中国目前工业自动化的现状是:全自动化覆盖的行业比较局限,主要集中在以汽车为代表的高附加值的行业;大部分行业根据自动化效果与成本的权衡选择了简便自动化(Low Cost and Intelligent Automation,以下简称LCIA)这一解决方案,即关系到产品品质的或是简单重复的工序由自动机控制完成,而其他需要人灵巧的手和大脑操作的工序还是交由人来完成。在这样同时有人与机器共同参与生产的工厂里,由机器完成的工序一般品质风险控制得较好,而人因品质问题则较为突出,如工程遗漏、程序选错等,如何防止人的这些问题,从而保证产品的品质?产品交货期延期一般是由于部品或机器出现问题导致批次性的返工造成的,如何用预兆管理的方法控制这种风险,从而保证产品的交货期?对于机器的管理现有技术比较成熟,管理成本较低,而对于人的管理还是局限于生产线领班监视、教育等手段,管理成本较高。如何简化领班的工作,从而使对人的管理成本得以递减?以上是主要想解决的课题。为此开发了一个三层结构的生产线控制与管理系统,由实行层(生产现场)、中间层(数据库)及应用层(管理应用)组成。该三层结构管理系统在实行层采用了欧姆龙最新的NJ系列PLC作为生产线控制单元(Line controller),能够直接向中间层的数据库发送数据,节省了传统包含PLC的集散系统中PLC与数据库之间必需的数据转换层,不仅降低了成本、提升了性能,还使系统的可靠性及今后的扩展性得到了增强。在实行层的Line controller通过EtherNet/IP及EtherCAT现场总线与现场LCIA自动机进行连接,开发了联动控制技术,克服了传统计数防漏的低效及RFID技术的高成本,使得人的生产节奏得以控制,防止了工程遗漏、程序选错的发生,从而确保了产品的品质;产品的特性检测数据被发送到中间层的数据库,由在应用层开发的SPC(Statistical Process Control,统计过程控制)应用监控分析,克服了传统人工制作控制图的低效,对产品特性参数的变化趋势进行实时预兆管理,若趋势变差则及时预警,从而避免了未来可能发生的不良而导致的产品返工,确保了产品的交货期;同时,Line controller将实行层的生产数据实时发送到中间层的数据库,由在应用层开发的Line monitor(生产线监控)应用调用分析,除了有传统的自动计算各类管理指标的功能外,还将生产现场的生产过程可视化地表达出来,从而减少了管理所花费的时间,使得管理成本得以递减。通过在本公司一条电源生产线上对系统进行的构筑与实验,发现系统能有效防止生产线原有的工程遗漏、程序选错等人的失误,对于电源的特性参数变化趋势能够有效的分析管理,对于生产过程能够以可视化的形式实时揭示,从而验证了系统预期功能的可靠有效。