知识就堤力量
《基于电磁线企业Q9数字化管理系统的研发》项目
创新创业计划书
一、概述
王攀，博士，副研究员，1997年进入南京邮电大学通信工程系，2001年本科毕业；由于成绩优异，免试推荐攻读计算机应用专业硕士学位；2004年硕士
毕业，同年留校任教，任南京邮电大学软件学院教师，2008年获得助理研究员
中级职称；2006年考取南京邮电大学信息网络专业博士，2013年4月毕业，2014 年7月获副研究员高级职称。曾任南京邮电大学信息网络研究所副所长、江苏省通信与网络技术工程中心副主任。一直以来主要从事与网络安全、云计算、服务质量管理等领域的教学及科研工作，具备优秀的独立科研开发能力，科研和产学研结合能力突出。
作为项目负责人，主持2项国家重大专项和若干项企业合作项目：
1.2011年国家发改委信息安全重大专项，“手机支付及移动办公安全风险评估与咨询服务” ；2012年国家发改委信息安全专项，“移动互联网应用审计平台及其产业化”；
2.同中国移动、中国电信、中国电科院等开展多项横向项目合作。
作为项目技术负责人，承担2项国家863项目、2项省科技厅重大科技成果转化项目、2项省科技支撑计划和高技术项目、2项苏州市科技发展计划项目。
曾获得2007年中国电子学会二等奖、2008年江苏省科技进步三等奖、2008 年南京市科技进步一等奖，2012年中国通信学会科技技术二等奖。任教期间，苏州市工业园区双百人才-企业家兼职教授。
以第一作者在IEEE会议、EI核心检索期刊、南邮学报、计算机工程等杂志上发表和录用论文30余篇，其中有12篇被EI和ISTP收录。获得授权专利发明6项，申请40余项，软件著作权8项等。
王攀博士自2001年于上海电信宽带信息中心兼职担任网管产品部开发工程师，2002年兼职担任江苏金智股份有限公司信息安全产品部项目经理，从事第一
代高等级信息安全审计和安全评估服务和产品研发，2003年至2006年,在南京邮电大学担任讲师时研制开发的IP网络业务性能测试分析仪，成功应用在中国联通
数10个省、自治区和直辖市，创造直接经济效益达1000万元。2006年，研制开发
了证券行业第一套业务性能监测管理产品，获得证券行业协会三等奖。2008年至
今，研制开发中国第一代基于业务感知的移动互联网QoS管理设备，并在中国电信全国集采获得8个省份额（击败华为、中兴、ASB等众多大厂商），累计直接经济效益近2000万元。
王攀博士2014年12月进入本公司博士后创新实践基地做博士后，进站研究课题是“基于电磁线企业Q9数字化管理系统的研发”。本项目属于应用创新，重要目标是如何解决电磁线生产经营过程中存在管理模式落后的问题，达到企业人、财、物、信息、技术等资源的高效利用与配合，建立一套符合电磁线企业自身特点的数字化、信息化管理系统。本项目探索电磁线企业的生产经营特点，研究现代数字化技术在企业管理方面的应用，对于提高电磁线产品的质量、提高电磁线产品的品质、强化设备维护管理、提高劳动生产效率、减少设备维护成本、降低废品率、减少材料的消耗、降低工人劳动的强度、规范作业流程、节约成本管理和规范管理基础数据资料、建立起适应今后发展的设备维护管理模式等方面具有积极的作用。其意义在于根据电磁线企业生产特点，理顺电磁线生产企业采购、销售、生产、仓库、财务等部门之间的关系，整套系统以销售订单为主线，以生产管理为核心，以财务监管为目标，实现企业产成品的生产和销售统一管理，并采用条码技术，对产品质量进行有效跟踪管理，同时通过库存分析合理降低库存，提高资金的使用效率，进一步提升企业竞争力。
二、创新项目情况
1、项目概况
电磁线是电机、电器、电子、仪表电磁绕组的基础和关键配套材料，随着工业电器、电讯、电子等迅猛发展，给电磁线带来了广阔的应用领域和市场。电磁线企业规模的不断扩大必然导致企业生产管理难度加大，企业除了对财务软件有需求之外，对企业内部生产工作流程的管理软件需要尤为迫切。单纯的财务软件
和通用ERP软件无法满足此类制造业的信息化需求。从根本上讲，制造业为主的企业信息化核心是生产管理和物料计算，以此实现精确的物料控制，成本管理、生产管理，提升企业的运作效率，才能在制造业资本报酬率逐渐下降的背景下，提升中小企业的盈利能力和竞争能力，赢得生存和发展的机会。
Q9电磁线企业数字化管理系统基于现代电磁线生产企业的管理模式，针对
电磁线企业生产特点，理顺电磁线生产企业采购、销售、生产、仓库、财务等部门之间的关系，整套系统以销售订单为主线，以生产管理为核心，以财务监管为目标，实现企业产成品的生产和销售统一管理。系统通过采用https://www.doczj.com/doc/5e19229270.html, RS232与
RS485总线技术、以太网技术以及数据库技术相结合的方法去实现电磁线生产设备远程监控功能；采用条码技术，对产品质量进行有效跟踪管理，同时通过库存分析合理降低库存，提高资金的使用效率，进一步提升企业竞争力。
技术特色在于：
1）实现了电磁线生产远程监控。采用C/S与B/S混合的软件体系可以灵活地进行系统设计，将客户端软件设计成控制器的上位机软件，负责数据采集与上传到服务器。用户可以通过浏览器或者客户端访问数据库的方式监控生产。
2）实现了生产数据的管理。应用SQL SERVER20C对生产数据进行管理，为电磁线生产研究工作提供了数据支持。
3）为生产监控与数据管理提供了平台。电磁线生产管理系统可以为控制算
法的研究、功能的扩展与性能的优化提供了一个生产监控与数据管理平台，改变各个模块独立研究缺乏关联的局面。
2、技术的先进性
经过多年研究，电磁线线生产过程中的原料、工艺与控制等方面都已有了很大的提升,但其生产管理维护方面却一直没有引起高度关注。伴随着漆包线生产各方面的提升与产量需求的增大，落后的管理维护方式越发阻碍漆包线行业的发展。现在市场上的管理系统都是偏重于财务功能，对企业内部其他部门生产工作流程管理基本没有，或者只是一些通用流程管理，不能满足行业生产企业管理特点需要，许多大型企业都是委托国内外SAP软件开发商定制，价格很高，中小企业无法承担这样的费用。
科技的不断进步使得电磁线生产的各方面都有了较大的改进，因此上述问题变得越来越不可忽视。随着信息化时代的到来，生产的信息化已是行业生存发展的必经之路。本项目的先进性在于：
1）采用网络化集成化控制手段，发展智能控制方法。在科技飞速发展的时代，各个制造行业的自动化生产已逐渐成为趋势，仅仅依靠人工操作仪表方式控制生
产的方式迟早会被淘汰。对于实现自动化控制的漆包线生产设备，"一对一"的控制方式是信息化不完全的状态，会产生很多的“信息孤岛”，是资源利用不充分的表现。
2）利用数据库软件对生产数据进行集中管理。人工手动的统计方式必然会加大劳动力的浪费，而且数据量越大，人为的误差则越多。如果采用数据管理软件进行生产数据管理，不但可以降低人为差错产生，同时也能为漆包线的研究生产提供丰富的数据。
3）利用通信网络编程，计算机网络技术与数据库相结合的方式实现远程监控功能。远端数据查询与控制功能的增加能够增强生产对不同环境的适应性，使得产品更加人性化。
4）建立生产数据管理平台。上述的需求是对某一项具体业务的提出或者扩展，然而管理平台不但可以集成上述的各项功能，同时也容许增加其他的功能。
3、研究的技术线路与可行性
本项目是以通过提高电磁线生产管理水平为目标，搭建生产管理系统平台，旨在改善和提高电磁线企业生产管理水平与生产效率，使得企业管理人员能够在
办公室甚至外地借助计算机与通信网络就能够监管电磁线的生产运营活动。以计算机网络通信取代人工手动传输，并通过数据库软件代替手工记录数据，提高了部门间的协作效率，确保了企业能够方便、及时的获取各类生产信息，知晓各项生产工作的进展情况。其具体要求如下：创建一个生产管理平台，为企业管理提供便捷而新颖的多功能管理环境，解决不同工作人员处理不同事务使用不同工作环境问题；建立生产数据采集机制，支持通过通信网络信息传输，保证可靠性的同时提升工作效率；创建生产过程控制模块，支持在生产过程中根据生产环境来进行自我调节，减少人工手动控制，降低人为失误率；提供生产数据处理功能，有效管理生产数据，以此提升工作过程中的监督功能，推动部门间的高效率协作，减少不必要的交接环节，提高工作效率。
综上所述,将企业的需求进行归纳和分析后，该系统主要实现如下主要功能：用户登录管理功能、生产信息采集功能、生产控制功能、生产数据处理功能、系统管理功能，系统的功能结构如图所示。
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各功能分析如下：
1）用户登录管理
系统可以创建不同级别不同权限的用户；用户输入登录号和密码登录系统；登陆后用户可以按照自己权限对系统进行操作。
2）生产信息采集
利用通信网络与采集模块对生产信息进行采集，采集的信息包括生产环境类的信息，如生产温度、风机速度等，与产品的相关信息，如产量、生产时间等。
3）生产过程控制
通过对采集回来的生产信息进行分析，系统自动将生产环境调节到最优；或者拥有更改生产环境权限的用户调节生产环境。
4）生产数据管理
将通信网络传输回来的数据按需进行转换、分析、存储。
5）系统管理
在用户进入系统后的每一个操作都要进行权限判断，禁止任何的越权操作, 有效的保护系统的安全性；管理人员可以根据人员流动或其他原因，动态的对用户进行创建或者权限更改；用户进入系统后的关键操作都要记录在操作日志上。
系统结构框架设计：
通过研究电磁线的生产过程以及分析电磁线生产管理人员的需求，引入多层次系统结构设计的理念，根据功能与硬件结构上的差异，采用三层结构框架设计
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漆包机生产管理系统，如下图所示。在此结构当中每一次结构框架所具有的功能各不相同，三层共同组成整个生产监控系统。上层结构需要下层结构提供数据作为支撑,而下层结构需要上层结构对系统进行功能的升级与优化。
信息管理层位于整个架构中最上层，主要作用除了可以反映现场生产状况、记录与处理生产数据外，还可以记录设备的种类、型号、生产人员、维修频率、交接班状态与地点环境等等，此外还可以根据需要引入生产调度的相关信息。信息管理层的设备由本地的办公用PC机、网络服务器、中继器和路山器等设备组成。
现场控制层位于生产设备层与信息管理层之间，主要任务是对生产设备层采集回来的数据进行统计与分析、制定控制策略、并向下层发送指令和与上层进行数据交互。此层设备一般由作为控制器的单板机与触摸屏组成。
生产设备层位于整个架构中底层，主要任务是监视生产现场状况，并根据其直接上层（即现场控制层）的策略调节生产环境（如生产速率、供炉温度、超温报警等）。此层的设备主要是由漆包机原有的电气控制设备组成，即原有的检测元件、执行元件、数字仪表等。
现场控制层与生产设备层一般安装在位于漆包线生产制造现场或附近，通过
两层间协作可以实现对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、参数调节以及各类警报等功能，构成自动化监控系统
系统的性能需求如下：
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1）先进与可靠
所采用的技术耍有其先进性，但又必须是成熟技术，保证系统能够可靠运行。
同时又不失灵活性，能够满足漆包机生产管理、操作、监控人员的使用。除此以外,系统也应具备具有一定的健壮性，当意外情况发生时，如停电或者用户非法操作,也能保证系统正常运行。
2）界面友好、使用方便
从实际出发，充分考虑漆包机生产状况与用户需求，务必保证系统的友好，可
操作性强,使得每个使用本系统的用户都能够尽快的适应系统操作。通过智能化的帮助提示功能，指引用户正确的进行操作。输入画而尽可能接近实际，具有较强的容错功能。
3）扩展性强
考虑到系统建设中的兼容、衔接等问题，避免重复建设，漆包机生产系统应采
用模块化的设计模式，使得功能结构具有可伸缩性和可扩展性，可以根据业务需要动态变化。所提出的设计方案要全面的考虑，尽可能具有较强的兼容性，能够适应尽量多种类的漆包机。
4）资源利用率髙
尽可能地应用现有漆包线生产系统的软硬件环境，在目前系统的基础上进行管理系统开发，从而达到充分利用公司现有资源，提高系统开发水平和应用效果的同时也必须保证企业的经济性。
在对目前流行的电磁线生产管理系统进行研究的基础上，结合上述系统的需求分析,本项目的研究目标如下：
1）生产现场的自动化控制
在科技飞速发展的时代，各个制造行业的自动化生产已逐渐成为趋势，仅仅依靠人工操作仪表来进行生产控制的方式迟早会被淘汰。自动化控制能够为控制
算法的植入打下基础。与此同时利用实现自动化的控制网络可以将生产现场的数据汇总，提高了信息的集成度，为以后的系统升级奠定条件。
2）系统的远程监控
系统远程监控管理的研究可分为两歩：首先实现车间局域网监控管理，然后进行监控管理系统的远程监控的研究。局域网内实现系统监控管理是在解决PC