追溯与标识的难点在于，如何将材料和生产过程信息传达到车间数据追溯系统软件当中。针对问题的处理方案有两种： 在进行生产发料的时候，将材料信息记录到订单中，生产过程严格按单进行生产。 发料的时候将批次信息跟随物料，做好标识，流入车间当中。报工的时候，按照计划严格进行报工并且将生产批次信息汇报到车间数据追溯系统软件设计当中。第一种方式和目前大多数企业所用的方式比较接近。重视结果的记录、事前就将批次信息统计起来、可操作性较强，最大的难点在于车间生产中必须做到物料和工单严格一致，A批次的物料发给了1号订单，那么不论员工是否正确操作，系统都默认，管控主要靠人员自觉或者车间人为控制，可能会产生结果错误的问题。主要的逻辑在于现场和车间数据追溯系统软件的结合。通过系统或者人工，对每一批次的物料最好标识。对员工进行了派工之后，通过对工单和物料标识卡的方式进行报工，将批次信息延后的记录到车间数据追溯系统软件当中。这种方式最大的优点在于，车间数据追溯系统软件强制性的做好了标识，员工可以较为方便的拿着订单和标识卡前去报工，跟踪信息记录准确。但是问题在于，操作难度很大，投入成本相对较高，油污环境下经常会搞丢跟踪卡片，而且轴承行业的大批次生产过程，批次分分合合，卡片数量将级数增长。

在离散制造业产品生产过程中，对数据进行及时、准确的采集是实现生产管控的必要条件。本文通过对离散制造业车间生产数据采集需求和数据类型进行分析，构建了车间数据追溯系统软件架构，描述了实现数据采集的方法。为离散制造业车间以及智能工厂试验验证平台建设进行数据采集提供借鉴。国家正处在大力发展智能制造、积极推进智能工厂和数字化车间建设的进程中。离散制造业涉及飞机、武器装备、船舶、电子设备、机床、汽车生产等多个行业。相比于流程制造业，离散制造业车间生产过程相对复杂，生产计划变动较大，生产过程中人为干预多，车间设备自动化水平偏低。大部分离散制造企业数据采集环节比较薄弱，企业管理人员难以获取到及时、准确的数据，直接影响企业决策。车间生产数据是企业实现数字化、信息化和智能化管理的基础。生产过程中数据包含“人、机、料、法、环”等信息，对离散车间生产的制造过程数据进行及时、准确的采集，对提高车间管理和生产组织的实效性，意义重大。

车间数据追溯系统软件需求分析:离散制造过程有着结构复杂、事务众多的特点。随着客户定制化需求的增加，加工过程更加复杂，数据采集难度更大。为满足车间管理需要，车间数据追溯系统软件需要满足以下需求;实时的制造过程数据采集:车间数据追溯系统软件需要对制造过程中环境、人员、设备、工装、物料等资源信息进行及时、准确的采集，这些数据经过分析处理对生产的运转产生重要的支撑作用;车间数据追溯系统软件对产品的质检信息进行采集，记录制造过程中“人、机、料、法、环”等信息，避免检验不及时以及漏检情况，对产品质量进行有效跟踪和追溯，保证产品生产过程质量;制造过程信息可视化展示将采集的数据进行加工处理后，将车间管理现场需要的进度、领料、异常等信息进行可视化展示，能够及时的让车间管理人员、车间现场工人同步了解生产状况。

能够与其他信息系统集成:车间数据追溯系统软件应考虑与其它系统之间进行有效集成，例如与PLM、ERP、分布式数控系统DNC及机床监控系统等，加强信息系统之间的数据共享，减少信息隔离的情况;制造过程数据分析:离散制造业车间生产状况复杂，产生的生产数据繁多，对生产数据进行有效分类，便于数据的采集与分析处理。根据数据状态的不同，可以把车间生产数据划分为静态数据、动态数据和中间数据三类。

静态数据指在生产过程中相对稳定的一些数据，在一段时间内这些数据不会有显著变化。例如人员编码、设备编码、物料编码等信息。这类信息在生产过程中对产品的质量及生产状态基本没有影响，但是对生产过程的跟踪却至关重要的。静态数据一般提前进行统一维护，在生产过程中将静态信息与生产产品进行绑定。动态数据是伴随生产过程产生的，实时变化的数据。例如设备的运行状态、加工参数、人员、物料的位置、零件的加工进度、开完工时间、零件质量检测情况等。根据动态数据，调度员可以分析生产情况，进行有效调度。动态数据生产过程的重要数据，也是重点采集的数据，动态的数据的采集需要有很高的实时性。中间数据是将静态、动态两种数据进行分析加工后的信息，例如废品率、员工总工时等数据，中间数据可以将静态、动态数据结合起来，增强数据利用效果。

 制造过程车间数据追溯系统软件设计数据采集系统架构设计制造过程车间数据追溯系统软件技术架构主要由数据采集/传输层、数据处理层、数据应用层组成;数据采集/传输层:本层主要进行数据的采集和传输。数据采集的方式主要有传感设备、条码、RFID、加工设备联网等。数据传输方式包括有线传输以及无线传输，无线传输方式包括Wifi、蓝牙、ZigBee等。数据处理层:本层主要实现对生产过程数据进行存储、分析;数据应用层:本层主要依据制造过程监控、展示的需求，对数据进行统计分析以及可视化展示等，为生产管理提供决策支持。

数据采集方案设计对车间数据追溯系统软件技术架构中的数据采集方案进行描述，对于数据处理、应用、数据处理不做展开。随着信息技术的发展，车间生产过程数据采集的方式更加多样化，使用传感器、自动识别、加工设备联网等技术方法采集数据，并通过以太网将数据上传至数据库离散制造业车间主要采集动态的数据，动态数据主要包含环境、设备、工况数据等，不同的数据相关的采集方法有所不同;环境数据采集车间生产的环境数据主要涉及生产过程中的温度、湿度、大气压力、颗粒物检测等，这些数据一般通过相应的传感器进行采集。传感器通过工业以太网将制造过程中的环境数据进行上传，保证可以对车间环境进行有效监控。

设备数据采集车间加工设备一般可分为数控机床、普通机床及其他设备两类，下面对两类设备的数据采集方式进行描述;数控机床数控机床进行数据采集方便，数据采集范围比较大，数控机床可以通过代码向车间数据追溯系统软件传输数据，如机床开停状态、机床上零件的加工状态信息等信息。

按照通信接口的不同，可将数控机床分为无通讯接口、串口、网口三类。无通讯接口的机床，一般采用数据采集器与机床PLC模块相连接进行数据采集；串口数控机床自身带有串口输出模块，一般通过镶嵌用户宏指令的方法，通过软件进行数据采集；以太网端口数控机床应用很广泛，这种机床相当于计算机，可以通过网络进行通信进行数据采集

 普通机床及其他设备对于普通机床和其他类型的设备，有对外接口的设备，通过不同类型的采集器采集数据；无接口的设备，需要将设备进行改造后进行数据采集或者通过人工记录等方法进行数据采集工况数据采集过程中，应用自动识别技术较多，自动识别技术包含条码技术、RFID技术等。条码包含一维码及二维码。通过扫码器直接获取条码数据，可以减少人工输入的弊端。RFID支持非接触识别，它的数据储存量大且可远距离读取数据，操作便捷。在数据采集过程中，根据采集情况以及采集需要对应的选取适当的数据采集方式。

时间类型的数据。主要指操作或状态的开始、结束时间。一方面，可以通过工位机操作输入记录时间数据。另一方面，可以使用电子标签打卡时候车间数据追溯系统软件自动记录当时时间。例如物料在设备上加工开始和完工时，员工进行扫描器扫码或RFID打卡操作，车间数据追溯系统软件记录开完工时间;位置类型的数据。主要包含设备、物料、人员位置等数据。设备位置一般属于静态信息，变化较少；物料的位置是随着加工工序的变动而改变的，因此一般物料的位置数据通过车间区域划分确定区域范围，结合RFID和条码技术来确定准确位置；人员的位置通过员工使用RFID打卡来获取;生产进度和质量类型的数据。这两种信息涉及内容广泛，变化较多。可以采用工位机录入、RFID技术、条码技术、手持终端等多种技术相结合进行采集。

车间数据追溯系统软件的需求，分析了生产过程中需要采集的数据类型，对于不同的数据、业务提出了相应可以选择的数据采集的方法。车间数据追溯系统软件通过车间数据的有效采集，并且对数据进行科学的整理以及应用，可以提升车间管控能力，优化生产排产与调度。通过看板以及车间生产数据的分析图表，企业管理者可以准确、及时的了解生产现状，做出更加科学的决策，进而提高产品生产效率，提升产品质量，增加企业效益。本文可为离散制造业车间以及智能制造智能工厂试验验证平台建设的数据采集提供一定的参考。

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