纺织行业生产数据采集系统闭环式大数据管理
日期：2018-05-16 / 人气： / 来源：
当前，我国纺织行业已进入提档升级的关键期。纺织行业 生产数据采集系统 集生产状态远程监控、产量报表自动生成、质量数据实时监视、订单实时跟踪、无缝集成ERP（企业资源计划系统）等功能为一体，并基于物联网采集技术和大数据应用。该系统实现从前纺到后纺的全工序监测，以数据分析反向指导生产管理，提高生产效率和管理精细化水平，为我国纺织行业实现闭环式大数据管理提供了成功样本。
纺织工业提档升级呼唤生产数据采集系统
纺织工业是我国国民经济的传统支柱产业和重要的民生产业。近年来，受国际金融危机影响，我国纺织、纺机产品出口增长明显放缓，能源、原材料、人工成本等持续上升，企业生存压力不断加大。
为应对行业困局，我国已出台多项政策、规划，提出以智能化、数字化、信息化为基础，推动纺织产业转型升级。
目前棉纺织行业信息化普遍存在在线监控应用比例偏低、集成应用水平不高等问题。棉纺织企业的智能生产不只是单台纺织设备工艺性能的自动化和智能化，更重要的是实现生产全流程的网络化、集成化。”
不同于以往棉纺车间对设备单元的‘孤岛式’信息化改造，纺织行业数据采集系统布设传感器构建了完善的物联网进行智能信息采集，综合运用智能网关设计、协议转换器、数字滤波技术、总线技术等，将纺织车间的机台运转数据、质量信息、人员信息、设备电量、车间环境温湿度等集成到大数据平台进行深入分析，以数据分析反向指导生产管理，在我国纺织行业率先实现闭环式大数据管理。
调研发现，三层网络结构纺织行业数据采集系统是的核心，包括设备数据采集层、现场总线层和光线环网层。设备数据采集层使用该公司自主研发的智能控制卡采集现场9万多个传感器的数据，同时远程控制设备的开停和工艺参数；现场总线层综合运用数字滤波技术、工业总线技术等将采集的设备数据经过智能网关传输到光纤环网层；光纤环网层选用国际先进的工业交换机组成有冗余功能的光纤环网，环网自愈时间低于20毫秒，构建了稳定安全的数据交换环境。
纺织行业生产数据采集系统数据采集层计划覆盖车间及时万锭设备，在不同厂家、不同年代、不同机型、不同接口、不同协议的棉纺织设备上布置传感器。将如此多种类的不同厂家的设备并入同一系统。纺织行业数据采集系统将综合运用自动络筒机的断纱智能检测技术、空管自动识别技术、细纱机集体落纱全过程恒张力控制技术等多种物联网和工业自动化技术，感知清花、成卷、梳棉、预并、精梳、末并、粗纱、细纱、络筒等全工序状态，在第一时间将设备和纺织过程中的细微变化传输到在线监控系统，最终实现故障显示和自动排除、远程诊断、自动调试等多重功能。
针对车间现场高温高湿、电气干扰严重、设备运作情况复杂等问题，纺织行业生产数据采集系统不断优化布线技术，将弱电和强电线分开、屏蔽关键线。实施严格的控制板抗干扰实验，智能采集卡和网关的控制板均保证在正负 2000V 的干扰下能够正常工作；保证每块控制板在出厂前都经过了高温、高湿的老化实验。
基于三层架构，纺织行业数据采集系统实现了与棉纺设备网络监控系统、ERP的完美融合，实现了棉纺织企业网络环境下的实时数据采集、流程监控、历史数据记录与分析，填补了ERP系统从管理层到基础自动化层的“鸿沟”。
“大数据流”指导智慧生产
纺织行业 生产数据采集系统采集海量生产、管理数据，为未来棉纺企业生产管理、质量控制、能耗管理提供了重要依据，有望引领棉纺织行业步入闭环式大数据管理时代。
其中，生产在线监控模块为生产管理提供数据决策支持，包括状态监视、远程控制、统计报表系统、预测、状态记录（开纱、落纱）、报警管理、排班、维护、品种管理等多个模块。状态监视中，设备布局图实时显示设备的运转状态，同时显示当前品种和纺纱进度，管理人员不用现场巡视，即可在计算机和手机上随时随地远程掌控车间生产状况，并可比对同品种的机台参数分析差异以完善相关工艺、提高产量和质量；统计报表系统可按照品种、机台、班组、工序分类统计产量、效率等指标，自动生成形成周报、月报和任意时间内的报表，可大大减少人工抄录、统计和数据处理时间。管理人员可根据后纺的生产计算前纺的产量，以需求拉动生产，从而最大程度减少在制品库存，实现闭环式管理。
产品质量是生命线。该纺织行业生产数据采集系统的质量在线监控模块可实时采集络筒机清纱器的质量数据，形成品种、机台的纱线质量报表，帮助管理人员及时发现产品质量问题。
据统计，能耗成本占棉纺织厂生产成本的第三位，而电量成本占能耗成本的90%。应用纺织行业生产数据采集系统可大大降低这部分成本。该系统的电量在线监控模块实时监控主机和辅机设备的电压、电流、功率、功率因素、能耗等各项指标，可实现以下功能：比对不同机台的能耗数据，及时排查异常数据；复现机台最近24、48、72小时的电量变化趋势，及时发现设备问题；统计机台、工序、品种等总用电量、吨纱耗电产量数据，形成各类报表，直观对比显示耗电异常的设备，并提供针对性改进意见。
纺织行业 生产数据采集系统利用物联网技术采集大数据，以数据流指导生产流，以新技术变革管理流程，大大提高了棉纺织企业各环节的协同能力和响应能力。
纺织工业提档升级呼唤生产数据采集系统
纺织工业是我国国民经济的传统支柱产业和重要的民生产业。近年来，受国际金融危机影响，我国纺织、纺机产品出口增长明显放缓，能源、原材料、人工成本等持续上升，企业生存压力不断加大。
为应对行业困局，我国已出台多项政策、规划，提出以智能化、数字化、信息化为基础，推动纺织产业转型升级。
目前棉纺织行业信息化普遍存在在线监控应用比例偏低、集成应用水平不高等问题。棉纺织企业的智能生产不只是单台纺织设备工艺性能的自动化和智能化，更重要的是实现生产全流程的网络化、集成化。”
不同于以往棉纺车间对设备单元的‘孤岛式’信息化改造，纺织行业数据采集系统布设传感器构建了完善的物联网进行智能信息采集，综合运用智能网关设计、协议转换器、数字滤波技术、总线技术等，将纺织车间的机台运转数据、质量信息、人员信息、设备电量、车间环境温湿度等集成到大数据平台进行深入分析，以数据分析反向指导生产管理，在我国纺织行业率先实现闭环式大数据管理。
调研发现，三层网络结构纺织行业数据采集系统是的核心，包括设备数据采集层、现场总线层和光线环网层。设备数据采集层使用该公司自主研发的智能控制卡采集现场9万多个传感器的数据，同时远程控制设备的开停和工艺参数；现场总线层综合运用数字滤波技术、工业总线技术等将采集的设备数据经过智能网关传输到光纤环网层；光纤环网层选用国际先进的工业交换机组成有冗余功能的光纤环网，环网自愈时间低于20毫秒，构建了稳定安全的数据交换环境。
纺织行业生产数据采集系统数据采集层计划覆盖车间及时万锭设备，在不同厂家、不同年代、不同机型、不同接口、不同协议的棉纺织设备上布置传感器。将如此多种类的不同厂家的设备并入同一系统。纺织行业数据采集系统将综合运用自动络筒机的断纱智能检测技术、空管自动识别技术、细纱机集体落纱全过程恒张力控制技术等多种物联网和工业自动化技术，感知清花、成卷、梳棉、预并、精梳、末并、粗纱、细纱、络筒等全工序状态，在第一时间将设备和纺织过程中的细微变化传输到在线监控系统，最终实现故障显示和自动排除、远程诊断、自动调试等多重功能。
针对车间现场高温高湿、电气干扰严重、设备运作情况复杂等问题，纺织行业生产数据采集系统不断优化布线技术，将弱电和强电线分开、屏蔽关键线。实施严格的控制板抗干扰实验，智能采集卡和网关的控制板均保证在正负 2000V 的干扰下能够正常工作；保证每块控制板在出厂前都经过了高温、高湿的老化实验。
基于三层架构，纺织行业数据采集系统实现了与棉纺设备网络监控系统、ERP的完美融合，实现了棉纺织企业网络环境下的实时数据采集、流程监控、历史数据记录与分析，填补了ERP系统从管理层到基础自动化层的“鸿沟”。
“大数据流”指导智慧生产
纺织行业 生产数据采集系统采集海量生产、管理数据，为未来棉纺企业生产管理、质量控制、能耗管理提供了重要依据，有望引领棉纺织行业步入闭环式大数据管理时代。
其中，生产在线监控模块为生产管理提供数据决策支持，包括状态监视、远程控制、统计报表系统、预测、状态记录（开纱、落纱）、报警管理、排班、维护、品种管理等多个模块。状态监视中，设备布局图实时显示设备的运转状态，同时显示当前品种和纺纱进度，管理人员不用现场巡视，即可在计算机和手机上随时随地远程掌控车间生产状况，并可比对同品种的机台参数分析差异以完善相关工艺、提高产量和质量；统计报表系统可按照品种、机台、班组、工序分类统计产量、效率等指标，自动生成形成周报、月报和任意时间内的报表，可大大减少人工抄录、统计和数据处理时间。管理人员可根据后纺的生产计算前纺的产量，以需求拉动生产，从而最大程度减少在制品库存，实现闭环式管理。
产品质量是生命线。该纺织行业生产数据采集系统的质量在线监控模块可实时采集络筒机清纱器的质量数据，形成品种、机台的纱线质量报表，帮助管理人员及时发现产品质量问题。
据统计，能耗成本占棉纺织厂生产成本的第三位，而电量成本占能耗成本的90%。应用纺织行业生产数据采集系统可大大降低这部分成本。该系统的电量在线监控模块实时监控主机和辅机设备的电压、电流、功率、功率因素、能耗等各项指标，可实现以下功能：比对不同机台的能耗数据，及时排查异常数据；复现机台最近24、48、72小时的电量变化趋势，及时发现设备问题；统计机台、工序、品种等总用电量、吨纱耗电产量数据，形成各类报表，直观对比显示耗电异常的设备，并提供针对性改进意见。
纺织行业 生产数据采集系统利用物联网技术采集大数据，以数据流指导生产流，以新技术变革管理流程，大大提高了棉纺织企业各环节的协同能力和响应能力。
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