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引 言

    在日益激烈的全球化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，國(guó)內(nèi)中小型制造企業(yè)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中最有活力和發(fā)展前景的，目前中小企業(yè)創(chuàng)造的最終產(chǎn)品和服務(wù)的價(jià)值占全國(guó)GDP比重50%以上；中小企業(yè)提供的產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)出口約占全國(guó)出口總值的60%；中小企業(yè)上交的稅收占全國(guó)全部稅收收入的43%；中小企業(yè)提供了75%的城鎮(zhèn)就業(yè)機(jī)會(huì)。以至于在2002年6月第九屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十八次會(huì)議通過(guò)了中小企業(yè)促進(jìn)法。

    同時(shí)，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中中小企業(yè)更易于面向細(xì)分市場(chǎng)形成有效的供應(yīng)鏈體系，并趨向分布于不同地域，隨之需要使用管理手段和工藝信息技術(shù)來(lái)協(xié)調(diào)不同地域的企業(yè)以保證細(xì)分市場(chǎng)的產(chǎn)品進(jìn)度和質(zhì)量一致性，聯(lián)盟企業(yè)間需要面向不同體系結(jié)構(gòu)、不同地域空間的可控信息共享，并對(duì)各類生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效的遠(yuǎn)程監(jiān)控，以便提高整個(gè)供應(yīng)鏈體系聯(lián)盟企業(yè)的生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)能力。

    建立聯(lián)盟企業(yè)間的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以提升供應(yīng)鏈上各企業(yè)的信息化程度，從而提升生產(chǎn)效率，降低廢品率，簡(jiǎn)化生產(chǎn)線及設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。而系統(tǒng)中的監(jiān)控行為都是基于局域網(wǎng)或Internet的信息交換得以實(shí)現(xiàn)的。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的信息平臺(tái)成為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中極為重要的環(huán)節(jié)。

    對(duì)于需要采集的生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備等的監(jiān)控信息是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)的各種信息進(jìn)行獲取、傳輸、處理、分析和應(yīng)用，包括對(duì)制造過(guò)程中設(shè)備出現(xiàn)的各種物理量(如：聲、光、電、熱、力、力矩和振動(dòng)功率等)數(shù)據(jù)在通過(guò)傳感器接收后進(jìn)行傳輸和處理，并對(duì)分析處理的結(jié)果進(jìn)行設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)、預(yù)報(bào)和診斷。

    1 基于Web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

    遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的建立本身就是提高企業(yè)信息化管理水平的過(guò)程，中小企業(yè)基于Web的遠(yuǎn)程協(xié)同監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)可以面向離散/連續(xù)混合生產(chǎn)過(guò)程，是相關(guān)應(yīng)用功能有效實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和保障。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建需要滿足制造的分散化、集團(tuán)化、客戶和供應(yīng)商的國(guó)際化等發(fā)展趨勢(shì)的需求，配合Internet網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的持續(xù)變化和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的異構(gòu)協(xié)同工作體系，而其最基礎(chǔ)的工作就是對(duì)設(shè)備、生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)等數(shù)據(jù)的采集，并保證采集到的數(shù)據(jù)可以在網(wǎng)絡(luò)上安全、高效、穩(wěn)定地傳輸，并防止信息的丟碼、誤碼和錯(cuò)碼，圖1所示為搭建于清華大學(xué)可視化生產(chǎn)管理研究室中的基于Web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)。

圖1 基于Web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)

    而在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中，許多生產(chǎn)線、設(shè)備等包括各種信息的通信標(biāo)準(zhǔn)，如工業(yè)以太網(wǎng)IEEE802.3，232/442/485串口通信協(xié)議、公共電話網(wǎng)載波ITU-TV.23協(xié)議、無(wú)線通信IEEE802.11b及藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、電力線載波協(xié)議等，涉及到目前常用的現(xiàn)場(chǎng)總線控制(FBC)、可編程控制器(PLC)、集散控制系統(tǒng)(DCS)、基于PC控制器、CNC等控制系統(tǒng)等，以及視頻、聲頻、距離、溫度、濕度等傳感器信息，但由于相互間標(biāo)準(zhǔn)不同，難以有效實(shí)時(shí)集成，如當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)僅國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)就有12個(gè)，加之歐洲標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共60余種，相互間不能互操作，而通過(guò)網(wǎng)關(guān)通信和OPC協(xié)議互操作卻不具備實(shí)時(shí)性。本文研究工作將主要解決上述問(wèn)題。