李 霞，郭浩龍，張保威，王永華,2

(1.鄭州輕工業(yè)學(xué)院，鄭州 450002；2.紡織服裝產(chǎn)業(yè)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，鄭州 451191)

紡織企業(yè)實(shí)時(shí)訂單追蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李 霞1，郭浩龍1，張保威1，王永華1,2

(1.鄭州輕工業(yè)學(xué)院，鄭州 450002；2.紡織服裝產(chǎn)業(yè)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，鄭州 451191)

在紡織企業(yè)面向訂單的生產(chǎn)環(huán)境中，需要及時(shí)準(zhǔn)確獲取訂單的實(shí)時(shí)生產(chǎn)情況。針對(duì)目前訂單跟蹤中的粗放式管理，且不能實(shí)時(shí)全工序追蹤的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)訂單追蹤系統(tǒng)。底層采用PROFIBUS 總線技術(shù)實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，上層基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各工序訂單鋪臺(tái)情況和產(chǎn)量等生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)追蹤。工程實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明：本系統(tǒng)可以對(duì)訂單生產(chǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和追蹤，可使企業(yè)及時(shí)了解訂單生產(chǎn)狀況并對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，提升了生產(chǎn)管控能力和水平。

紡織生產(chǎn)過程；訂單追蹤；訂單管理；實(shí)時(shí)監(jiān)管

0 引 言

目前，很多紡織企業(yè)特別是色紡紗企業(yè)都是訂單式生產(chǎn)。企業(yè)接到訂單后，會(huì)根據(jù)客戶的不同要求下達(dá)有差異化的生產(chǎn)任務(wù)，在生產(chǎn)過程中需要準(zhǔn)確獲取訂單的實(shí)時(shí)執(zhí)行情況，以便更加合理地安排后續(xù)生產(chǎn)。訂單生產(chǎn)的批量小、品種多、交貨周期短等特點(diǎn)，使及時(shí)準(zhǔn)確了解訂單的生產(chǎn)狀況顯得尤為重要[1]。紡織企業(yè)的訂單追蹤大都采用追蹤入庫(kù)成品產(chǎn)量，然后根據(jù)紡紗成品的重量結(jié)合一定的折合系數(shù)反推得出其他工序的產(chǎn)量。這種追蹤方式不能準(zhǔn)確反應(yīng)車間的實(shí)時(shí)生產(chǎn)情況，難以對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程和生產(chǎn)周期實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)管和控制，從而造成生產(chǎn)信息傳遞滯后、業(yè)務(wù)交互困難、生產(chǎn)排產(chǎn)混亂、訂單交貨延遲等問題。

針對(duì)上述問題，很多學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)研究，陳思云等[2]采用條形碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車零部件生產(chǎn)情況的追蹤，文獻(xiàn)[3]中采用RFID(radio frequency identification)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集，提出基于關(guān)鍵工序的跟蹤模式[3]，文獻(xiàn)[4]在研究虛擬企業(yè)網(wǎng)絡(luò)組織協(xié)調(diào)模式基礎(chǔ)上提出了任務(wù)訂單跟蹤的方法，主要是解決盟主企業(yè)對(duì)盟友企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃與控制的問題。

以上文獻(xiàn)面向不同的企業(yè)環(huán)境提出了不同的訂單跟蹤方案，但僅限于對(duì)訂單的生產(chǎn)流程級(jí)的追蹤，很難深入到單個(gè)生產(chǎn)流程內(nèi)部進(jìn)行自動(dòng)和實(shí)時(shí)的追蹤。本文在參考已有研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合紡紗企業(yè)的實(shí)際情況，基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)研發(fā)實(shí)時(shí)訂單追蹤系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)訂單生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和追蹤，幫助管理人員掌握每個(gè)訂單的生產(chǎn)進(jìn)度和產(chǎn)能信息，并以顏色區(qū)分等醒目方式顯示訂單鋪臺(tái)情況，直觀地反映訂單的生產(chǎn)分布情況。

1 系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)

紡織企業(yè)收到客戶訂單后，由生產(chǎn)管理部門統(tǒng)一分配，將訂單下達(dá)至各個(gè)廠區(qū)和車間。跟單員對(duì)企業(yè)下達(dá)的訂單任務(wù)進(jìn)行整理分析，根據(jù)不同的客戶類別和交單時(shí)間為訂單設(shè)置不同優(yōu)先級(jí)[5]。交單時(shí)間急迫的訂單需要優(yōu)先生產(chǎn)，類別較高的客戶訂單在生產(chǎn)過程中需要更加嚴(yán)格地控制質(zhì)量。跟單員將分析整理之后的訂單導(dǎo)入系統(tǒng)并安排生產(chǎn)。此后，跟單員即可使用本系統(tǒng)對(duì)訂單進(jìn)行有效管理和追蹤，掌握各個(gè)訂單的實(shí)時(shí)生產(chǎn)執(zhí)行情況。實(shí)時(shí)訂單追蹤管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程如圖1所示。

圖1 訂單追蹤管理業(yè)務(wù)流程

1.1 功能設(shè)計(jì)

訂單追蹤管理系統(tǒng)主要包括訂單查詢、訂單管理和訂單追蹤三大功能，其功能模塊如圖2所示。

圖2 功能模塊

a) 訂單查詢

訂單查詢用于實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中已有訂單信息的篩選和查詢，用戶可以按照下單日期、品種批號(hào)和訂單編號(hào)等關(guān)鍵詞進(jìn)行查詢。

b) 訂單管理

訂單管理用于實(shí)現(xiàn)將企業(yè)訂單導(dǎo)入系統(tǒng)，以及對(duì)已經(jīng)存在的訂單進(jìn)行修改和刪除等維護(hù)操作。

c) 訂單追蹤

訂單追蹤用于實(shí)現(xiàn)追蹤訂單的實(shí)時(shí)生產(chǎn)狀況，功能上分為在紡品種進(jìn)度追蹤、在紡品種鋪臺(tái)詳情追蹤、在紡訂單詳情追蹤和依據(jù)顏色追蹤四個(gè)部分。

1.2 架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)總體采用兩層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。底層完成訂單生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集和傳輸，上層實(shí)現(xiàn)訂單生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理與追蹤。

整個(gè)訂單追蹤系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)底層基于PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，采用S7-300 PLC作為現(xiàn)場(chǎng)控制的一類主站，通過EM277通訊模塊和RS-485/DP通訊模塊將底層設(shè)備接入到PROFIBUS-DP(decentralized periphery)網(wǎng)絡(luò)中，采用觸摸屏HMI(human machine interface)作為二類主站實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)交互，并集成在就近DP網(wǎng)絡(luò)中與一類主站通信。其中，一類主站主要完成產(chǎn)量數(shù)據(jù)的邏輯計(jì)算和控制任務(wù)，二類主站HMI主要完成現(xiàn)場(chǎng)品種、線密度以及工號(hào)等關(guān)鍵管理數(shù)據(jù)的采集并實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)臺(tái)生產(chǎn)情況的實(shí)時(shí)顯示。

系統(tǒng)上層由主服務(wù)器、冗余服務(wù)器、客戶機(jī)及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)部件(路由器、交換機(jī)、打印機(jī)等)組成，兩臺(tái)服務(wù)器采用冗余技術(shù)，互為備用，當(dāng)其中一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，可自動(dòng)切換到另一臺(tái)服務(wù)器，以防止數(shù)據(jù)丟失或控制失效。服務(wù)器實(shí)現(xiàn)與底層DP網(wǎng)絡(luò)的通信，完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)處理等功能。客戶機(jī)與服務(wù)器構(gòu)成C/S(Client/Server)結(jié)構(gòu)，運(yùn)行系統(tǒng)的客戶端程序，用于顯示訂單在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)的狀況；而遠(yuǎn)端客戶機(jī)則與服務(wù)器構(gòu)成B/S(Browser/Server)結(jié)構(gòu)，通過瀏覽器實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程訪問。除此之外，在控制室配置了一臺(tái)共享打印機(jī)，用于中央控制室的日常打印處理工作，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)的打印輸出。

1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)產(chǎn)量表、訂單表、品種表和訂單目標(biāo)產(chǎn)量表。實(shí)時(shí)產(chǎn)量表主要描述機(jī)臺(tái)號(hào)、品種、產(chǎn)量等信息；訂單表主要描述訂單編號(hào)、品種、訂單箱數(shù)和交貨期等信息；品種表主要描述品種、品種編號(hào)和狀態(tài)等信息；目標(biāo)產(chǎn)量表主要描述訂單在每個(gè)工序需要紡出的目標(biāo)產(chǎn)量。數(shù)據(jù)表的功能及主要字段如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)表功能及主要字段

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

基于對(duì)系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)以德國(guó)西門子公司的工業(yè)組態(tài)軟件WinCC(windows control center)作為開發(fā)工具，以SQL Server作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。運(yùn)用ODBC(open database connictivity)方式連接數(shù)據(jù)庫(kù)，并利用VBScript腳本語(yǔ)言和ADO(active x data object)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的分析與處理，采用上述組態(tài)和編碼技術(shù)完成了系統(tǒng)的開發(fā)工作。系統(tǒng)主要包括訂單查詢，訂單管理和訂單追蹤3大模塊。下面對(duì)各模塊的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)介紹。

2.1 訂單查詢模塊實(shí)現(xiàn)

訂單查詢模塊主要為用戶提供查詢檢索功能，可以根據(jù)不同的查詢條件精確地查找訂單信息。查詢方式分為3種，分別是按下單日期、品種批號(hào)和訂單編號(hào)查詢。按下單日期查詢，可以選擇一個(gè)日期范圍，將符合條件的訂單查詢出來；按品種批號(hào)查詢，即根據(jù)訂單中的品種和批號(hào)信息進(jìn)行查詢；根據(jù)訂單編號(hào)可精確查找到某一條訂單信息。

具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，在 WinCC的VBS編輯器中編寫程序?qū)崿F(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，然后設(shè)置查詢條件，根據(jù)查詢條件的不同生成對(duì)應(yīng)的SQL語(yǔ)句，再通過Command 對(duì)象執(zhí)行SQL語(yǔ)句返回?cái)?shù)據(jù)集RecordSet實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)過濾，將用戶需要的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢出來進(jìn)行顯示[6]。

2.2 訂單管理模塊實(shí)現(xiàn)

訂單管理模塊可以實(shí)現(xiàn)將企業(yè)訂單導(dǎo)入到系統(tǒng)中，并可對(duì)已有的訂單進(jìn)行修改刪除等數(shù)據(jù)維護(hù)。由于企業(yè)訂單格式多樣且很難實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，給導(dǎo)入系統(tǒng)造成一定的困難，因此本部分預(yù)先設(shè)計(jì)一個(gè)訂單模板。用戶在導(dǎo)入訂單時(shí)，按照訂單模板的格式將最新訂單信息放入模板中進(jìn)行統(tǒng)一導(dǎo)入。

具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，編寫VBS腳本調(diào)用Application對(duì)象、Workbook對(duì)象、Worksheet對(duì)象和Range對(duì)象，實(shí)現(xiàn)與Excel的連接。通過程序讀取Excel中的數(shù)據(jù)并寫入到數(shù)據(jù)庫(kù)訂單表中進(jìn)行保存，實(shí)現(xiàn)訂單導(dǎo)入操作。連接Excel的主要代碼如下：

Set objapp=CreateObject(“excel.application”)

Set objworkbook=objapp.Workbooks.Open “文件名”

Set objworksheet= objworkbook.Wooksheet(“表名”)

訂單管理部分可以對(duì)查詢出來的訂單信息進(jìn)行修改和刪除操作。用戶選中某一條訂單記錄后，可以對(duì)該訂單中的目標(biāo)產(chǎn)量、狀態(tài)、交貨期等關(guān)鍵信息進(jìn)行修改，如果訂單失效或者錯(cuò)誤可以直接刪除該訂單。

2.3 訂單追蹤模塊實(shí)現(xiàn)

訂單追蹤模塊用于實(shí)現(xiàn)追蹤訂單的實(shí)時(shí)生產(chǎn)狀況，功能分為在紡品種進(jìn)度追蹤、在紡品種鋪臺(tái)詳情追蹤、在紡訂單詳情追蹤和依據(jù)顏色追蹤4個(gè)子功能。

具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，首先在WinCC的VBScript腳本編輯器中編寫代碼，循環(huán)讀取各個(gè)工序所有機(jī)臺(tái)的實(shí)時(shí)產(chǎn)量信息。然后系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出當(dāng)前車間所有在紡的品種，將產(chǎn)量數(shù)據(jù)與訂單表對(duì)比，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)追蹤。

a) 在紡品種進(jìn)度追蹤

在紡品種進(jìn)度追蹤用于實(shí)現(xiàn)追蹤車間當(dāng)前所有在紡品種的生產(chǎn)進(jìn)度信息，包括生產(chǎn)工序、在紡品種名稱、線密度、批號(hào)、鋪臺(tái)數(shù)量、已紡產(chǎn)量、目標(biāo)產(chǎn)量、已紡比例和距離交貨期天數(shù)等信息。

b) 在紡品種鋪臺(tái)詳情追蹤

在紡品種鋪臺(tái)詳情追蹤是針對(duì)當(dāng)前的在紡品種，追蹤出每個(gè)品種的具體鋪臺(tái)情況，包括所鋪機(jī)臺(tái)號(hào)、品種名稱、批號(hào)和產(chǎn)量等信息。

c) 在紡訂單詳情追蹤

在紡訂單詳情追蹤用于追蹤當(dāng)前車間在紡訂單的詳細(xì)信息，包括生產(chǎn)訂單編號(hào)、客戶類型、訂單狀態(tài)、訂單箱數(shù)、下單日期、訂單交貨期等。

以上3個(gè)子模塊的操作均是以數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行追蹤，其效果如圖4所示。

圖4 訂單追蹤—依據(jù)數(shù)據(jù)追蹤的效果

為了更加直觀地反映出某訂單或某品種在車間中的生產(chǎn)狀況，還設(shè)計(jì)了依據(jù)顏色追蹤模塊，以醒目的顏色展示訂單或品種在車間的生產(chǎn)分布情況。

d) 依據(jù)顏色追蹤

顏色追蹤可以根據(jù)用戶設(shè)置的品種以及訂單對(duì)應(yīng)的顏色直觀地顯示出某訂單或某品種在車間中的鋪臺(tái)狀況。用戶選擇訂單信息，然后設(shè)置該訂單顯示的背景顏色和字體顏色，點(diǎn)擊“跟蹤”按鈕后即可將當(dāng)前生產(chǎn)該訂單的機(jī)臺(tái)號(hào)以設(shè)定的顏色顯示出來，使用戶可直觀地看到該訂單在車間中的生產(chǎn)分布情況。依據(jù)顏色追蹤訂單部分實(shí)現(xiàn)效果如圖5所示。

圖5 訂單追蹤—依據(jù)顏色追蹤的效果

3 結(jié)束語(yǔ)

本文基于WinCC組態(tài)軟件，結(jié)合底層數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和ADO技術(shù)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了紡織企業(yè)實(shí)時(shí)訂單追蹤系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的粗放式訂單追蹤方式相比，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了訂單的車間級(jí)實(shí)時(shí)追蹤，數(shù)據(jù)更加精細(xì)和全面，操作更為便捷，提高了紡織企業(yè)的生產(chǎn)管理水平。本系統(tǒng)作為紡織生產(chǎn)過程及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的子系統(tǒng)，已經(jīng)在多家紡織企業(yè)中得到應(yīng)用，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，提升了生產(chǎn)效率，得到了用戶的一致好評(píng)。

[1] 孫芹芹. 基于訂單的紡織生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)及應(yīng)用[D] 合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2013:1-2.

[2] 陳思云，劉天竹. 汽車裝配車間零部件訂單跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J]. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2005(4) :75-78.

[3] 陳曉明，唐任仲，王正肖. 面向離散制造的訂單跟蹤管理系統(tǒng)研究[J] . 輕工機(jī)械，2010(3):111-115 .

[4] 蔣紅梅，陳榮秋. 虛擬企業(yè)任務(wù)訂單的跟蹤[J] . 工業(yè)工程與管理，2002(3):36-40 .

[5] 蔣南云，文堯奇，路致遠(yuǎn)，等. 基于訂單管理的紡紗企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度研究[J] . 江蘇紡織， 2008(10) :54-57.

[6] 周小龍，劉芙蓉，范敏毅.WinCC自定義數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)查詢和報(bào)表生成[J] .工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2013，26(4):22-23.

(責(zé)任編輯：張祖堯)

Design and Implementation of Real-Time Order Tracking System of Textile Enterprises

LIXia1,GUOHaolong1,ZHANGBaowei1,WANGYonghua1,2

(1.Zhengzhou University of Light industry, Zhengzhou 450002, China;2.Collaborative Innovation Center of Textile and Garment industry, Zhengzhou 451191, China)

In the order-oriented production environment of textile enterprises, enterprises need to obtain the real-time production situation of orders accurately. At present, extensive management in order tracking cannot track the real-time production situation in every process. Aiming at this situation, the real-time order tracking system is designed and realized. in this system, the bottom layer adopts PRofIBUS bus technique to collect production data in real time. The upper layer uses industrial Ethernet technology and database technology to process the data. This system achieves real-time tracking of production data such as order and output. Actual application results show this system can monitor and track the real-time production situation of orders so that enterprises can know order production situation, conduct corresponding adjustment and improve production management ability and level.Key words：textile production process; order tracking; order management; real-time supervision

2014-10-28

李 霞(1962—)，女，河南濟(jì)源人，教授，主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用。

TS108.8

B

1009-265X(2015)04-0035-04