以先进的信息技术来提高设备的生产效率和企业的管理水平是纺织技术发展的一个重要方向。由天津工业大学研发的“喷气织机数据采集监控整合系统”项目成为这方面的一个成功先例。作为天津高新纺织工业园首批实施的信息化项目之一，系统对天津高新纺织工业园三个棉纺织分厂的9种机型共1458台喷气织机进行了数据采集监控，为企业管理及决策提供实时、准确的生产信息。由于系统能及时高效地反映生产情况、设备运转情况、工人操作情况、物料流动情况等，并能对以上情况进行评价，为车间的各种管理提供决策支持信息，大大提高了管理工作效能，促进了生产水平的提高。按系统使用前后情况测算：织机生产效率提高3％～10%，同时大大提高了产品质量。

　由于项目技术先进，功能强大，对提高劳动生产率、产品质量和改善管理具有重要意义，“棉纺喷气织机数据采集监控整合系统”获2008年度中国纺织工业协会科学技术二等奖和天津市科技进步三等奖。日前，记者采访了项目负责人——天津工业大学纺织信息化研究所所长刘文菊，请她介绍了系统的详细情况。

　记者：棉纺喷气织机数据采集监控整合系统的主要作用是什么？

　　刘文菊：“喷气织机数据采集监控整合系统”是天津纺织集团委托天津工业大学为天津高新纺织工业园实施的研发项目。项目的任务是实现对园区三个棉纺分厂共1458台织机进行生产数据的自动采集、处理和分析，提供数字化车间管理和决策所需要的生产信息。

　　系统可完成对喷气织机生产信息的自动采集并处理，及时得到关于喷气织机的全面生产信息，其中有织机运转信息、工艺执行信息和统计信息等。这些生产数据能够为织造车间的作业计划管理、设备管理、人员管理、质量管理、成本管理等提供辅助决策信息，同时为上层的ERP提供底层的生产信息。

　系统采用分布式总线结构，将设备本身的生产数据及运转状态信息进行实时采集并通过网络自动汇集到上位机后进行处理、统计、分析，对丰田710、必佳乐、新津田驹等机型实现双向通信和工艺参数下载。在完成了喷气织机生产数据的采集监控后，在2007年又对该系统进行了功能扩充，开发了面向集团领导层的基于Web的生产信息整合系统以便厂级和园区领导能够在同一时间了解几个分厂所有织机的实时生产状况和生产统计数据。

　　记者：棉纺喷气织机数据采集监控整合系统具有哪些技术特点？

　刘文菊：系统构建了分布式异构网络形式的架构。采用具有国际标准的CAN总线结构，能有效支持分布式监测和实时控制的串行通信网络，尤其特别适合基于单片机的分布式系统。使用区域处理器作为系统中间节点，在多方面提高了系统的性能指标，使其具有了更多的优越特性。 一方面，区域处理器的引入，提供了更详细、更持久的数据存储功能，可以保留31天的生产数据；另一方面，区域处理器作为中间节点，对其上层结构和下层结构都发挥了有益的影响：对下层可整合不同类型总线，使系统具有更强的兼容性，同时区域处理器还将下层总线划分为若干个局部总线，使其数据可并行传输，提高了数据传输速度。区域处理器对上层采用以太网接口，使得在系统中多个管理主机可以并存，使系统的安全运行更有保障，不会因为上位机的一些突发故障使整个织机监测系统瘫痪，另外也使得生产管理更方便。

　对应于每个监测器分组使用双区域处理器，提高了系统的可靠性和安全性。另外，区域处理器和监测器采用双电源热备份，由此进一步保证了系统的安全运行。硬件系统在设计上也增加了多级自我保护措施，进一步保证了系统的可靠性。比如，在监测器一级设置了多个软硬件的看门狗，有效地增强了系统的抗干扰性；监测器电源使用宽电压输入电源，直流从8V到48V、交流从6V到36V均可正常工作。这些措施确保了系统在各种情况下都能正常、稳定地工作，也进一步保证了生产数据的安全可靠。在软件设计中也采取有效措施，进一步保障了系统的安全性。

　　另外，系统具有很强的可扩充性。区域处理器的使用，使得系统的扩展更为简单方便，当监测规模扩大时，只需要增加相应的区域处理器，并将监测器挂接其上即可。如果需扩展的数量较大，通过在系统中增加以太网交换机，就可使系统扩展工作简单方便地进行。对于具有以太网口的织机，中间层采用基于服务组件的软区域处理器。在IPC上运行服务组件，与织机和管理层通信，可完成工艺参数下载，实现了系统的部分控制功能。对某些织机类型，如丰田710、必佳乐、新津田驹等，可通过本系统完成工艺参数的下载，从而使系统具有部分控制功能。这也是本系统区别于其他织机监测系统的特色之一。

　系统管理软件具有很强的数据统计和分析功能，使生产管理和决策更方便有效。系统提供了多方位的生产数据统计方式，可以按时间、区位或者按品种、机型等不同方式统计数据。除此之外，本系统还打破了以往织机监测系统对生产数据只是采集和统计的模式，在系统管理软件设计中引入了计算机专家系统的概念和方法，对一些重要的生产数据，可按照生产管理者的思路和方法进行分析判断，协助管理者找到问题存在的原因。多方位的生产统计数据和详细严谨的数据分析功能，无论对车间的生产管理，还是对企业的经营管理都是有力的工具和手段。

　记者：与同类系统相比，棉纺喷气织机数据采集监控整合系统有什么优势？

　　刘文菊：本项目监控系统可以对1458台织机并行处理，数据刷新周期为4秒，技术指标先进；监控范围内的织机种类多达9种，厂家和型号均不同，因此该系统特别适合用于那些新老设备共存的大中型纺织企业;管理系统软件可以提供80多种数据报表，功能丰富强大，并通过B／S架构实现了多层次的生产信息显示和管理界面，各级管理者都可通过该系统得到他们关注的不同层面的生产信息。项目在天津纺织集团应用效果良好，显著提高了企业经济效益。2008年，项目通过了市科委委托天津市高新技术成果转化中心组织的鉴定，达到了国际先进水平。

　记者：据了解，目前系统已在天津高新纺织工业园稳定运行了3年多，企业有什么样的评价呢？

　刘文菊：系统在车间使用以来运行情况良好，采集的数据和实际数据相符，能满足车间生产需求。系统能对采集数据进行分班存储、处理和归类，并能灵活编制生产和管理所需的各种报表，使管理层能全面快速了解车间实际生产情况和历史数据。通过系统实现了生产过程的实时监测，便于车间调度和调整，提高了综合效率，保证了产品质量。车间能分区现场显示组岗产量，做到了管理公开，调动和激发了工人的生产积极性和竞争意识，有效地提高了生产效率。整个系统运行稳定可靠，操作和维护方便，故障很少且排除方便。

　按系统使用前后情况测算：织机生产效率提高了3～10%。因此，本项目可以为企业创造较大的经济效益。