背景：

    隨著市場經濟的發展，生產制造企業之間的競爭更加激烈，企業對自身生產車間的執行過程也更加重視，但是由于產品種類多、批量小，在線零配件數量大，裝配工藝復雜生產過程多變化等原因，使得企業對生產進度的監控能力逐步減弱。如何才能真正提高管理水平？

    案例分析：

    某大型汽車生產制造基地，引進擴建生產線以增加產能，要求對廠區內重要場所的安全運營嚴格監管，還要求生產部門實施對各車間生產狀況的自動化監控，及時發現安全隱患和突發意外，保證高效生產和安全生產。

    具體要求如下：

    1、  調控總控中心設立視頻監控系統，通過對車間內視頻圖像的實時觀看，生產調度了解車間內員工的工作狀態、流水線以及重點工位的實時運轉，對突發事件應急處理；

    2、  車間內設立了多條生產線，大型自動化電氣設備多，生產流水線工位密集，需要配置較多的定點攝像機，初期設計200支以上，而且要求能夠觀察到具體操作；

    3、  對于倉庫等大范圍的場所采用高速球云臺；

    4、  對關鍵場景進行全程錄像，以便備案查找。

    5、  由于安全生產的需要，該系統要提供網絡視頻傳輸通道，以便行政部門和上級監管部門了解企業基層運轉情況，加強監管，優化調度。

    通常傳統的視頻監控系統，以廠區安全保衛和車間安全管理為主要目的，根據現場布局和用戶意見確定攝像機的位置即可。但是現代化大型制造企業，更關注產品的整體生命周期。企業的流程緊緊圍繞生產過程展開，通過對每個生產階段、每段生產過程中材料的統計，以及產品生產信息的詳細記錄，從而構建了產品生產生命周期的一條完整信息鏈，不僅能夠正向查詢產品的制造、物料、質量等信息，還可以通過這些具體信息反向追溯產品的來源。這就為視頻監控系統開辟了更廣闊更深層的應用空間，我們以該企業逐步成熟的生產過程控制系統為例，去追尋新型的視頻監控是如何為其服務的：

    生產過程控制系統的要求：

    生產過程控制系統通過調度總控室監控生產流程中的各環節，將視頻監控技術與生產設備、生產工藝、生產計劃、物料供應、操作指導及生產現場狀況緊密結合，利用電子看板要貨，計算機處理反饋信息，產成品在線跟蹤等手段將整個生產過程信息化，構成了集成監控調度、庫存統計、安全管理的綜合應用系統。其中，更對傳統視頻監控系統提出了開放性、可編程、多樣化的新要求。

    不僅是汽車制造企業，從事精密機械、電子元件生產等加工和制造精度高的企業，也通常要求針對每道工序/每組機床進行局部視頻監控，車間以及外圍廠區的監控視頻匯聚到調度中控中心，由生產調度/生產主管人員進行綜合管理。大量視頻場景需要在少量的屏幕墻上顯示，在監測一道工序的多個工位的時候，需要及時準確的將相關圖像全部切換顯示。矩陣作為系統核心的控制設備，如果還停留在手動切換/自由切換/分組切換/報警切換的水平，將遠遠落后于過程監測中的實際需求。

    開放性要求矩陣通訊網絡化，開放接口與其他系統兼容，特別是與車間作業管理系統、質量控制管理系統、出入門禁管理系統的平滑對接。IP通訊方式的網絡矩陣將逐漸取代原有RS-422/RS-485等通信方式的矩陣，原因有二：一、矩陣可以通過網絡與其他外設如報警主機、碼分器、控制鍵盤等快速連接，擴展安裝便捷靈活；二、網絡化是發展趨勢，不僅布線更加簡單，TCP/IP方式也將成為多平臺集成接口的標準，不占用串口，數據保密準確，傳輸速率高。傳統的RS-422/485信號最高速率一般在19200Bps以內，在多設備通訊以及聯網應用時，帶寬明顯不足，通訊效率較低。隨著網絡矩陣的興起，通訊數據IP數字化，矩陣的數據口可以直接接入交換機。通訊數據交換的瓶頸從而得到解決。

    可編程要求矩陣這個監控中樞將不僅是被動地執行切換操作，而是可以智能執行多種聯動響應，實現對生產工序/工位的自動化準確監控定位，將人工干預的遲滯和錯誤的比例降低到最小。其中宏指令技術將發揮更加關鍵的作用，這一技術的理念核心是提供給客戶一個開放的可編程的操作指令環境，用戶根據自己系統的特點和操作習慣，將一系列繁瑣的操作編輯簡化為一個按鍵操作以及自動化響應操作，從而提高監控系統的整體效率和準確性。

    多樣化要求矩陣視頻輸入輸出網絡化，不僅需要支持模擬輸入模擬輸出，具備高帶寬視頻背板、網絡視頻輸入輸出模塊、光纖輸入輸出模塊的多業務集成型（MSIP技術）網絡矩陣將得到更多應用。模擬切換的優勢是視頻效果出眾，數字切換的優勢是視頻錄像共享傳輸方便。新形態的模塊組合方式的矩陣可以為多級行政部門/監管部門對生產現場的管理提供更多更方便的配置選擇。

    矩陣視頻監控系統在生產過程控制的融合：

    1、    任務組織環節：通過生產過程控制系統的看板可以及時了解生產任務的投入、產出等情況，為生產的前期準備提供了信息，包括物料供應、設備運行、工藝文件、生產夾具等。視頻監控在其中僅起到輔助作用，例如在生產計劃發生變更時，加強信息反饋的及時性和準確性。

    2、    生產實施環節：看板上只能體現各單位的投入和產出、不良率和直通率等質量情況等信息。借助視頻監控，能夠實現對生產節奏的有效控制。管理者可以對出現停滯、效率低、產出比較慢的工位加強控制，同時調整其上一個單位的產出，以免造成堆積和加工搬運浪費。同時一旦出現了設備異常故障，控制中心可以及時發現，第一時間通知設備維護人員火速到達現場、解決問題，每延誤一秒鐘，都會給后道工序甚至整個生產批次帶來巨大的物料損失乃至人身傷害。

    如何在各工序和各工位之間，根據物料的完成進度進行跟蹤監控？這就需要監控主機具備分區隨動切換策略，以智能網絡矩陣為例，其內置的增強型中文宏指令通過CPU單元的快速命令行解析方式，可以根據操作工序的點位、流水線的分布、工位異常的信息預先編程設定，對預定策略和突發事件自動切換放大到屏幕墻，實現對車間生產流水線的即時監管。針對該企業的具體要求，以總裝車間為例，圍繞前后工序，設定的定時場景同步切換指令如下：

    TIM 8.00 每天早上8：00開始

    AMA 1    1＃總裝線上線備警

    SWH 1.1  監視器1＃顯示攝像機1＃（工位1）

    SWH 2.3  監視器2＃顯示攝像機3＃（工位3）

    SWH 3.5  監視器3＃顯示攝像機5＃（工位5）

    DWL 5

    SWH 1.2  監視器1＃顯示攝像機2＃（工位2）

    SWH 2.4  監視器2＃顯示攝像機4＃（工位4）

    SWH 3.6  監視器3＃顯示攝像機6＃（工位6）

    LOP      從頭執行

    3、    質量控制環節：對生產現場質量的及時了解控制，可以減小不良浪費，是實現全程質量管理的一個重要環節。通過質量看板可以及時充分體現各生產單位、各產品的生產質量信息，方便生產人員進行了解和控制，實現質量信息收集統計分析。在整個生產過程中，視頻監控系統可以與各質量控制點的隨工單一同記錄發生的質量問題，最后由質保部進行統計、匯總，形成文字記錄、網絡記錄、視頻記錄的混合存儲，以備日后溯源。該環節要求視頻監控系統能夠提供更多的分控用戶以便協同管理。不但對分控的實現方式有要求（網絡分控和矩陣鍵盤分控），而且需要根據客戶需求提供豐富靈活的權限管理功能。以智能網絡矩陣為例，不但具備優先仲裁、沖突等待和每個前端多級權限設定的功能，而且還支持脫離控制鍵盤的活動用戶組態，不同的用戶可以在同一控制設備上登錄，實現不同權限的操作。

    4、    大物流環節：物流包括產品原材料、零部件、輔助材料等的購進物流以及產品的制造物流等活動，涉及暫存區庫存、整機在線、入庫跟蹤等環節。容易發生現場標識不清、混亂擁擠、物流信息傳遞不暢的情況。每天入庫、出庫的零部件種類繁多，統計量大，操作易出錯，不利于庫房管理；對入庫的零部件，易出現統計帳實不符。如果車間物料管理不善，還會帶來搬運的浪費。在該企業，由于車間空間布局限制以及車輛共線生產的要求，時常會出現不同車型在裝配過程中由于物料不齊，而導致的零部件拆借挪用、折損遺失的情況，缺少憑據，無法調查。而結合視頻監控的物料看板能夠保證及時供應、物流平衡、加強管理，從根本上解決問題。智能網絡矩陣提供的64級步進精度操作和全向云臺控制，配合前端的變速球云臺，在低速高倍條件下運行平穩，定位準確，誤差精度達到0.2º，可以實現對于場景細節的有效監視。

    5、    出入控制環節：企業在人員管理和流程管理上重視工作效率和準確性，通常會應用門禁系統對出入控制上做嚴格限制，比如某車間的工人只能在授權的時間和地點進出，保證了廠區的有序管理。同時也可對出勤情況進行統一管理。智能網絡矩陣支持與網絡門禁通訊，實現刷卡聯動場景圖像切換，保證了重要部門對門禁出入記錄添加視頻復核的要求。在該廠區的出入大門以及總裝測試中心，員工進出刷卡時，讀卡器旁邊的攝像機會將持卡人的圖像同步切換到屏幕墻并抓拍錄像存儲，實現了身份即時復核確認以及日后檢查備案。

    有效的經營方法能讓企業提高效率，生產出高質量、低成本的產品。在技術交流發達的今天，各個企業所擁有的生產工藝技術差別不大；影響企業制造成本、提高企業競爭力的主要因素在于生產管理技術。對于制造業企業來說，加強對現場生產過程的質量控制是一項重要任務，生產過程控制系統通過管理技術、視頻監控、網絡數據庫等信息技術的有效結合，節省了管理人力時間，加快了信息傳遞，提高了工作效率，增強了企業的競爭力。