RFID离散制造系统数据采集系统方案设计(3)
由于市场竞争的加剧，离散制造越来越趋向于以客户订单为主导的实时制(Just in Time，JIT)生产方式。而客户需求多样且变化频繁的特点，使得离散制造过程往往具有生产批量小、产品种类多、生产流程不易确定、实时性要求高等特点。如何根据客户需求，在实时准确地掌握库存状况、生产设备使用状态和工作人员等情况的基础上，来实现制造的准时化、准确化以及管理的精细化，已经成为离散制造业的研究和发展方向。而生产设备数字化、生产车间相关数据信息化是实现离散制造准时化、准确化和管理精细化的基础。目前，离散制造业信息化的研究和应用成果主要集中在车间自动化和企业管理信息系统两个方面。
在车间自动化方面，离散制造企业主要实现了基于控制器的生产设备控制系统和基于网络的车间控制系统两个方面。PLC、工业计算机、嵌入式设备的发展为生产设备的复杂控制提供了支撑；而液、气、电传感技术的发展，为生产控制液气电一体化的发展奠定了基础；工业以太网、现场总线等网络技术在车间自动化中得到了广泛应用，各种车间控制系统和数据采集系统被开发和应用。在企业管理信息系统方面，研发和应用热点是企业资源计划 (ERP)系统，其由物料需求计划MRP主要功能之一是在统计库存、原材料、生产设备、人员等资源信息的基础上，按照订单制定生产计划。决定ERP系统性能的重要因素之一是资源统计信息的准确性。
SFC和ERP系统为离散制造企业带来了效益，一定程度上实现了企业的信息
化。但是目前的SFC层主要集中在生产设备的控制上，无法对库存、在制品、原材料、工作人员等生产现场相关对象进行精确跟踪和控制。ERP系统通常能处理昨天以前发生的事情(作历史分析)，亦可预计并处理明天将要发生的事件，但对今天正在发生的事件却往往留下了不规范的缺口。导致ERP无法准确知道车间实时状态的主要原因是缺乏有效获取生产瞬时状态的数据采集手段和信息传输途径。为了解决生产现场与计划层之间信息不能及时、有效贯通的问题，制造执行系统（MES)的概念被提了出来。MES在企业系统的3层结构中起着承上启下的作用，将计划层的生成的生产计划传递给生产现场，将来自控制层的生产实际状态返回给计划层。
图1.2 3层企业集成模型
MES作为SFC与ERP之间的桥梁，能够实现SFC和ERP等各类信息在MES层中的融合与贯通，并通过信息集成来形成优化控制、优化调度和优化决策等的判断或指令。但是，我国在离散制造业MES方面的研究和应用还较少，主要是因为生产现场数据采集、处理、集成以及应用手段较为落后，无法对生产过程和生产资源进行实时准确识别和跟踪，不能满足MES在质量管理、车间作业调度和过程控制等方面的要求，无法适应离散制造业信息化的需求。
要解决离散制造业存在的各种问题，在发展SFC和ERP的同时，必须运用先进的数据采集技术和其它对象识别与跟踪手段，构建适应各个企业的MES，来实现信息在企业中的融合和贯通，通过信息的实时准确获取，来满足实时制生产的需要，提升企业市场竞争力。
1.1.3 数据采集系统
数据采集（DAQ），是指从传感器和其他待测设备等模拟和数字被测单元自动采集信号，传送到上位机中进行分析、处理的过程。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件来实现灵活、用户自定义的测量系统。
图1.3 无限数据采集装置
在计算机技术迅猛发展的今天，数据采集系统技术在各个领域中都有着广泛的应用，它在生活和生产中发挥着越来越重要的作用。各个采集系统采集、分析和显示信息的目的基本相同，尽管数据采集系统根据不同的应用需求有不同的定义。数据采集系统整合力信号、传感器、激励器、型号调理、数据采集设备和应用软件，采集已经被转化成电讯号的各种物理量，如电压、电流、流量、温度、压力等参数。近年来，数据采集技术和方法不断发生着新变革，实时监控和仿真技术（包括传感器、数据采集、微机芯片数据等）把数据采集提升到了一个又一个更高的层次。