解决方案—RTD生产线数据采集系统解决方案

解决方案—RTD生产线数据采集系统解决方案
【背景分析】 【建设目标】 【方案概述】【技术特点】
 
背景分析

    ERP系统正式启动使用，标志着大型生产制造行业的信息化建设已经比较成熟，以及各种产品生产工

艺测试软件所带来的效果正逐步体现：实现了企业办公的自动化、高效化；实现了企业各业务工作效率的

大幅提高；实现了企业各种信息的高效传递信息资源共享等等。由于信息化建设的周期性及历史原因，基

本上各业务应用软件大多以分车间分分阶段实施，长期积累下来，从局部来看各重要工序具有较独立的业

务管理功能均有着成熟的配套数据采集信息化软件，这些软件类型多样，结构不一：既有商品化成品软件

采购应用，又有完全定制化的应用软件；单机结构、C/S结构；开发工具、运行环境、数据库系统也不尽

相同。因此，时至今日，尤其是从生产线各功能相对单一的应用软件管理上来看，当前面临如下问题：一

是跨多个车间多个工序的管理应用信息被分割，造成整体信息链环节缺失，成为整体生产过程自动化的发

展瓶颈；二是多年间相继使用的测试软件和ERP系统自立门户，形成了较为严重的信息孤岛化、重复化；

三是有些重要工序虽然已经实现自动测试仪器代替人工劳作，但是没有相应的软件系统为之配套，造成信

息采集效率降低，甚至影响一线工人在工艺技术上的专注。
      纵观当今大型生产制造型企业整体信息化业务流程，首先，上游生产计划ERP系统按批量投料，下

游库存管理ERP系统覆盖已然实现了信息化。由于生产过程控制涉及到的硬件多而杂，实现电子随工单需

要硬件接口改造，软件接口设计编码等种种原因，所以生产工序测试结果等都是手工记录，大大降低生产

效率。
      在此背景下，很多生产制造企业站在信息化建设的前端，提出以高效化、前瞻化、服务化、扩展化

为指导思想，实现整个生产线信息采集自动化、共享数据集成化、不同管型对应工序的有效统一化。
    西安连通软件的RTD生产线数据采集系统原理是通过条形码来进行单个产品控制，每个产品在生产时

都会贴上一个条码，同时在生产线上我们安装一台电脑及一个固定式扫描器及一套声光报警系统，当产品

在流水线上经过固定式扫描器时会触发红外感应器，红外感应器就会给一个机器指令通过PLC设备转换给

电脑系统，电脑系统再发送指令给固定式扫描器开始扫描，扫描得来的数据传回电脑进行数据处理（如何

处理数据在开发时按照客户要求而定），当无法扫描或处理数据不对时系统会发送指令给PLC打开声光报

警系统报警提示生产线人员前来处理。所有扫描的数据及处理结果都会保存到数据服务器中以备查询。最

终完成质量追溯和可视化生产的目标。
建设目标
    1：为了统一生产过程中的唯一识别及快速定位，我们将建立起一套具有高适应性和高灵活性的条形

码标准信息库，为大型生产制造型企业在生产、陈品检验、库存、销售发货等领域提供统一识别手段。
2：实现生产线全系统、全过程的数据采集、处理和监督检测。
3：该条码信息库同时可以避免生产过程中各环节的手工信息重复录入登记以及信息的不及时，大大提高

产品生产过程的处理效率，并大大减少信息系统中数据的冗余现象。
4：根据本次业务调研，我们将以产品生产工艺流程为主线，各仪器、软件、实现自动采集数据接口为核

心，开展生产线全过程的数据采集。
 5：通过对整个生产线的数据采集  使工艺过程、人、产品和设备之间有机的结合起来，减少人为因素，

保证产品质量和工艺过程的真实记录，真正实现产品全过程的可追溯性。
6:对整个生产线的技术进行整合，提供包括ERP在内的多个数据接口。

 

方案概述

一、系统操作流程概述：
    系统维护功能由系统管理员（无权操作加工工艺工序等系统维护以外功能）为每个用户分配登录编号

、密码、角色权限等。所有用户登录均需要编号、密码验证，二者缺一不可，所作一切操作记录日志包括

：编号，姓名，密码，操作工号，登录时间，所属部门（车间）编号。形成严密的权限管理及数据安全管

理（系统管理员集中授权），非本工序工号登录的用户不能进入工序操作界面（唯一操作工号，按工序授

权，只显示授权工序界面，步进式操作，系统设定流程模版），只授予查询权限。
二、系统各功能模块分述：
1、条码管理
    ERP系统下达生产计划通过设定的物料编号一一对应将其他附带信息如管型、订单号等，全部读入到

生产线数据采集系统数据库减少人工录入提高效率。针对本系统主要应用于生产领域。加工工序当中有酸

碱等腐蚀工序，条码纸质均采用耐碱耐酸专业防腐材料，做到所有工序结束后条码完好无损。本子系统功

能在库房生产部件批量领用环节使用，根据生产计划统一编码，同时打印两份条码，一份随工艺工序流转

，一份送质量检测部门，待生产合格产品入库时贴于合格证。这样每个生产车间的部件库只用一台条码打

印机，可以减少硬件投入成本支持条码批量打印和单个打印，在工序中如有条码损坏或者丢失，可以申请

补打功能，但是补打次数要根据实际情况有所限制。
2、工序管理
    该部分业务是整个软件的主体之一，其需要应对多种不同管型的不同工艺加工工序的设定与管理，其

设计重点是：将其设计成具有最大灵活性与可伸缩性，因此先设定加工数量最多的主导管型的工艺流程为

母版流程，其余管型的工艺流程在母版流程基础上做适当的增删工序即可。后续工序中扫描管体条码，读

取工艺代号，调出每个管的唯一电子随工单表格，确定其具体加工工序以及检测值合格系数的确认等等。

结合权限管理每个工序点工人身份验证登录，条码扫描调出电子随工单有权限操作的工序栏目对应的工号

和工人姓名由全局变量直接赋值，无需人工手动输入。没有仪器检测的纯手工加工工序简单点击鼠标选择

是否合格标记即可。凡有仪器和软件测试系统的工序，通过接口代码自动读入实测值。尽量减少人为数据

记录，达到高效自动化的目的。
3、工艺管理
    该部分业务是整个生产过程的技术控制的主体，主要由工艺员或者技术员操作使用，涉及到每个工序

的技术指标，检测参数，决定产品的加工工序的合格率。如真空度测试工序中的压强值，用来和实测值进

行性能比较，决定达标与否！
4、返工管理
    生产工序当中发现不合格产品的处理问题,也就是相关工序为红色字体记录。首先暂停当前工艺工序

流动。操作工像产品主管发送不合格产品请求，产品主管登录后确定不合格分类，进入对应分类的相关处

理。分为如下几种情况：a）废品处理，b）翻修处理，c）成品部检查显示不合格产品。在以后详细设计

时将一一对应客观正确及时的补救处理。
5、信息查询
    灵活合理的提供统计日完成率，月完成率，成品入库率，分析统计不合产品率，返工处理产品率等所

有的综合信息检索查询。提供查询组件可以自由组合查询信息，进行各种信息组合查询结果。提供实现工

序完工、质量日报和发货信息的自动汇总统计。相关领导能实时掌握产品流动，发货，完成等情况。
6、系统维护
    RTD生产线出具采集系统提供基础数据管理、密码维护、权限管理、基础参数设置、数据库维护等功

能。主要由信息中心人员使用，该部分操作人员整个系统的权限范围最大。添加删除系统用户，维护所有

用户工作状态，维护整个系统的正常稳定运行。

技术特点

运行环境
数据库：Sql server 2000，带有集群功能，当服务器采用双机集群可方便的实现数据集群
服务器OS：Windows2003 Server企业版
WEB应用服务器：Windows IIS 5.1以上版本
客户端OS：Windows9x以上版本
浏览器：IE6.0以上版本
开发环境
开发平台：.NET2.0；
开发语言：C#；
开发工具：Visual Studio 2005专业版；
    Visual Studio 是一套完整的开发工具集，用于生成 ASP.NET Web 应用程序、XML Web Services、

桌面应用程序和移动应用程序。Visual Basic、Visual C++、Visual C# 和 Visual J# 全都使用相同的

集成开发环境 (IDE)，利用此 IDE 可以共享工具且有助于创建混合语言解决方案。另外，这些语言利用

了 .NET Framework 的功能，通过此框架可使用简化 ASP Web 应用程序和 XML Web Services 开发的关

键技术。
数据集成平台
    结合软件模式、开发工具、数据库选型，为了保证系统的整合性我们选用微软的Biztalk server2006

，其特点如下：
微软的“Windows Server System”设想通过将微软的所有电子商务服务器整合在一个统一的环境中，提

供互联的业务。这个环境包括开发人员、信息工作者和IT专家改进的体验，通过集成微软Visual Studio?

.NET 2005和微软Office系统，这些技术提供了集成的安全性、部署、管理和监控能力，提高了企业对Web

服务的支持和互操作性。
    主要设计理念：互操作性、模块化、集成性、可扩展性和安全性，将使得公司将信息、人员和过程互

联。 BizTalk? Server，是构建在这些设计理念之上的，并为更宏伟的Windows Server System的设想打

下基础。
    互操作性（Interoperable）. 历史上，公司在几年内从不同的供应商购买企业级应用，导致几个平

台上运行着一系列不同的应用。因为每个应用都设计为完成特定的任务，例如数据储存或客户关系管理（

CRM），集成其他应用是不普遍的。结果，需要集成其内部应用的公司发现这是一个昂贵和费时的任务。

这些系统今天大部分都是数据和功能的独立孤岛。
    Biztalk server 2006将把这些投资的技术和应用通过Web服务和适配器相连。由微软和IBM和BEA

System公司合作创建的业务流程执行语言
（Business Process Execution Language ，简称BPEL），是一个兼容全局XML Web服务体系结构

（Global XML Web Services Architecture-
，简称GXA-）的规范，致力于增加业务过程跨越边界的互操作性，创建业务过程的最佳实践。Biztalk

server 2006将支持基于BPEL的Web服务导入导出。
    模块化（Modular）. 内部互联的业务，通过适合特定业务挑战的软件与合作伙伴联接。试图实现许

多先进电子商务软件包的公司已经因为产品缺少灵活性而失败。
    Windows Server System将提供基于Web服务标准的必需的模块，将为企业提供关键的组件来构建个性

化的电子商务解决方案。您可以通过选择最适合您的企业的Windows Server System技术来优化业务过程

，无论是Windows Server System和异构系统相联，或是充分利用所有Windows Server System提供的模块

的优势。例如，一个公司需要健壮的业务规则引擎和利用遗留内容管理系统的界面，将能够充分利用

Windows Server System的模块性来解决这个IT难题。
    集成性（Integrated）. 构建互联的业务需要许多工具和技术。Windows Server System的工具和模

块将是集成的，提供统一的无缝的开发、部署、管理和用户体验。这种模块的集成性将不仅在设计阶段而

且在运行时显示它的价值，Windows Server System模块将利用整个集成工具包的能力提供实时的查看、

汇报、修改能力。每个Windows Server System模块都将支持公开的标准，例如GXA、Web服务互操作性

（WS-I）、BPEL和XML模式定义（XSD），并被设计为能最大限度发挥工具包中其他组件的能力。一个集成

的引擎增加了每个模块化服务的效率，所有暴露的API在模块间都是一致的，有效的消除了传统的跨技术

的学习曲线。
    可扩展性（Extensible）. 因为您的业务过程是特别为您公司定制配置的，所以认真选择真正能够增

强那些过程的技术是非常重要的。这意味着可扩展性和对公开标准的强有力支持。正如BizTalk的前代产

品一样，Biztalk server 2006被设计、构建和优化为处理可扩展标识语言（Extensible Markup

Language，简称XML）消息。然而，Biztalk server 2006运行时环境将会把W3C兼容的XSD作为描述和验证

消息的语言。
    对作为转换语言的W3C兼容的XSLT的支持将会增强，使得您可在线添加自己的XSLT语言或者使用XSLT

来实现自定制的函数块（functoid）来实现特定的映射需要。拥有WS-I基本级别和WS-Security插件，更

强大的对Web服务的支持将是Biztalk server 2006的基础。Biztalk server 2006
将支持图形化方式将Web服务聚集到一个可管理的过程中，通过使用微软Visual Studio .NET中“添加Web

引用（Add Web Reference）”功能，一个更方便的向导使得你可以轻松将一个配合创建成Web服务。
安全性（Secure）. 随着您更加依赖互联网通信进行业务，安全的计算平台从没有如此重要。伴随着增加

互联性带来的巨大收益，对损害机密性、完整性、数据和系统的可用性的威胁，新的安全风险也以未曾预

料的规模出现。当选择您的电子商务平台的基础时，您将不需要在安全性和可用性间做出抉择。通过提供

在微软可信赖的计算（Trustworthy Computing）理念下开发的平台，一个缺省设计上就保证安全的平台

，Windows Server System将使得您可以轻松地部署和管理可靠、安全、具有可伸缩性、适合企业的集成

解决方案。设计上，Biztalk server 2006将提供更安全的消息传送，支持公共的安全标准，例如公钥基

础设施（public key infrastructure，简称 PKI）、数字认证和WS-Security。集成的单点登录（single

sign-on，简称SSO）将为多个系统提供单一入口认证，和运行时系统组件细粒度安全。设计良好的安全任

务将帮助确保在内部和交易伙伴之间，系统管理能够维持最高级别的完整性。而且，Biztalk server

2006将具有更多的缺省安全设置级别，使得部署能够符合您公司特定的安全性要求。