(shù)據(jù)，添加系統(tǒng)功能等，這要求數(shù)據(jù)平臺(tái)具有可擴(kuò)展性，或者稱之為自生長(zhǎng)性。因此，本案采用大數(shù)據(jù)架構(gòu)來(lái)搭建數(shù)據(jù)中心，可以保證系統(tǒng)良好的開(kāi)放性，為未來(lái)擴(kuò)展做好準(zhǔn)備。4.3.2 工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)特點(diǎn)該數(shù)據(jù)平臺(tái)架構(gòu)的主要特點(diǎn)有：1. 采用大數(shù)據(jù)平臺(tái)架構(gòu)，保證系統(tǒng)的開(kāi)放性。如此一來(lái)，其他的數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)都可以隨時(shí)方便的接入到該平臺(tái)上。同時(shí)，也可以保證整個(gè)系統(tǒng)的功能可擴(kuò)展性。因此，這是一個(gè)可生長(zhǎng)的平臺(tái)。2. 引入工業(yè)防火墻。在保證數(shù)據(jù)采集全面的情況下，兼顧設(shè)備運(yùn)行的安全性。制造型企業(yè)設(shè)備運(yùn)行可靠性一旦受到威脅，其后果和損失十分巨大，因此必須仔細(xì)考慮前端的信息安全防護(hù)。3.

16、 采用分布式計(jì)算架構(gòu)。有兩層含義：1）采集前端部署計(jì)算資源，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集所需的信號(hào)處理、協(xié)議封裝、數(shù)據(jù)預(yù)處理或必要的實(shí)時(shí)處理進(jìn)行直接計(jì)算，將結(jié)果直接反饋給數(shù)據(jù)中心；2）數(shù)據(jù)中心中，采用虛擬化的方法，實(shí)現(xiàn)并行的分布式計(jì)算，提高系統(tǒng)運(yùn)行和計(jì)算效率。4. 平臺(tái)軟件采用SOA架構(gòu)。以服務(wù)為中心，將數(shù)據(jù)與應(yīng)用軟件剝離開(kāi)，在軟件功能增加、修改的時(shí)候不影響數(shù)據(jù)；使系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性大大增強(qiáng)。4.4 現(xiàn)場(chǎng)層系統(tǒng)4.4.1 數(shù)據(jù)采集方案4.4.1.1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括但不限于：1) 產(chǎn)品型號(hào)2) 產(chǎn)品批次號(hào)3) 產(chǎn)品原料來(lái)源4) 產(chǎn)品數(shù)量5) 產(chǎn)品質(zhì)檢結(jié)論6) 產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間戳數(shù)字化工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)的

17、采集來(lái)源于四種：1) 設(shè)備自讀?。壕邆渫ㄐ沤涌诘脑O(shè)備有自帶軟件將產(chǎn)品生產(chǎn)信息導(dǎo)出，該數(shù)據(jù)的格式存在不確定性，可能需要規(guī)約之后放入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。2) 傳感器采集：在生產(chǎn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)加裝傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，這種方式應(yīng)科學(xué)規(guī)劃傳感器的部署，否則可能會(huì)造成數(shù)據(jù)記錄遺漏或錯(cuò)誤。3) 電子計(jì)數(shù)設(shè)備：例如掃碼槍等，其原理與(2)類似。4) 其他系統(tǒng)導(dǎo)入：通過(guò)開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口，從其他系統(tǒng)導(dǎo)入或?qū)С觥?.4.1.2 設(shè)備數(shù)據(jù)采集設(shè)備數(shù)據(jù)包括但不限于：1) 設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)：來(lái)源于設(shè)備本身，以時(shí)間戳來(lái)標(biāo)示2) 設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)：異常信息記錄3) 設(shè)備檔案數(shù)據(jù)：設(shè)備PDM系統(tǒng)4) 設(shè)備維護(hù)數(shù)據(jù)：設(shè)備保養(yǎng)、維修數(shù)據(jù)記錄4.4.1.3

18、 環(huán)境數(shù)據(jù)采集環(huán)境數(shù)據(jù)的采集有三種：1. 無(wú)線傳感模塊無(wú)線傳感模塊集成了大量傳感器，如：煙霧傳感器、灰塵傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、熱釋電傳感器、光線傳感器、氣體傳感器等。其通信方式采用WIFI、ZigBee、MQTT等，根據(jù)需要也可采用有線以太網(wǎng)通信的方式。模塊由嵌入式處理器控制，尺寸小巧，架設(shè)方便。在接入網(wǎng)絡(luò)后直接將現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)采集上傳至數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景不限于安防、環(huán)境監(jiān)控、工廠虛擬再現(xiàn)等。圖 44 無(wú)線傳感器模塊2. 生物識(shí)別生物識(shí)別技術(shù)，常見(jiàn)的是指紋、虹膜、臉相等一系列生物特征提取和識(shí)別方法。本案中，采用人體手掌靜脈識(shí)別技術(shù)作為身份識(shí)別和授權(quán)依據(jù)，具有更高的安全性。該技術(shù)的

19、主要優(yōu)點(diǎn)如下：1) 活體識(shí)別：掌靜脈圖像只有活體才有，非活體是得不到掌靜脈特征的；因此無(wú)法偽造。2) 無(wú)損傷：采用非接觸式被動(dòng)方法獲取生物內(nèi)部特征，對(duì)生物體無(wú)任何損害。3) 安全級(jí)別高：由于無(wú)法偽造，且提取的是生物體的內(nèi)部特征，其總體安全級(jí)別是目前所有生物識(shí)別技術(shù)中安全級(jí)別最高的一種。生物識(shí)別技術(shù)可用于車間出入人員管理，設(shè)備使用授權(quán)等，其授權(quán)記錄也被納入大數(shù)據(jù)平臺(tái)中。3. 室內(nèi)定位Position室內(nèi)定位系統(tǒng)采用超寬帶技術(shù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員動(dòng)行動(dòng)軌跡進(jìn)行記錄。其接入點(diǎn)可達(dá)上萬(wàn)個(gè)，選用多維定位模式，定位精度達(dá)到厘米級(jí)并提供開(kāi)放的軟件接口。在車間安防應(yīng)用中，其采集的數(shù)據(jù)可用軌跡回溯、互監(jiān)放單，多樣報(bào)警等

20、。在保密性較高的場(chǎng)合尤為適用。4.4.1.4 數(shù)據(jù)服務(wù)Ø 數(shù)據(jù)庫(kù)制造現(xiàn)場(chǎng)屬離散制造，其數(shù)據(jù)基數(shù)適中，可采用Orale或Mssql數(shù)據(jù)庫(kù)作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。Mssql可搭建于Windows Server操作系統(tǒng)上，便于后期維護(hù)管理。數(shù)據(jù)庫(kù)采用主備架構(gòu)，該架構(gòu)可提供了一個(gè)高效、全面的災(zāi)難恢復(fù)和高可用性解決方案。自動(dòng)故障切換和易于管理的轉(zhuǎn)換功能允許主數(shù)據(jù)庫(kù)和備用數(shù)據(jù)庫(kù)之間的快速角色轉(zhuǎn)換，從而使主數(shù)據(jù)庫(kù)因計(jì)劃中和計(jì)劃外的中斷所導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間減到最少。主備數(shù)據(jù)庫(kù)可在兩臺(tái)服務(wù)器上分別布置，見(jiàn)下圖：圖 45 Oracle Data Guard系統(tǒng)Ø 工業(yè)防火墻在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)智能設(shè)備的安全防護(hù)是必

21、不可少的，在通信技術(shù)高速發(fā)展，設(shè)備智能化不斷提高的同時(shí)，也帶來(lái)了安全隱患。尤其是在自動(dòng)化程度較高的制造現(xiàn)場(chǎng)，如果設(shè)備受到惡意代碼的攻擊，其帶來(lái)的損失將不堪設(shè)想。所以，在設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)接口之間架設(shè)工業(yè)防火墻是十分必要的。工業(yè)防火墻的目的是提供一套可控、可靠、可管理的工控網(wǎng)絡(luò)縱深安全防御體系。工控防火墻可信網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)的功能包括：檢測(cè)流經(jīng)的異常數(shù)據(jù)，收集、管理黑白名單、智能學(xué)習(xí)、漏洞挖掘和制定相應(yīng)安全策略。結(jié)合監(jiān)控、審計(jì)模塊，有效組織惡意攻擊的滲透，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作站的“白環(huán)境”。圖 46 工業(yè)控制系統(tǒng)安全保障體系4.4.2 機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)4.4.2.1 總體架構(gòu)完整的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成：現(xiàn)場(chǎng)

22、工作站、視覺(jué)算法層以及數(shù)據(jù)中心。首先是現(xiàn)場(chǎng)工作站，它是視覺(jué)檢測(cè)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是整個(gè)軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)。現(xiàn)場(chǎng)工作站主要由一些光學(xué)設(shè)備及自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)構(gòu)成。光學(xué)系統(tǒng)一般包括工業(yè)相機(jī)、光源、棱鏡等。工業(yè)相機(jī)一般采用觸發(fā)式，由檢測(cè)平臺(tái)發(fā)出的信號(hào)觸發(fā)拍照。自動(dòng)化設(shè)備主要負(fù)責(zé)傳送帶運(yùn)行和篩選環(huán)境，這部分可以根據(jù)實(shí)際情況簡(jiǎn)化。光學(xué)系統(tǒng)的選型和布置是和待測(cè)件密切相關(guān)的，應(yīng)根據(jù)待測(cè)件的狀態(tài)選擇合適的光學(xué)配置，這樣就可以減少軟件系統(tǒng)在處理過(guò)程中的壓力，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。高性能電腦則是視覺(jué)算法的載體，它將負(fù)責(zé)與現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)相機(jī)通信，獲取圖片，并執(zhí)行檢測(cè)。除此之外，它還負(fù)責(zé)將檢測(cè)結(jié)果反饋給控制器，并如對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，則

23、可能需要高性能的處理器及GPU。視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)總體方案見(jiàn)下圖：圖 47 視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)總體方案4.4.2.2 工作流程當(dāng)物料經(jīng)過(guò)相機(jī)時(shí)，傳感器將觸發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào)通知相機(jī)進(jìn)行拍照。視覺(jué)軟件的數(shù)據(jù)接收線程將通過(guò)千兆以太網(wǎng)或USB從相機(jī)中異步獲取圖片數(shù)據(jù)。在實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合，相機(jī)應(yīng)根據(jù)需要慎重選擇。圖片的分辨率、清晰度、物體在圖中的大小、圖像曝光度及圖像的顏色通道等都應(yīng)該被綜合考慮，拍攝的照片應(yīng)盡可能的減少圖像算法的預(yù)處理工作量，以保證對(duì)運(yùn)行時(shí)間的優(yōu)化集中在軟件層面，下圖為L(zhǎng)ED視覺(jué)檢測(cè)流程示意：圖 48 LED視覺(jué)檢測(cè)軟件流程圖軟件將在現(xiàn)場(chǎng)終端上實(shí)現(xiàn)。在收到圖片信息后，接收線程準(zhǔn)備異步讀取下一張圖

24、片，并等待殘次檢測(cè)完畢。同時(shí)，缺陷檢測(cè)線程池內(nèi)的線程將被激活，開(kāi)始對(duì)圖片數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，圖形算法的主體將在此過(guò)程中完成。線程池采用等待句柄保持同步，即當(dāng)某一線程執(zhí)行完畢后將結(jié)果放入傳輸隊(duì)列，隨即被掛起，等待其他所有線程進(jìn)入終止態(tài)。當(dāng)所有檢測(cè)線程進(jìn)入終止態(tài)后，數(shù)據(jù)處理線程被激活，同時(shí)觸發(fā)下一次圖像采集。數(shù)據(jù)處理線程將在第一時(shí)間判斷是否存在瑕疵，根據(jù)瑕疵優(yōu)先級(jí)向PLC發(fā)出對(duì)應(yīng)NG信號(hào)，數(shù)據(jù)同時(shí)被送往其他線程。這些數(shù)據(jù)包括每項(xiàng)檢測(cè)的基本參數(shù)指標(biāo)、瑕疵品的細(xì)節(jié)參數(shù)、時(shí)間戳以及產(chǎn)品批次等信息。這些數(shù)據(jù)將存放在大數(shù)據(jù)中心，供其他系統(tǒng)調(diào)用，向企業(yè)管理者和工藝人員提供產(chǎn)線狀態(tài)報(bào)告。4.4.2.3 數(shù)據(jù)集成圖 4

25、9 視覺(jué)系統(tǒng)在企業(yè)生態(tài)圈示意圖機(jī)器視覺(jué)核心是視覺(jué)算法，而經(jīng)過(guò)的復(fù)雜算法產(chǎn)出的珍貴數(shù)據(jù)應(yīng)該被充分的利用起來(lái)。將檢測(cè)結(jié)果發(fā)給自動(dòng)化設(shè)備完成視覺(jué)篩選是視覺(jué)系統(tǒng)的主要職責(zé)，但是這樣并沒(méi)有對(duì)產(chǎn)品出現(xiàn)殘次的根源進(jìn)行進(jìn)一步的挖掘。所以視覺(jué)算法產(chǎn)出的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)被放入企業(yè)數(shù)據(jù)中心，從中提取有用數(shù)據(jù)。例如，對(duì)于每件檢測(cè)到的殘次品，它的批次、產(chǎn)品制造工藝、原料供應(yīng)商、缺陷類型、缺陷程度、生產(chǎn)人員等信息都將在數(shù)據(jù)中心中體現(xiàn)。其中視覺(jué)系統(tǒng)提供與缺陷相關(guān)的參數(shù)，這便和企業(yè)原有的產(chǎn)品管理、供應(yīng)商管理、客戶管理、制造執(zhí)行等系統(tǒng)互聯(lián)起來(lái)。通過(guò)分布式計(jì)算從中發(fā)掘出有用的信息，從而進(jìn)一步提升產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率。4.4.2.4 實(shí)際

26、應(yīng)用激光IO觸發(fā)的方式通常要求機(jī)械臂在抓取待測(cè)件前待測(cè)件的姿態(tài)保持固定。因?yàn)橄到y(tǒng)中不存在反饋，機(jī)械臂只知道有待測(cè)件進(jìn)入測(cè)試區(qū)域，并不知道待測(cè)件的姿態(tài)，這就要求在傳送帶末端設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)是的IO觸發(fā)時(shí)被測(cè)件處于特定姿態(tài)，讓機(jī)械臂進(jìn)行準(zhǔn)確的抓取和放置。圖 410 待測(cè)物體識(shí)別圖 411 抓取位置獲取引入機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。機(jī)器人和工業(yè)相機(jī)的結(jié)合使整套系統(tǒng)形成了一個(gè)閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)。無(wú)論待測(cè)件以什么姿態(tài)進(jìn)入，工業(yè)相機(jī)和機(jī)械臂都可形成一條的反饋回路，實(shí)時(shí)追蹤被測(cè)件的位置和姿態(tài)，從特定的位置抓起被測(cè)件并插入測(cè)試槽中。即使有多個(gè)被測(cè)件進(jìn)入，視覺(jué)系統(tǒng)也能從容應(yīng)對(duì)。如有雜物進(jìn)入識(shí)別區(qū)，還可將其識(shí)別

27、觸發(fā)報(bào)警，避免可能帶來(lái)的損失。針對(duì)本案，測(cè)試平臺(tái)可采用固定式相機(jī)搭配線性光源的結(jié)構(gòu)，易于安裝和配置。視覺(jué)系統(tǒng)同樣采用千兆以太網(wǎng)通信，其數(shù)據(jù)吞吐量大，不但可以與機(jī)械臂協(xié)同工作，還可以將出現(xiàn)的異常或測(cè)試不過(guò)的圖像信息經(jīng)工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)送至云端數(shù)據(jù)中心。視覺(jué)機(jī)器人系統(tǒng)可以充分發(fā)揮信息自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)與大數(shù)據(jù)平臺(tái)和MES系統(tǒng)對(duì)接，為技術(shù)人員提供完備的數(shù)據(jù)流，從而形成更加系統(tǒng)的測(cè)試體系。4.4.3 生產(chǎn)測(cè)試管理平臺(tái)4.4.3.1 總體框架圖 412 測(cè)試互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)從圖中可以看到，每個(gè)測(cè)試臺(tái)被當(dāng)做一個(gè)數(shù)據(jù)生產(chǎn)終端，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，構(gòu)成測(cè)試互聯(lián)網(wǎng)。測(cè)試臺(tái)之間通過(guò)通用的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，而每一個(gè)測(cè)

28、試臺(tái)內(nèi)部則采用VISA（Virtual Instrument Software Architecture）協(xié)議實(shí)現(xiàn)控制指令和數(shù)據(jù)交互，而支持的主要總線形式包括RS232、RS485、USB、GPIB、TCP/IP等。系統(tǒng)的功能邏輯關(guān)系見(jiàn)下圖：圖 413 測(cè)試互聯(lián)網(wǎng)功能邏輯框圖4.4.3.2 平臺(tái)功能在數(shù)字化工廠的測(cè)試管理平臺(tái)不能單純的當(dāng)做一個(gè)個(gè)獨(dú)立工作的測(cè)試臺(tái)來(lái)考慮，另外，測(cè)試管理平臺(tái)的軟件功能也不再只是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的自動(dòng)化測(cè)試和數(shù)據(jù)采集，而是應(yīng)當(dāng)把被測(cè)產(chǎn)品的信息、測(cè)試工具管理、測(cè)試數(shù)據(jù)管理、測(cè)試任務(wù)管理等功能進(jìn)行融合，滿足測(cè)試工作在數(shù)字化工廠運(yùn)作方式中的要求。本案的測(cè)試管理平臺(tái)軟件的主要功能有：

29、1. 測(cè)試任務(wù)管理功能：根據(jù)生產(chǎn)的需要，對(duì)指定型號(hào)的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試任務(wù)定義和下發(fā)，并跟蹤測(cè)試過(guò)程，檢查測(cè)試任務(wù)進(jìn)展的狀態(tài)。2. 被測(cè)產(chǎn)品信息管理：將被測(cè)產(chǎn)品與測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，便于未來(lái)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)與產(chǎn)品之間的交叉分析。如果企業(yè)已有PDM系統(tǒng)，則可以與之對(duì)接，直接使用其提供的產(chǎn)品信息。3. 測(cè)試軟件工具集成化管理：該軟件平臺(tái)提供一個(gè)綜合的集成圖形界面，將測(cè)試過(guò)程中需要使用的各種測(cè)試工具都“包”在該界面中，類似于一個(gè)軟件容器，用戶可以通過(guò)該用戶界面對(duì)測(cè)試工具進(jìn)行訪問(wèn)，避免測(cè)試工具的碎片化，易于管理。且測(cè)試工具的添加和刪除可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行增減。4. 測(cè)試設(shè)備狀態(tài)管理：產(chǎn)線中的測(cè)試設(shè)備由于使用頻率高

30、，維護(hù)頻率也遠(yuǎn)高于研發(fā)使用場(chǎng)景。該軟件同時(shí)提供測(cè)試設(shè)備的健康狀態(tài)管理，以協(xié)助用戶對(duì)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行維修、校準(zhǔn)等維護(hù)。5. 測(cè)試數(shù)據(jù)管理：該軟件以大數(shù)據(jù)架構(gòu)的工業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)作為數(shù)據(jù)管理支撐，為用戶提供數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、導(dǎo)出、計(jì)算等功能。6. 測(cè)試數(shù)據(jù)分析功能：為用戶提供數(shù)據(jù)的常見(jiàn)統(tǒng)計(jì)、交叉、可視化等處理軟件工具。7. 自動(dòng)報(bào)表功能：自動(dòng)生成用戶需要的測(cè)試報(bào)告，并自動(dòng)存入數(shù)據(jù)平臺(tái)中，便于未來(lái)查閱和追溯。測(cè)試數(shù)據(jù)管理平臺(tái)軟件界面截圖如下：圖 414 測(cè)試數(shù)據(jù)管理平臺(tái)軟件截圖4.4.3.3 平臺(tái)特點(diǎn)1. 是一個(gè)完全按照數(shù)字化工廠需求設(shè)計(jì)的基于互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的測(cè)試平臺(tái)。2. 采用VISA架構(gòu)設(shè)計(jì)測(cè)試工具軟件，對(duì)儀

31、器設(shè)備的型號(hào)有廣泛的支持性。3. 采用分布式部署架構(gòu)，特別適合生產(chǎn)測(cè)試場(chǎng)景。4. 集成化的測(cè)試工具和數(shù)據(jù)管理客戶端軟件，將生產(chǎn)測(cè)試過(guò)程中的各種過(guò)程數(shù)據(jù)采集工具都進(jìn)行了整合，避免了工具的碎片化。5. 以大數(shù)據(jù)架構(gòu)的數(shù)據(jù)平臺(tái)支撐測(cè)試數(shù)據(jù)的后處理，可以很方便的與工廠的數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接和融合。6. 系統(tǒng)架構(gòu)為開(kāi)放式?？梢圆挥绊懺邢到y(tǒng)工作的情況下自由的增加測(cè)試臺(tái)或測(cè)試軟件工具。7. 是一個(gè)以測(cè)試數(shù)據(jù)為核心設(shè)計(jì)的測(cè)試管理平臺(tái)。一開(kāi)始的時(shí)候就是為測(cè)試數(shù)據(jù)的采集和利用設(shè)計(jì)的，數(shù)據(jù)的后處理功能和可擴(kuò)展性好。8. 儀器驅(qū)動(dòng)層為開(kāi)放式設(shè)計(jì)?？梢院芊奖愕奶砑有碌膬x器型號(hào)，或利用原有的儀器設(shè)備，而不需要對(duì)測(cè)試流程管理

32、軟件進(jìn)行修改。9. SOA軟件架構(gòu)。4.4.3.4 操作自動(dòng)化方案操作自動(dòng)化的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)將待測(cè)件從傳送帶入口到測(cè)試平臺(tái)再到傳送帶出口的過(guò)程。整個(gè)過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)，結(jié)合自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)人測(cè)試。圖 415 自動(dòng)測(cè)試流程圖當(dāng)被測(cè)件加工完畢后，從傳送帶上被分配到測(cè)試子系統(tǒng)，在進(jìn)入測(cè)試系統(tǒng)范圍后通過(guò)激光或機(jī)器視覺(jué)發(fā)出一個(gè)就位信號(hào)。這時(shí)機(jī)械臂開(kāi)始動(dòng)作，將待測(cè)件抓起，準(zhǔn)確放置到指定地點(diǎn)，測(cè)試過(guò)程啟動(dòng)。測(cè)試完成后將返回測(cè)試結(jié)果，如果不通過(guò)則機(jī)械臂將其分配到殘次品流水線，合格則分配到良品流水線。在這期間產(chǎn)生的所有流程數(shù)據(jù)、測(cè)試數(shù)據(jù)都將被記錄。圖 416 自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖采用工業(yè)機(jī)器人作為生產(chǎn)

33、與自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)間的橋梁，不僅可以提高效率，還為今后進(jìn)一步升級(jí)改造打下了基礎(chǔ)，其帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)主要有：1) 快速、準(zhǔn)確、高效；2) 便于集成，提供以太網(wǎng)口，可與大數(shù)據(jù)平臺(tái)及MES系統(tǒng)高效融合；3) 安裝角度自定；4) 編程門檻低，靈活度高，可根據(jù)具體需求進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)；5) 可搭配機(jī)器視覺(jué)等子系統(tǒng)，持續(xù)升級(jí)。工業(yè)領(lǐng)域中使用的四軸、六軸的小型機(jī)器人已具有很高的靈活性和快速性，同時(shí)兼顧了準(zhǔn)確性，其重復(fù)定位精度通?？蛇_(dá)±0.02mm，可滿足九州公司中對(duì)測(cè)試件抓取、放置，甚至接插的需求。小型機(jī)器人的負(fù)載通常在3KG至10KG，可根據(jù)待測(cè)件類型進(jìn)行考慮，如成品測(cè)試通常比板測(cè)要求負(fù)載量更大。末端的抓取結(jié)

34、構(gòu)可根據(jù)被測(cè)件選用機(jī)器爪或真空氣泵，在對(duì)空氣氣體潔凈度需求較高的場(chǎng)合，通常選用前者，當(dāng)然也可以選用實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的機(jī)械臂。4.4.3.5 測(cè)試自動(dòng)化方案測(cè)試臺(tái)的自動(dòng)化主要通過(guò)兩個(gè)渠道來(lái)實(shí)現(xiàn)：1. 通過(guò)矩陣開(kāi)關(guān)和適配器實(shí)現(xiàn)被測(cè)件和測(cè)試設(shè)備之間連線關(guān)系的自動(dòng)化切換。2. 通過(guò)軟件控制被測(cè)件、矩陣開(kāi)關(guān)、適配器和測(cè)試儀器實(shí)現(xiàn)測(cè)試流程，完成自動(dòng)化的測(cè)試和數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)數(shù)據(jù)通信接口將測(cè)試數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心。測(cè)試臺(tái)的系統(tǒng)邏輯構(gòu)成框圖如下：圖 417 測(cè)試臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)成邏輯框圖測(cè)試平臺(tái)為面向各種不同型號(hào)的被測(cè)件，需要充分考慮被測(cè)信號(hào)與測(cè)試儀表的連接和路由問(wèn)題。通常采取通用開(kāi)關(guān)矩陣解決測(cè)試信號(hào)與儀表的路由問(wèn)題、采取專

35、用適配器解決被測(cè)件信號(hào)與通用開(kāi)關(guān)矩陣連接問(wèn)題。示意圖如下：圖 418 通用開(kāi)關(guān)矩陣及適配網(wǎng)絡(luò)路由方式示意圖開(kāi)關(guān)矩陣采用MxN的網(wǎng)絡(luò)形式，可以將開(kāi)關(guān)矩陣兩側(cè)的任意兩個(gè)端口或多個(gè)端口進(jìn)行路由和導(dǎo)通。為控制矩陣規(guī)模和可靠性考慮，將測(cè)試信號(hào)按頻率的高低進(jìn)行劃分，高頻信號(hào)配備高頻開(kāi)關(guān)矩陣網(wǎng)絡(luò)，低頻信號(hào)配備低頻開(kāi)關(guān)矩陣網(wǎng)絡(luò)。開(kāi)關(guān)一般由TTL電平進(jìn)行控制，而TTL電平的產(chǎn)生由控制電路板構(gòu)成。控制電路板的輸入接口是RS232、GPIB、USB或TCP/IP等常見(jiàn)的VISA協(xié)議，其輸出口是GPIO，可以配置為需要的TTL電平輸出。專用適配器作為被測(cè)件與通用開(kāi)關(guān)矩陣的接口轉(zhuǎn)換匹配模塊，可以將不同被測(cè)件的借口類型轉(zhuǎn)

36、換為高頻、低頻信號(hào)連接端口集合，與通用開(kāi)關(guān)矩陣相連。因此，針對(duì)不同型號(hào)的被測(cè)件，需要專門設(shè)計(jì)專用適配網(wǎng)絡(luò)，以匹配不同信號(hào)被測(cè)件的不同接口形式和數(shù)目的要求。專用適配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)示意如下：圖 419 接插線適配器設(shè)計(jì)示意圖航空電子設(shè)備模塊的接口類型和數(shù)量較多，更換被測(cè)模塊時(shí)相關(guān)的連線操作較為繁瑣和浪費(fèi)時(shí)間。適配器的接口設(shè)計(jì)和特定模塊的接頭類型、位置、數(shù)量相對(duì)應(yīng)的相匹配，將模塊的所有接頭集成在適配器上，通過(guò)操作適配器，一次性完成對(duì)整個(gè)模塊的接插線操作。通過(guò)適配器內(nèi)部的轉(zhuǎn)換，可以將各個(gè)信號(hào)經(jīng)由相對(duì)比較統(tǒng)一的接線簇與通用開(kāi)關(guān)矩陣相連。同時(shí)，可以將各模塊測(cè)試所需的一些外部配件，如衰減器、功分器、合路器、濾波

37、器等集成在專用適配盒內(nèi)，最大程度避免接線難度。4.5 應(yīng)用層系統(tǒng)4.5.1 智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)方案4.5.1.1 倉(cāng)儲(chǔ)管理倉(cāng)庫(kù)管理的目標(biāo)如下：1. 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存信息能夠?qū)崟r(shí)地、準(zhǔn)確地共享,方便各部門、科室、人員的查詢和使用。2. 實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)對(duì)物料的信息化管理,將區(qū)位化和等精細(xì)化管理思想運(yùn)用于系統(tǒng)中，相關(guān)人員通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的查詢，均能夠得到所需查詢物料準(zhǔn)確的數(shù)量信息和精確的位置信息。3. 系統(tǒng)的庫(kù)存信息可以實(shí)時(shí)反饋給數(shù)據(jù)流上游的采購(gòu)部門、財(cái)務(wù)部門等,具體信息由系統(tǒng)按規(guī)范格式自動(dòng)生成，從而減少相關(guān)人員對(duì)物料信息的人工輸入，大大降低由人工二次輸入引起的錯(cuò)誤。4. 系統(tǒng)能夠保證信息的安全性，區(qū)分各類人

38、員對(duì)系統(tǒng)的使用范圍和操作權(quán)限，權(quán)責(zé)明晰。倉(cāng)庫(kù)管理可分為5個(gè)主要功能模塊：出入庫(kù)管理、庫(kù)存管理、盤存管理、庫(kù)存預(yù)警管理。l 出入庫(kù)管理主要分為出庫(kù)管理和入庫(kù)管理兩個(gè)部分。入庫(kù)管理又可以分為入庫(kù)和入庫(kù)記錄查詢。入庫(kù)是指對(duì)庫(kù)存進(jìn)行一次增加操作，入庫(kù)記錄查詢指的是對(duì)歷史的入庫(kù)操作信息進(jìn)行查詢。出庫(kù)管理與入庫(kù)管理類似，也包括出庫(kù)和出庫(kù)記錄查詢。圖 420 出入庫(kù)管理用例圖l 庫(kù)存管理庫(kù)存管理模塊主要是對(duì)倉(cāng)庫(kù)信息、物料信息的維護(hù),以及庫(kù)存信息的展示。倉(cāng)庫(kù)信息、物料信息的維護(hù)主要包括倉(cāng)庫(kù)信息和物料信息的添加、刪除、修改等功能。庫(kù)存信息的展示包括當(dāng)前庫(kù)存狀態(tài)以及庫(kù)存查詢統(tǒng)計(jì)和各種報(bào)表生成。其中當(dāng)前庫(kù)存狀態(tài)能提

39、供即時(shí)庫(kù)存；信息查詢要提供對(duì)各類信息的綜合查詢功能，主要包括倉(cāng)庫(kù)基本信息查詢，物料基本信息查詢，庫(kù)存信息查詢以及出入庫(kù)記錄查詢。圖 421 庫(kù)存管理用例圖其中信息查詢又包括倉(cāng)庫(kù)基本信息查詢，貨物基本信息查詢，庫(kù)存信息查詢以及出入庫(kù)記錄查詢。圖 422 庫(kù)存信息查詢用例圖l 盤存管理：庫(kù)存盤點(diǎn)是庫(kù)存管理的日常工作。該模塊主要分為庫(kù)存盤點(diǎn)和物料報(bào)損兩部分，其中庫(kù)存盤點(diǎn)又包括凍結(jié)盤點(diǎn)和循環(huán)盤點(diǎn)兩種。庫(kù)存盤點(diǎn)提供年終、月終結(jié)算處理；支持按數(shù)量、單價(jià)、金額的明細(xì)核算及統(tǒng)計(jì)分析；完成物料收發(fā)存的成本核算，能夠正確及時(shí)的核算出材料成本；提供暫估入出庫(kù)成本計(jì)算、差異核算、出庫(kù)差異分?jǐn)偂{證生成等業(yè)務(wù)處理；提供

40、業(yè)務(wù)和財(cái)務(wù)的對(duì)帳功能能與業(yè)務(wù)及財(cái)務(wù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)集成，保證業(yè)務(wù)財(cái)務(wù)信息的一致。圖 423 盤存管理用例圖l 庫(kù)存預(yù)警管理：適量的庫(kù)存是保證生產(chǎn)不間斷進(jìn)行的重要保證,隨著生產(chǎn)過(guò)程的持續(xù)進(jìn)行,物料不斷的被消耗。由于物料的采購(gòu)?fù)ǔＲ艿焦┓缴a(chǎn)周期、貨運(yùn)周期等諸多因素的影響,因此從采購(gòu)指令下達(dá)到物料進(jìn)入庫(kù)房之間存在著一個(gè)提前期。所以,物料補(bǔ)充指令的下達(dá)應(yīng)該在提前期之前做出。因此,為了確保在最合適的時(shí)間發(fā)出物料補(bǔ)充指令,從而保證供應(yīng)安全,必須對(duì)庫(kù)存進(jìn)行監(jiān)測(cè)。另一方面,如果有庫(kù)存過(guò)量,會(huì)造成資金的極大占用和浪費(fèi),因此在庫(kù)存管理過(guò)程中,一方面要預(yù)防缺貨的發(fā)生,另一方面還要防止出現(xiàn)庫(kù)存積壓狀態(tài)。圖 424 庫(kù)存預(yù)

41、警管理用例圖關(guān)于庫(kù)存的控制有多種方法,其中定期訂貨法需要對(duì)庫(kù)存進(jìn)行固定周期的監(jiān)測(cè),由于這種檢測(cè)方法的固有周期性,其監(jiān)測(cè)結(jié)果經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)尚未到達(dá)臨界訂貨點(diǎn)即進(jìn)行補(bǔ)充的狀況；MRP對(duì)庫(kù)存的控制則是基于對(duì)物料需求進(jìn)行統(tǒng)籌、有效的科學(xué)分析基礎(chǔ)之上的；JIT則是在庫(kù)存管理高度有效運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下追求零庫(kù)存控制策略。4.5.1.2 備料輔助傳統(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)具有空間利用率低、靈活性差、差錯(cuò)率高、擴(kuò)展性能差、聯(lián)動(dòng)性差等缺點(diǎn)。在數(shù)字化倉(cāng)庫(kù)建設(shè)中，備料輔助系統(tǒng)（可看做是倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)）的作用是快速存放和取用所需的器件或產(chǎn)品。其結(jié)構(gòu)如下圖：圖 425 備料輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖l 自動(dòng)化高架庫(kù)：用自動(dòng)化堆垛機(jī)、貨架系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物料存取；l

42、自動(dòng)化輸送系統(tǒng)：用自動(dòng)化輸送裝備實(shí)現(xiàn)物料的交接和搬運(yùn)；l 自動(dòng)物料追蹤系統(tǒng)：用RFID實(shí)現(xiàn)物料操作過(guò)程的追蹤；下圖為一個(gè)自動(dòng)化備料系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)圖：圖 426 自動(dòng)化備料系統(tǒng)仿真示意圖在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要考慮的因素有如下：l 托盤物品：存放對(duì)象、物料重量、物料尺寸等l 空托盤垛：存放位置、頂層高度等l 組合式貨架：材料、尺寸、間隙等l 堆垛機(jī)：載荷參數(shù)、控制方式、速度l 輸送機(jī)：AGV小車參數(shù)、傳送帶參數(shù)下圖為一個(gè)備料系統(tǒng)硬件組成示意圖：圖 427 自動(dòng)化備料系統(tǒng)物理組成示意圖自動(dòng)化備料系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)以物料管理系統(tǒng)提供的信息為參考，在生產(chǎn)計(jì)劃階段，下發(fā)命令到倉(cāng)庫(kù)，取料，并更新倉(cāng)儲(chǔ)數(shù)據(jù)；在采購(gòu)階段，物

43、料入庫(kù)數(shù)據(jù)自動(dòng)更新，并反饋給生產(chǎn)計(jì)劃部門以準(zhǔn)備生產(chǎn)。4.5.2 項(xiàng)目管理系統(tǒng)方案4.5.2.1 項(xiàng)目管理項(xiàng)目管理的一般流程見(jiàn)下圖：圖 428 項(xiàng)目管理一般流程項(xiàng)目管理包括如下內(nèi)容：1. 項(xiàng)目任務(wù)管理根據(jù)企業(yè)情況，項(xiàng)目任務(wù)的來(lái)源分為訂單來(lái)源和生產(chǎn)預(yù)估計(jì)劃來(lái)源。訂單來(lái)源指企業(yè)接收到新產(chǎn)品訂單后，成立項(xiàng)目管理小組，任命項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)該項(xiàng)目的全過(guò)程進(jìn)行管理，其過(guò)程包括研發(fā)規(guī)劃、設(shè)計(jì)定型、產(chǎn)品試制、生產(chǎn)準(zhǔn)備、小批量生產(chǎn)、批量生產(chǎn)。生產(chǎn)預(yù)估計(jì)劃來(lái)源，指企業(yè)根據(jù)往年情況，能預(yù)估其固化產(chǎn)品在今年的需求量，從而指導(dǎo)生產(chǎn)計(jì)劃的制定，對(duì)于這種項(xiàng)目來(lái)源，項(xiàng)目流程一般僅為批量生產(chǎn)。2. 項(xiàng)目狀態(tài)管理項(xiàng)目立項(xiàng)之后，項(xiàng)目組成員

44、即可根據(jù)對(duì)應(yīng)權(quán)限對(duì)項(xiàng)目狀態(tài)進(jìn)行管理。包括項(xiàng)目狀態(tài)及進(jìn)度查詢、項(xiàng)目狀態(tài)更新、項(xiàng)目暫停、項(xiàng)目終止、項(xiàng)目?jī)?nèi)容更改、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人更改、項(xiàng)目合并等。4.5.2.2 成本管理成本控制是企業(yè)的一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容。企業(yè)通過(guò)對(duì)成本的計(jì)劃、控制、監(jiān)督、考核和分析等來(lái)促使企業(yè)各單位與部門加強(qiáng)管理，不斷優(yōu)化資源的利用，努力降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。成本管理系統(tǒng)就是通過(guò)對(duì)于成本的不同方式的確認(rèn)、計(jì)量、分析和比較，確保這種系統(tǒng)控制能最終落實(shí)到資源消耗上。使得企業(yè)的管理者能夠得到更加準(zhǔn)確和及時(shí)的數(shù)據(jù)。成本管理ER關(guān)系見(jiàn)如下幾圖：圖 429 成本用例示意圖圖 430 成本核算分析用例示意圖圖 431 多系統(tǒng)集成管理用例示意圖成本

45、管理系統(tǒng)承擔(dān)的工作是計(jì)算出生產(chǎn)計(jì)劃中，成本消耗和產(chǎn)品的產(chǎn)出之間的投入產(chǎn)出比。針對(duì)產(chǎn)品和項(xiàng)目核算出產(chǎn)品料工費(fèi)，可以統(tǒng)計(jì)出單位產(chǎn)品的材料成本消耗。另外成本管理系統(tǒng)還可以根據(jù)采購(gòu)的原材料而把成本細(xì)分，根據(jù)產(chǎn)品的工序和結(jié)構(gòu)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行成本細(xì)化分析。圖 432 項(xiàng)目成本信息ER圖同時(shí)，根據(jù)產(chǎn)品的常規(guī)投入，制定產(chǎn)品的成本標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是在一定的物價(jià)水平和勞動(dòng)力價(jià)格下制定的成本標(biāo)準(zhǔn)，而根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)成本，在每一批次的產(chǎn)品中計(jì)算出實(shí)際成本在各項(xiàng)之間，計(jì)算出實(shí)際成本和標(biāo)準(zhǔn)成本之間的數(shù)據(jù)差額，從而改進(jìn)成產(chǎn)工序等，從而更好的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品成本或者項(xiàng)目成本的更好控制。圖 433 產(chǎn)品成本信息ER圖在項(xiàng)目的成本核算分析中，根據(jù)項(xiàng)目

46、的周期，首先進(jìn)行事前成本分析，根據(jù)項(xiàng)目的程度，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行事前的成本的預(yù)估計(jì)，對(duì)包括勞動(dòng)力、原材料成本、車床損耗、生產(chǎn)損耗等進(jìn)行預(yù)先的成本估計(jì)，以期對(duì)項(xiàng)目的成本進(jìn)行大概的預(yù)估計(jì)。然后在項(xiàng)目進(jìn)行的過(guò)程中，分階段，分周期的對(duì)項(xiàng)目成本進(jìn)行階段性分析，對(duì)之前的成本花費(fèi)進(jìn)行匯總，并且根據(jù)原先制定的計(jì)劃，對(duì)成本花費(fèi)與以后的花費(fèi)進(jìn)行修正或者調(diào)整，以使其按照預(yù)先估計(jì)的方向進(jìn)行發(fā)展。最后，項(xiàng)目的完成階段，對(duì)成本進(jìn)行事后分析，對(duì)項(xiàng)目成本的事后分析，包括多方面的分析，包括對(duì)項(xiàng)目中花費(fèi)的匯總和總結(jié)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行完整的成本分析。同時(shí)，每一個(gè)產(chǎn)品是由多個(gè)工序?qū)崿F(xiàn)的，在計(jì)算整體生產(chǎn)成本的同時(shí)，還需要對(duì)每一步驟，或者分產(chǎn)品進(jìn)行投

47、入產(chǎn)出分析，以使其達(dá)到最高的成本效率控制。同時(shí)，對(duì)產(chǎn)品成本和項(xiàng)目的成本分析結(jié)果都應(yīng)該在多系統(tǒng)子模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。使各個(gè)模塊都可以對(duì)產(chǎn)品或者項(xiàng)目的成本進(jìn)行更好的把握和掌控，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)效率的完美提高。4.5.2.3 風(fēng)險(xiǎn)管理項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理是指對(duì)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)從識(shí)別到分析乃至采取應(yīng)對(duì)措施等一系列過(guò)程，它包括將積極因素所產(chǎn)生項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理流程的影響最大化和使消極因素產(chǎn)生的影響最小化兩方面內(nèi)容。風(fēng)險(xiǎn)管理的主要內(nèi)容是風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，包含兩方面內(nèi)容：1. 識(shí)別哪些風(fēng)險(xiǎn)可能影響項(xiàng)目進(jìn)展及記錄具體風(fēng)險(xiǎn)的各方面特征。風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別 不是一次性行為，而應(yīng)有規(guī)律的貫穿整個(gè)項(xiàng)目中。2. 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別包括識(shí)別內(nèi)在風(fēng)險(xiǎn)及外在風(fēng)險(xiǎn)。內(nèi)在風(fēng)險(xiǎn)

48、指項(xiàng)目工作組能加以控制和影響的風(fēng)險(xiǎn)，如人事任免和成本估計(jì)等。外在風(fēng)險(xiǎn)指超出項(xiàng)目工作組控制力和影響力之外的風(fēng)險(xiǎn)，如市場(chǎng)轉(zhuǎn)向或政府行為等。風(fēng)險(xiǎn)管理的工具和方法如下：1. 核對(duì)表一般根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)要素編纂。包括項(xiàng)目的環(huán)境，其它程序的輸出，項(xiàng)目產(chǎn)品或技術(shù)資料，以及內(nèi)部因素。2. 流量表能幫助項(xiàng)目組易于理解風(fēng)險(xiǎn)的緣由和影響。3. 風(fēng)險(xiǎn)量化。風(fēng)險(xiǎn)控制的基本措施為：1. 對(duì)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策控制的輸入項(xiàng)l 風(fēng)險(xiǎn)管理方案。 l 實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)事件。有些已識(shí)別了的風(fēng)險(xiǎn)事件會(huì)發(fā)生，有些則不會(huì)。發(fā)生了的風(fēng)險(xiǎn)事件是實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)事件或說(shuō)是風(fēng)險(xiǎn)的起源，而項(xiàng)目管理人員應(yīng)總結(jié)已發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)事件以便進(jìn)行進(jìn)一步的對(duì)策研究。 l 附加風(fēng)險(xiǎn)

49、識(shí)別。當(dāng)項(xiàng)目進(jìn)程受到評(píng)價(jià)和總結(jié)時(shí)，事先未被識(shí)別的潛在風(fēng)險(xiǎn)事件或風(fēng)險(xiǎn)的起源將會(huì)浮出水面。2. 風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策實(shí)施控制的工具和方法l 工作區(qū)：對(duì)消極的風(fēng)險(xiǎn)事件而言，工作區(qū)是一種不列入方案的對(duì)策。所謂不列入方案是指在感覺(jué)上它并未定義在風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生前。 l 附加風(fēng)險(xiǎn)策略研究。如果風(fēng)險(xiǎn)事件未被預(yù)料到，或后果遠(yuǎn)大于預(yù)料，那么計(jì)劃的風(fēng)險(xiǎn)策略將會(huì)不充分，這時(shí)就有必要再次重復(fù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策研究甚至風(fēng)險(xiǎn)管理程序。3. 風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策實(shí)施控制輸出項(xiàng)l 校正行為：校正行為首先包括實(shí)施已計(jì)劃的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策（比如實(shí)施預(yù)防性計(jì)劃或工作區(qū)計(jì)劃）。實(shí)時(shí)調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃。一個(gè)預(yù)料之中的風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生或沒(méi)發(fā)生，對(duì)實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)事件后果的評(píng)估，對(duì)風(fēng)

50、險(xiǎn)系數(shù)和風(fēng)險(xiǎn)機(jī)率的評(píng)估，以及風(fēng)險(xiǎn)管理方案的其它方面，都應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新調(diào)整。4.5.3 設(shè)備管理系統(tǒng)方案設(shè)備狀態(tài)管理主要包括：設(shè)備檔案管理、運(yùn)行監(jiān)控、保養(yǎng)及維修管理等。l 設(shè)備檔案管理設(shè)備檔案管理將基礎(chǔ)信息分類與查詢-型號(hào)，采購(gòu)價(jià)格，供應(yīng)商信息，設(shè)備折舊信息，關(guān)鍵參數(shù)信息，產(chǎn)品說(shuō)明書，維修手冊(cè)，提供設(shè)備檔案與之關(guān)聯(lián)，形成數(shù)字化模型進(jìn)行設(shè)備的檔案管理。同時(shí)提供計(jì)算設(shè)備在其全生命周期過(guò)程中發(fā)生的采購(gòu)費(fèi)用、折舊費(fèi)用、保險(xiǎn)費(fèi)用、保修費(fèi)用，為財(cái)務(wù)提供全面的成本信息。l 設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控包括運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)，便于實(shí)時(shí)掌握各類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)生故障時(shí)及時(shí)報(bào)警，統(tǒng)計(jì)設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷信息，實(shí)現(xiàn)保養(yǎng)提醒。該功能

51、為一線的生產(chǎn)運(yùn)行人員提供設(shè)備運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)記錄與查詢功能，使運(yùn)行管理人員準(zhǔn)確記錄設(shè)備的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)及時(shí)報(bào)修。其方式包括：1. 調(diào)取視頻監(jiān)控畫面和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控與現(xiàn)場(chǎng)的視頻監(jiān)控集成，同時(shí)與眾多工程現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行集成。視頻監(jiān)控的調(diào)取不但可以立體顯示標(biāo)定所有視頻監(jiān)視設(shè)備的安裝位置，而且可以遠(yuǎn)程遙控視頻設(shè)備的云臺(tái)控制視角和景深，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈接使控制中心能及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)的情況。2. 設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)直觀展示與分析通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，可以通過(guò)相應(yīng)設(shè)備對(duì)應(yīng)的三維模型進(jìn)行顏色的區(qū)分，以及設(shè)備運(yùn)行曲線等直觀方式展示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于處于亞健康以及報(bào)警預(yù)警設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的提醒和分析。3.

52、 設(shè)備運(yùn)行健康狀態(tài)自診斷、自適應(yīng)該功能利用設(shè)備，環(huán)境，操作，維修，保養(yǎng)，供應(yīng)商等多個(gè)類型的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)設(shè)備故障，提升設(shè)備效能，降低維護(hù)成本。正是因綜合不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，并自動(dòng)檢測(cè)故障模式，主動(dòng)部署維護(hù)和維修資源，可大大節(jié)省下游成本。自適應(yīng)自診斷，包括電子系統(tǒng)自動(dòng)診斷和模塊式置換裝置，把遠(yuǎn)距離設(shè)備的傳感器數(shù)據(jù)連續(xù)提供給中央工作站。通過(guò)這個(gè)工作站，維護(hù)專家可以得到專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能支持，以完成決策任務(wù)。然后將向遠(yuǎn)方的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布命令，開(kāi)始維護(hù)例行程序，這些程序可能涉及調(diào)整報(bào)警參數(shù)值、啟動(dòng)機(jī)器上的試驗(yàn)振動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)備用系統(tǒng)或子系統(tǒng)。l 保養(yǎng)及維修管理設(shè)備保養(yǎng)及維修管理貫徹“預(yù)防為主”和“維護(hù)與計(jì)

53、劃?rùn)z修相結(jié)合”的原則，通過(guò)平臺(tái)設(shè)備保養(yǎng)和維修管理，做到正確使用、精心維護(hù)，使設(shè)備經(jīng)常處于良好狀態(tài)，以保證設(shè)備的長(zhǎng)周期、安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并可通過(guò)歷史數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)和維修周期提示。4.5.4 PLM系統(tǒng)方案4.5.4.1 數(shù)據(jù)關(guān)系管理圖 434 產(chǎn)品數(shù)據(jù)ER圖產(chǎn)品數(shù)據(jù)包括：1. 需求數(shù)據(jù)：主要指產(chǎn)品在設(shè)計(jì)前期從各渠道得到的技術(shù)需求，包括功能及技術(shù)指標(biāo)等。2. 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：產(chǎn)品在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中的所有數(shù)據(jù)。包括文檔、圖紙、技術(shù)參數(shù)、BOM清單等。3. 質(zhì)量數(shù)據(jù)：產(chǎn)品在開(kāi)發(fā)完成之后的質(zhì)檢數(shù)據(jù)，一般以報(bào)表的形式展現(xiàn)。文檔數(shù)據(jù)版本管理規(guī)則文檔作為PLM系統(tǒng)中最為常見(jiàn)的數(shù)據(jù)形式，其生命周期管理是最為關(guān)鍵的部分

54、。而實(shí)現(xiàn)其生命周期管理的途徑是版本管理。圖 435 文檔版本管理流程產(chǎn)品分層編號(hào)規(guī)則在常見(jiàn)的PLM系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的層級(jí)管理，一般需要按照一定的規(guī)則對(duì)本單位所使用的各種產(chǎn)品按照層級(jí)編號(hào)，這樣才能按照BOM有序的索引到所有的產(chǎn)品，并進(jìn)行管理。一般而做法是通過(guò)前綴來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的分級(jí)區(qū)分，而為了控制系統(tǒng)的復(fù)雜度，產(chǎn)品的層級(jí)劃分一般不超過(guò)4級(jí)。下圖是一個(gè)4級(jí)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品層級(jí)劃分示意圖：圖 436 產(chǎn)品層級(jí)劃分?jǐn)?shù)據(jù)關(guān)系管理規(guī)則一般而言，在PLM系統(tǒng)中，以產(chǎn)品和項(xiàng)目?jī)煞N實(shí)體作為數(shù)據(jù)關(guān)系實(shí)體的綱領(lǐng)，這種方法是十分清晰和易于管理的方式。所有的工程數(shù)據(jù)以文檔的形式體現(xiàn)，因此在PLM系統(tǒng)中的Data指的就是文檔，這一點(diǎn)首先需要明確。至此，已經(jīng)可以明確的確定PLM系統(tǒng)的任務(wù)是處理產(chǎn)品、項(xiàng)目和文檔三者之間的關(guān)系。其邏輯關(guān)系見(jiàn)下圖：圖 437 產(chǎn)品、項(xiàng)目、文檔邏輯關(guān)系圖PLM系統(tǒng)中，產(chǎn)品和文檔都有版本跟蹤，項(xiàng)目需要有狀態(tài)變化和跟蹤；也就是說(shuō)，產(chǎn)品、項(xiàng)目和文檔的狀態(tài)都隨時(shí)在發(fā)生改變，怎樣實(shí)現(xiàn)版本關(guān)系的跟蹤是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要考慮的問(wèn)題。詳細(xì)的處理過(guò)程見(jiàn)下圖：圖 438 版本跟蹤處理其中的基本原則如下：l 在項(xiàng)目或產(chǎn)品狀態(tài)開(kāi)放時(shí)間區(qū)間內(nèi)才能建立或修改文檔與之對(duì)應(yīng)的關(guān)系；l 項(xiàng)目或產(chǎn)品狀態(tài)一旦鎖定，關(guān)聯(lián)關(guān)系同時(shí)被鎖定；l 只有被批準(zhǔn)過(guò)的文檔才能與項(xiàng)目狀