Embed Size (px)
Citation preview
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT MÁY TÍNH
HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ
Đề tài:
Hệ thống hỗ trợ sản xuất tại công ty thép tôn
Phương Nam
------o0o------
Giảng viên : TS. Phạm Trần Vũ
Nhóm thực hiện: Nguyễn Quyết Thắng 10070940
Nguyễn Bá Thu 12070548
Nguyễn Đông Phương 12070538
Nguyễn Tấn Bảo 10070472
Nguyễn Văn Sang 12070541
Nguyễn Hoàng Long 12070521
Tạ Minh Tuấn 12070554
TP Hồ Chí Minh tháng 12 năm 2012
Mục lục
1. Giới thiệu công ty thép tôn Phương Nam .......................................................................................... 4
2. Qui trình sản xuất ............................................................................................................................ 5
2.1. Quy trình sản xuất, tiêu thụ sản phẩm ...................................................................................... 5
2.2. Các qui trình nghiệp vụ ............................................................................................................. 5
a. Quy trình nhập kho nguyên liệu ............................................................................................... 5
b. Quy trình sản xuất .................................................................................................................... 6
c. Nhập kho thành phẩm .............................................................................................................. 6
d. Xuất kho................................................................................................................................... 7
e. Quy trình xử lý lại ..................................................................................................................... 8
f. Kiểm kê kho ............................................................................................................................. 8
g. Lập kế hoạch sản xuất .............................................................................................................. 8
2.3. Đặc điểm của nguyên liệu và thành phẩm ................................................................................ 8
a. Nguyên liệu Tôn đen ................................................................................................................ 8
b. Nguyên liệu Sơn ....................................................................................................................... 9
c. Nguyên liệu Kẽm ...................................................................................................................... 9
d. Tôn mạ kẽm ........................................................................................................................... 10
e. Tôn mạ màu ........................................................................................................................... 10
3. Hệ thống quản lý ........................................................................................................................... 11
3.1. Tổng quan .............................................................................................................................. 11
3.2. Cấu trúc hệ thống ................................................................................................................... 12
a. Cấp Hiện trường – Field Level ................................................................................................. 13
b. Cấp Phân xưởng – Master Layers ........................................................................................... 14
c. Cấp giám sát/ điều hành - Supervisory Management/ Operator Level .................................... 14
3.3. Mô hình mạng quản lý sản xuất .............................................................................................. 14
a. Mạng LAN cho văn phòng ....................................................................................................... 15
b. Mạng LAN cho khu vực sản xuất ............................................................................................. 15
3.4. Tầng mạng công nghiệp – Field Layer ..................................................................................... 16
a. Mô hình ................................................................................................................................. 16
b. Mạch chuẩn hóa tín hiệu và cách ly – Signal Adaptor ( SA) ...................................................... 18
c. Thiết bị Ether – Concentrator (EC) .......................................................................................... 18
3.5. Một số chức năng khác .......................................................................................................... 20
a. Mạng song song và cơ chế Replication ................................................................................... 20
b. Phân quyền và bảo mật .......................................................................................................... 20
4. Một số giao diện – biểu mẫu của hệ thống ..................................................................................... 21
4.1. Quản lý nhóm người dùng ...................................................................................................... 21
4.2. Quản lý hệ thống .................................................................................................................... 22
4.3. Quản lý danh mục .................................................................................................................. 25
4.4. Quản lý kho nguyên liệu ......................................................................................................... 25
4.5. Theo dõi – đồng bộ dữ liệu ..................................................................................................... 28
5. Kết luận và Đánh giá ...................................................................................................................... 30
5.1. Kết luận.................................................................................................................................. 30
5.2. Ưu điểm của hệ thống ............................................................................................................ 30
5.3. Những vấn đề cần khắc phục.................................................................................................. 31
5.4. Một số ý tưởng cải tiến hệ thống ........................................................................................... 31
a. Hỗ trợ cơ chế kiểm tra lỗi và thông báo cho người quản trị. ................................................... 31
6. Thông tin về quá trình thực hiện đề tài .......................................................................................... 32
6.1. Biên bản họp nhóm ................................................................................................................ 32
a. Họp lần thứ nhất .................................................................................................................... 32
b. Họp lần thứ 2 ......................................................................................................................... 32
c. Họp lần thứ 3 ......................................................................................................................... 32
d. Họp lần thứ 4 ......................................................................................................................... 32
e. Họp lần thứ 5 ......................................................................................................................... 32
6.2. Phân công công việc ............................................................................................................... 33
6.3. Đánh giá các đóng góp của thành viên .................................................................................... 33
1. Giới thiệu công ty thép tôn Phương Nam Công ty Tôn Phương Nam là đơn vị liên doanh giữa Công ty Thép Miền Nam, nay là Tổng Công Ty Thép
Việt Nam với các Công ty: Sumitomo Corporation - Nhật Bản và Federal Iron Works Sdn.Bhd. - Malaysia.
Hình 2.1. Công ty Tôn Phương Nam
Công ty được thành lập theo giấy phép đầu tư số 1264/GP ngày 09/06/1995 của UBNN về Hợp Tác và
Đầu Tư, nay là Bộ Kế Hoạch và Đầu Tư.
Trụ sở Công ty:
- Địa chỉ: Đường số 9 Khu Công nghiệp Biên Hoà 1, Tỉnh Đồng Nai.
- Điện thoại : 061.3836457 - 3836614 - 3836754 -3835694 - 3834376
- Fax : 061.3836698
- Website : www.tonphuongnam.com.vn
- Email: [email protected]
Công ty đã và đang là đơn vị dẫn đầu trong lĩnh vực SXKD tôn mạ kẽm và tôn mạ màu dạng
cuộn tại Việt Nam. Doanh thu năm 2009 là 1500 tỷ VND.
2. Qui trình sản xuất
2.1. Quy trình sản xuất, tiêu thụ sản phẩm
Qui trình sản xuất được hoàn thiện từ khâu thu mua nguyên vật liệu tới dây chuyền sản xuất và
phân phối.
Nguyên liệu sau khi được nhập về từ nhà cung cấp, gồm tôn đen, kẽm và sơn được chuyển vào
nhập kho nguyên liệu. Từ kho, nguyên liệu sẽ được chuyển tới 2 phân xưởng mạ kẽm và mạ
màu để thu được sản phẩm là tôn mạ kẽm và tôn mạ màu. Sản phẩm của quá trình sản xuất của
hai phân xưởng được chuyển tới kho thành phẩm. Từ đây các mặt hàng tôn được xuất bán cho
các đại lý và khách hàng.
Hình 2.2. Sơ đồ sản xuất
2.2. Các qui trình nghiệp vụ
a. Quy trình nhập kho nguyên liệu
Phòng Kế hoạch – Vật tư dựa vào kế hoạch sản xuất và tồn kho của kho nguyên liệu, đưa ra
danh sách các nguyên liệu cần nhập. Đơn hàng sau đó được gửi cho nhà cung cấp.
Khi nguyên liệu được nhập về công ty, trên mỗi cuộn tôn, thùng sơn đã có các thông số về
cuộn, thùng cùng với mã số và mã vạch của nhà sản xuất được dán bên ngoài và bên trong
sản phẩm.
Nhân viên thủ kho sẽ lập phiếu nhập trong đó có các thông tin về nhà cung cấp, thông tin về
các cuộn tôn (chiều dài, khối lượng), thùng sơn (màu sắc, dung tích).
Mỗi cuộn tôn, thùng sơn sẽ được đánh mã vạch theo quy định. Sau đó thủ kho sẽ in mã vạch
dán vào cuộn tôn, thùng sơn. Mã vạch này sẽ được gán duy nhất 1 lần và đi theo cuộn tôn,
thùng sơn này trong suốt quá trình sản xuất.
b. Quy trình sản xuất
Bắt đầu ca sản xuất, công nhân sẽ khai báo thông tin về ca sản xuất.
Ở đầu vào, nhân viên chọn các cuộn tôn nguyên liệu trong kho đưa vào sản xuất theo đúng kế
hoạch sản xuất mà bộ phận kinh doanh đã lập.
Công nhân sử dụng máy đọc mã vạch hoặc tìm trực tiếp mã cuộn tôn trong cơ sở dữ liệu để
đưa các cuộn tôn nguyên liệu vào hàng đợi, chờ sản xuất.
Trong quá trình sản xuất, tại 1 thời điểm chỉ có duy nhất 1 cuộn tôn trên dây chuyền ở trạng
thái chạy. Công nhân có thể cho chuyển trạng thái cuộn tôn từ đang chạy sang dừng, chờ sản
xuất hoặc đã chạy xong tùy theo trạng thái thực tế của cuộn tôn. Các thông số cuộn tôn
nguyên liệu như chiều dài, khối lượng đã được nhập trong quá trình nhập kho sẽ hiển thị để
công nhân theo dõi.
Ở đầu ra, hệ thống sẽ thu thập số liệu từ các thiết bị đo chiều dài, khối lượng của cuộn thành
phẩm. Công nhân đầu ra nhập các thông tin khác như phân loại, chiều dài, khối lượng các
loại trong cuộn, độ dày,...
Hệ thống tự động gán mã cho cuộn thành phẩm. Bộ phận KCS thực hiện công tác lấy mẫu,
đánh giá chất lượng cho từng cuộn thành phẩm đã được gán mã này và cập nhật vào hệ
thống. Cuộn thành phẩm sau đó được đóng gói, dán mã vạch và chuyển sang kho thành
phẩm.
Kết thúc ca sản xuất, trưởng ca hoặc quản đốc sẽ lập biên bản ghi nhận trong đó chứa thông
tin các cuộn nguyên liệu đầu vào và các cuộn thành phẩm tương ứng đã sản xuất trong ca.
Biên bản này sau đó được gửi cho bộ phận kinh doanh để nhập kho thành phẩm.
c. Nhập kho thành phẩm
Bộ phận kinh doanh tiếp nhận biên bản giao nhận từ bộ phận sản xuất và sử dụng máy đọc
mã vạch để đối chiếu. Chỉ có các cuộn tôn đã được lập biên bản giao nhận mới được nhập
kho thành phẩm.
Nhân viên kho lập phiếu nhập kho thành phẩm . Các cuộn tôn thành phẩm trong biên bản
giao nhận sẽ được đưa vào trong phiếu nhập.
d. Xuất kho
Xuất kho có thể là xuất kho cho sản xuất hoặc xuất bán cho khách hàng.
Trong trường hợp xuất kho sản xuất, các cuôn tôn nguyên liệu đã được công nhân đầu vào
phân xưởng chọn đưa vào sản xuất. Nhân viên quản lý kho sẽ lập phiếu xuất cho các cuộn
nguyên liệu này.
Trường hợp xuất bán cho khách hàng, khi xuất kho, công nhân xuất sẽ dùng máy đọc mã
vạch di động để đọc các thông số trên thành phẩm rồi nhập về máy tính để in hóa đơn, phiếu
xuất... hoặc gửi lên phòng Kế hoạch/Kinh doanh để làm thủ tục bán hàng.
Các thông tin này sẽ được lưu trong CSDL để tổ chức các báo cáo.
Nhân viên bảo vệ sẽ dùng máy đọc mã vạch kiểm tra từng cuộn trước khi xe chở hàng ra
cổng, so sánh với hóa đơn đã lập trong hệ thống. Khi phù hợp mới cho xuất ra ngoài.
Hình 2.4. Sơ đồ các luồng xuất nhập
Giải thích các bước trong sơ đồ:
1: Nhập từ nhà sản xuất/ Nhập khách hàng trả lại/ Nhập gia công
2: Xuất trả lại nhà sản xuất/ Xuất bán cho khách hàng/ Xuất gia
công
3: Xuất cho phân xưởng sản xuất
4: Xuất cuộn lại
5: Nhập sản xuất
6: Nhập trả kho từ phân xưởng
Chú ý : Riêng tôn màu không có Nhập từ nhà sản xuất và Xuất trả lại nhà sản xuất.
e. Quy trình xử lý lại
Trong trường hợp sản phẩm không đạt chất lượng hay khách hàng trả lại, các thủ tục tiến
hành nhập kho đầu vào và xử lý trong quá trình sản xuất tương tự nhưng thông tin đầu vào
thể hiện là hàng xử lý lại. Hệ thống sẽ tự động cập nhập các thông tin tương ứng.
f. Kiểm kê kho
Định kỳ 6 tháng một lần, nhân viên tổ kho sẽ thực hiện công tác kiểm kê trong kho. Nhân
viên sử dụng máy đọc mã vạch di động đọc toàn bộ tôn, sơn nguyên liệu tồn trong kho. Sau
đó, tạo phiếu kiểm kê, kết nối máy đọc với hệ thống để so sánh số liệu thực tế và số liệu
trong cơ sở dữ liệu. Hệ thống sẽ tạo báo cáo kiểm kê, liệt kê bảng đối chiếu, hiển thị những
dữ liệu không khớp giữa trong cơ sở dữ liệu và trong thực tế.
g. Lập kế hoạch sản xuất
Đơn đặt hàng do phía khách hàng gửi đến (fax, mail) hoặc do thỏa thuận qua điện thoại với
nhân viên bán hàng.
Thông tin trên đơn đặt hàng cho biết số lượng (mét, kg) của từng chủng loại, có thể có thêm
thông tin về màu sắc nếu là tôn mạ màu, thời gian giao hàng ...
Nhân viên kinh doanh sẽ căn cứ vào tình hình tồn kho nguyên liệu ,thành phẩm, năng lực sản
xuất để xác nhận lại số lượng cho khách hàng, thời gian, địa điểm giao hàng...
Bộ phận kế hoạch sẽ lên kế hoạch sản xuất gửi xuống cho phân xưởng sản xuất.
Thông báo giao hàng sẽ được gửi đi cho khách hàng sau khi đã có sản phẩm đáp ứng được
yêu cầu theo đơn đặt hàng của khách hàng. Thông báo sẽ chỉ định cụ thể bán những cuộn tôn
nào cho khách. Các cuộn tôn được chọn từ kho tôn để đáp ứng theo phiếu xác nhận đã gửi
trước đó.
2.3. Đặc điểm của nguyên liệu và thành phẩm
a. Nguyên liệu Tôn đen
i. Đặc điểm
Tôn đen là các cuộn thép tấm, được phân thành nhiều chủng loại, mỗi chủng loại được xác
định thông qua 2 giá trị: chiều rộng tấm và độ dày.
Ví dụ: TD 0,92X1200: chiều rộng là 1200 mm và có độ dày 0,92mm.
Các thông số của cuộn tôn: Cuộn tôn có thể có độ dày thực tế và chiều rộng thực tế chênh
lệch so với chủng loại của cuộn tôn đó.
+ Độ dày từ 0.25 đến 0.70mm
+ Độ rộng 700 đến 1.200 mm
+ Dài từ 2.000 đến 7.000 m
+ Khối lượng từ 5 đến 25 tấn mỗi cuộn
ii. Quản lý
Mỗi cuộn tôn được đánh một mã số riêng và dán một mã vạch chứa các thông tin (Loại
cuộn, số phiếu nhập, ngày nhập, nhà sản xuất, mã cuộn).
b. Nguyên liệu Sơn
i. Đặc điểm
Sơn được chứa trong các thùng phuy dung tích 190 – 200 lit.
Các thông số của thùng sơn:
+ Loại sơn
+ Mầu sơn
+ Thời gian sản xuất, thời gian nhập hàng.
+ Thời hạn sử dụng.
+ Nhà cung cấp: công ty Á Đông, ICI...
ii. Quản lý
Khi nhập sơn về kho nguyên liệu, nhập theo một lô gồm nhiều thùng sơn thuộc cùng một
chủng loại. Khi xuất cho sản xuất: chỉ xuất cho phân xưởng sơn, xuất theo chủng loại với
khối lượng yêu cầu. Do sơn để lâu sẽ bị hỏng, nên khi xuất phải xuất theo hạn sử dụng gần
nhất, tránh để bị hỏng sơn. Sau khi sản xuất xong, còn thừa sơn thì sẽ nhập lại kho theo
dung tích.
c. Nguyên liệu Kẽm
i. Đặc điểm
Kẽm thỏi có hình dáng yên ngựa, trọng lượng từ 1.000 kg đến 1.100 kg. Các thuộc tính của
kẽm:
+ Chủng loại kẽm.
+ Khối lượng thanh kẽm
+ Nhà cung cấp.
ii. Quản lý
Mỗi thanh kẽm nhập về sẽ được đánh mã riêng biệt và gán mã vạch chứa các thông tin liên
quan. Chúng cũng được nhập theo lô tương tự như sơn. Khi xuất cho sản xuất, kẽm chỉ
được xuất cho phân xưởng mạ, mỗi lần xuất sẽ xuất một thỏi kẽm, sau khi sản xuất còn
thừa thì nhập lại kho nguyên liệu.
d. Tôn mạ kẽm
i. Đặc điểm
Tôn mạ kẽm là kết quả phân xưởng mạ sau khi mạ cuộn tôn đen. Cuộn tôn được đem đi
cân, trích mẫu để kiểm tra chất lượng và sẽ được quyết định về loại. Tôn mạ kẽm có thể
được nhập vào kho thành phẩm để bán hoặc có thể là nguyên liệu đầu vào cho phân xưởng
sơn.
Các thông tin của cuộn tôn mạ kẽm:
+ Chủng loại
+ Chiều dài
+ Khối lượng
+ Phân loại
+ Ca sản xuất
+ Các thuộc tính chất lượng
ii. Quản lý
Tôn mạ kẽm sau quá trình sản xuất sẽ được gán mã vạch cho từng cuộn. Các thông tin về
khối lượng, chiều dài, các chỉ tiêu chất lượng được nhập trong quá trình sản xuất sẽ gắn với
mã vạch được dán trên mỗi cuộn.
e. Tôn mạ màu
i. Đặc điểm
Tôn mạ màu là kết quả của phân xưởng sơn. Tôn đen hoặc tôn mạ kẽm là đầu vào của phân
xưởng sơn.
Các thông tin của cuộn tôn màu:
+ Chủng loại cuộn tôn: dựa vào màu sắc, chiều rộng, độ dày. Chiều rộng của tôn màu là
chiều rộng của cuộn tôn nguyên liệu. Độ dày của tôn màu lớn hơn so với cuộn tôn
nguyên liệu khoảng vài chục micromet.
+ Chiều dài
+ Khối lượng
+ Phân loại
+ Ca sản xuất
+ Các thuộc tính chất lượng
ii. Quản lý
Mỗi cuộn tôn mạ màu sau khi sản xuất sẽ được gán mã vạch. Các thông tin về cuộn tôn
được nhập trong quá trình sản xuất cuộn tôn sẽ được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu gắn với mã
vạch trên mỗi cuộn tôn, dễ dàng tra cứu.
3. Hệ thống quản lý
3.1. Tổng quan
Hệ thống hỗ trợ sản xuất của công ty thép tôn Phương Nam là BK-MIS, được phát triển bởi
Công ty Cổ phần Công nghệ thông tin và Truyền thông Bách Khoa BK-ICT.
Tiền thân của BK-MIS là dự án BK-Steel, một dự án phần mềm quản lý sản xuất thép cho các
công ty, nhà máy thép trên khắp đất nước như: Cty Thép Miền Nam, Cty LDSX Thép Việt Úc,
Cty Gang Thép Thái Nguyên, Cty CP Thép Nhà Bè...
Hệ quản lý trực tuyến BK-MIS là giải pháp công nghệ thông tin tổng thể quản lý sản xuất trực
tuyến bằng cách lấy thông tin trực tiếp từ quá trình sản xuất và áp dụng công nghệ nhận dạng
tự động bằng mã vạch, kết xuất các báo cáo phong phú với giao diện đẹp, thân thiện và dễ sử
dụng. Hệ thống quản lý sản xuất sử dụng Hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL, ngôn ngữ lập trình
C# với nền tảng công nghệ .NET 3.5.
Figure 1 Giao diện màn hình chương trình quản lý
Hệ thống sử dụng mô hình dữ liệu tập trung dựa trên kiến trúc Client – Server.
Các máy tính chức năng ở các phòng ban trong công ty đóng vai trò là các máy Client, thực
hiện các thao tác với dữ liệu.
Các máy Server (hệ thống bao gồm 3 máy server) đặt tại nhiều vị trí trong nhà máy, giữ vai trò
lưu trữ dữ liệu cho hệ thống.
Ở phân xưởng, các thiết bị đo lường được kết nối trong hệ thống mạng công nghiệp, ghép nối
và chuyển dữ liệu về Server thông qua các thiết bị chuyển đổi tín hiệu.
Figure 2 Mô hình hệ thống
3.2. Cấu trúc hệ thống
Cấu trúc hệ thống được phân thành 3 tầng (layer): hiện trường, phân xưởng và giám sát/điều
hành. Ở mỗi tầng, quyền truy cập vào các gói tin và các báo cáo nhận được khác nhau.
Hình sau mô tả sơ đồ mạng tổng quát của hệ thống:
Figure 3 Sơ đồ mạng tổng quát
Hệ thống được thiết kế chạy song hành gồm 3 máy chủ với cơ chế replication. Khi đường
truyền hoặc máy chủ nào đó gặp sự cố vẫn đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường
Chi tiết của từng cấp như sau:
a. Cấp Hiện trường – Field Level
Gồm các thiết bị đo lường, thiết bị phân tích, thiết bị điều khiển, cảnh báo, … cần thu thập
thông tin.
Tại nhà máy Tôn Phương Nam, các thiết bị này bao gồm:
- Các cân điện tử
- Các Encoder đo chiều dài
- Các công tơ điện điện tử,
- Các đồng hồ đo lưu lượng.
Các thiết bị này có chuẩn tín hiệu đầu ra khác nhau: RS-485 (đồng hồ đo điện PM710), RS-
232 (Encoder, Cân điện tử), xung (đồng hồ đo lưu lượng).
Một Mạch chuẩn hóa tín hiệu và cách ly Signal Adapter (SA) do công ty nghiên cứu chế
tạo được sử dụng để chuyển đổi thành tín hiệu dạng công nghiệp chung RS-485 để đưa về bộ
tập trung tín hiệu.
b. Cấp Phân xưởng – Master Layers
Kết nối, tập trung hóa các nhóm công nghệ thông qua các module truyền tin, có CSDL.
Một mạch Ethernet-Concentrator (EC) được sử dụng để tập trung hóa các thông tin từ các
SA, lưu giữ và chuyển lên mạng LAN.
Thiết bị EC có chức năng giống như các PLC nhưng thiên về về truyền tin, mạng và chuyển
đổi các giao thức công nghiệp khác nhau như MODBus, Profibus, IEC-60870-5-xxx… thành
giao thức theo chuẩn riêng trong mạng máy tính TCP-IP.
c. Cấp giám sát/ điều hành - Supervisory Management/ Operator Level
Có thể chia thành 2 khu vực :
- Supervisory Management: bao gồm khu vực Văn phòng TGĐ và các phòng ban chức
năng như kế hoạch – kinh doanh, Vật tư, Kỹ thuật…
- Operator Level: khu vực phân xưởng sản xuất gồm các kỹ sư, quản đốc phân xưởng
theo dõi các thông tin thuộc phân xưởng mình quản lý. Các thông tin này bao gồm về vật
tư, nguyên liệu, năng lượng, nhiên liệu… đầu vào và thành phầm đầu ra. Tại đây các máy
tính được nối mạng cục bộ với máy chủ phía dưới.
Chi tiết của từng cấp được mô tả kỹ hơn trong các phần sau.
3.3. Mô hình mạng quản lý sản xuất
Mạng quản lý sản xuất có chức năng giao tiếp vận hành, điều khiển từ xa, in hóa đơn, báo cáo,
...
Dựa theo khảo sát về tình hình địa lý và phân bố về chức năng nhiệm vụ, hệ thống mạng được
chia tách làm 2 phần: Mạng LAN cho khu vực văn phòng và mạng LAN cho khu vực sản xuất.
Figure 4 Mô hình mạng
a. Mạng LAN cho văn phòng
Sử dụng các máy tính và hệ thống trang thiết bị mạng sẵn có, bao gồm các máy tính của giám
đốc, nhân viên các phòng ban: phòng kinh doanh, phòng kỹ thuật, phòng kế hoạch vật tư,
nhân viên bán hàng ...
Một máy chủ Master Database Server được sử dụng để sao lưu toàn bộ các thông tin sản
xuất, đề phòng máy chủ ở phân xưởng bị sự cố, đồng thời lưu trữ CSDL quản lý bán hàng.
Bên cạnh mạng nội bộ, kết nối Internet được trang bị cho các máy khu vực văn phòng. Việc
sử dụng Internet giúp dễ dàng hơn cho việc bảo dưỡng, sửa chữa, nâng cấp, đào tạo, hướng
dẫn,… từ xa, giảm thiểu chi phí và thời gian mỗi khi có sự cố - không làm gián đoạn hoạt
động sản xuất.
b. Mạng LAN cho khu vực sản xuất
Các máy tính trong phân xưởng và khu vực kho được kết nối với nhau theo mô hình BUS.
Bao gồm:
- Các máy tính đầu vào, đầu ra trong phân xưởng
- Các máy tính của trưởng ca, quản đốc, các máy tính phòng kiểm tra chất lượng
- Các máy tính khu vực kho nguyên liệu, thành phẩm.
- Các máy in mã vạch được trang bị tại kho nguyên liệu và đầu ra của mỗi phân xưởng
phục vụ công tác dán nhãn nguyên liệu nhập kho và thành phẩm.
- Các máy đọc mã vạch cầm tay phục vụ các công tác xuất nhập, kiểm kê được trang bị tại
kho và đầu vào mỗi phân xưởng có trang bị
Tại mỗi phân xưởng, một Server được trang bị dùng để lưu giữ cơ sở dữ liệu và các giao diện
vận hành. Máy chủ này cài đặt hệ điều hành Windows Server2003, vận hành trên nền .NET
Framework 2008.
Tủ mạng và UPS online được trang bị nhằm đảm bảo an toàn thông tin và thiết bị. Các máy
trạm tại các công đoạn được nối với server thông qua mạng Ethernet.
Mạng khu vực sản xuất và khu vực văn phòng được kết nối bằng cáp quang đảm bảo truyền
dẫn trong khoảng cách xa. Ở mỗi đầu kết nối có các bộ chuyển đổi quang điện: hợp bộ để
truyền thông tin, đảm bảo tin cậy với khoảng cách xa. Có cách ly đảm bảo tránh sét.
3.4. Tầng mạng công nghiệp – Field Layer
Do là tầng trực tiếp tham gia vào quá trình quản ly sản xuất, tầng mạng công nghiệp được mô
tả chi tiết hơn cách nó được xây dựng và hoạt động.
a. Mô hình
Tầng mạng công nghiệp - Field Layer có chức năng thu thập số liệu trực tiếp từ dây chuyền
sản xuất như khối lượng, chiều dài sản phẩm, chỉ số tiêu thụ dầu, điện, … thông qua encoder,
cân điện tử và các thiết bị đo để lấy khối lượng các cuộn tôn thành phẩm và thông tin sản
xuất khác.
Figure 5
Các thông tin được hệ thống thu thập ở đây bao gồm các số liệu về khối lượng từ các cân
điện tử, chiều dài cuộn tôn từ các encoder đo chiều dài, thông tin về tiêu hao điện năng (kwh)
từ các đồng hồ đo điện, lượng dầu FO (Fuel Oil – dầu mazut), DO (Diesel Oil), từ các đồng
hồ đo lưu lượng bố trí rải rác trong khắp nhà máy.
Cụ thể các thiết bị đo cần thu thập số liệu:
- Số liệu từ 05 bộ Energymeters (công tơ điện tử) Schneider PM710, qua mạng RS485 theo
giao thức MODBUS của hãng đo điện năng tiêu thụ tổng, điện năng tiêu thụ ở khu vực
văn phòng, phân xưởng mạ, phân xưởng sơn và cho các thiết bị phụ (cần trục, trạm
bơm,...).
- Số liệu từ 2 cân điện tử đầu ra ở mỗi phân xưởng để đo khối lượng tôn thành phẩm. Tín
hiệu đầu ra theo chuẩn RS-232.
- Số liệu từ 2 Encoder đo chiều dài tôn ở 2 phân xưởng. Tín hiệu đầu ra theo chuẩn RS-
232.
- Số liệu từ các đồng hồ đo lưu lượng dầu FO, DO, PLG vào các phân xưởng. Tín hiệu đưa
về dưới dạng xung ứng với lưu lượng
Tất cả các điểm đo với các loại tín hiệu với các kiểu biển diễn thông tin khác nhau, cần được
chuyển đổi tại chỗ bởi một thiết bị chuyển đổi, tạo thành tín hiệu dạng công nghiệp RS-485
để đưa về bộ Concentrator gần nhất. Phương án đưa ra ở đây là sử dụng các thiết bị ghép nối
do công ty BK-ICT chế tạo : Mạch chuẩn hóa tín hiệu và cách ly – Signal Adaptor (SA) và
Thiết bị Ether – Concentrator (EC).
b. Mạch chuẩn hóa tín hiệu và cách ly – Signal Adaptor ( SA)
SA là thiết bị thông minh, được điều khiển bởi vi xử lý ATmega8, công nghệ RISC, lập trình
bằng ngôn ngữ C và ASM.
Figure 6 Mẫu thiết bị Signal Adaptor
Đặc tính của SA :
- Input: RS-232 thậm chí RS-485 nhưng định dạng khác với quy định chung, 4-20mA,
xung đếm với các biên độ khác nhau,…
- Output: RS-485 theo giao thức công nghiệp MODBus, có cách ly để tránh bị cảm ứng sét
đánh, dò điện thế cao trên đường dẫn dài… mà vẫn đảm bảo an toàn cho người vận hành
và các thiết bị. Tất cả các SA đều có định dạng gói tin ra là: 19200/ 8/n/1, có thể dẫn xa
đến 1km bằng đôi dây dẫn thường, đi trong ống thép hoặc ống nhựa đê rbaor vệ về mặt
cơ nhiệt.
- Có các DIP Switches để đặt cấu hình như tốc độ, số bit dữ liệu, số bit parity và Stop.
- Lắp đặt và nguồn điện: các thiết bị SA được thiết kế để có nguồn 230V AC, cấp nguồn ra
12V DC và 24V DC để cấp cho các transducers. Chúng được lắp theo kiểu gắn trên
tường (wall mounted).
c. Thiết bị Ether – Concentrator (EC)
Là thiết bị dùng để tập trung hóa các thông tin từ các SA, lưu giữ và chuyển lên mạng LAN.
Để nối vào mạng LAN, cần thiết phải có cách ly quang học để tránh nhiễu, sét và dò điện áp
cao.
Thiết bị EC có chức năng giống như các PLC nhưng thiên về về truyền tin, mạng và chuyển
đổi các giao thức công nghiệp khác nhau như MODBus, Profibus, IEC-60870-5-xxx, …
thành giao thức theo chuẩn riêng trong mạng VKC trong mạng máy tính TCP-IP
Figure 7 Mẫu thiết bị Ether-Concentrator
EC do các kỹ sư của công ty BK-ICT thiết kế, lắp ráp và lập trình sử dụng chip ATmega64,
hệ điều hành thời gian thực RTOS. EC đã được thử nghiệm trong thời gian dài trong môi
trường công nghiêp, đạt độ tin cậy cao. Chúng có các thông số và tính năng:
- Nguồn cấp: 150 đến 260Vac, 50/60Hz, switching mode, 20Watt max
- Các cổng ghép nối phía hiện trường (Field Site): (các TÙY CHỌN – Option là các mạch
ghép cùng, nếu không cần thì không lắp).
+ (Tùy chọn) 8/16 đường Digital Inputs, có cách ly quang học, để thăm dò trạng thái
các thiết bị: CHẠY – DỪNG
+ (Tùy chọn) 4/8 rơle Digital Output, 250dc/ac, 1Amp max
+ (Tùy chọn) 4/8 kênh vào Analog, dải tín hiệu vào có thể là 0-5V, 0-10V hoặc 4-
20mA. Độ phân dải là 10bit, giả lập 12 bit.
+ (Tùy chọn) Counting Input: để đếm các sự kiện từ các thiết bị hiện trường.
- Đặc biệt, cổng nối tín hiệu RS-485 cách ly cho phép nối đến 31 thiết bị SA đã chuẩn hóa.
- Các chức năng HMI – GIAO TIẾP NGƯỜI-MÁY:
+ Bàn phím: 4 phím kiểu Navigation, UP, DOWN, ESC và OK
+ Màn hình Text LCD: hiện các thông tin quan trọng như cấu hình, số đo…
+ Speaker: báo hiệu ALARM, sự cố hay NORMAL
+ LEDs: báo trạng thái các tín hiệu phía hiện trường và đường truyền
- Các cổng nối phía mạng LAN:
+ Mạng EtherNet, 10/100Mbps, chuẩn IEEE 802.3, có cách ly biến áp, giao thức
TCP/IP
- Giao thức 2 phía:
+ Tầng dưới kết nối với hệ thống mạng Fieldbus theo giao thức ModBus
+ Tầng trên kết nối với mạng LAN/Internet, tầng dưới sử dụng giao thức ModBus để
giao tiếp .
3.5. Một số chức năng khác
a. Mạng song song và cơ chế Replication
Sử dụng mạng song song đảm bảo an toàn dữ liệu khi có sự cố với một máy chủ (gần như
không thể xảy ra tình trạng cùng lúc hỏng tất cả các máy chủ). Định kỳ hệ thống tự động
đồng bộ dữ liệu giữa các máy chủ.
Cho phép các máy chủ có thể tạm thời mất kết nối với nhau, đến khi kết nối trở lại sẽ tiến
hành quá trình đồng bộ. Đảm bảo kết nối khi máy chủ chính không thể kết nối (trong trường
hợp mất kết nối với máy chủ chính phần mềm sẽ thực hiện kết nối tạm thời tới máy chủ dự
phòng trong thời gian khắc phục).
Quản trị hệ thống sẽ kiểm tra định kỳ tình trạng cả 3 máy chủ trong nhà máy, thực hiện công
tác sao lưu dữ liệu trên các máy chủ đặc biệt là máy chủ chính.
b. Phân quyền và bảo mật
Các máy tính chức năng trong hệ thống đều được cài đặt phần mềm BK-MIS.
Hệ thống đòi hỏi đăng nhập để sử dụng, nếu không có tài khoản sử dụng sẽ không thể làm
việc trên hệ thống.
Danh sách người dùng được phân quyền theo nhóm sử dụng, các chức năng sử dụng sẽ có
trong hệ thống tùy vào tài khoản đăng nhập được phân quyền.
Người dùng có quyền cao nhất là nhóm quản trị hệ thống, có thể phân quyền cho mọi đối
tượng sử dụng và cả cả chính mình.
4. Một số giao diện – biểu mẫu của hệ thống
4.1. Quản lý nhóm người dùng
Biểu mẫu này hỗ trợ tạo các nhóm người dùng và các thao tác thêm/bớt người dùng trên các
nhóm người dùng.
Mỗi nhóm người dùng sẽ có các quyền truy cập khác nhau vào hệ thống. Biểu mẫu bên dưới hỗ
trợ việc quản lý quyền truy cập cho các nhóm.
4.2. Quản lý hệ thống
Để quản lý hệ thống, admin trước tiên phải đăng nhập vào hệ thống
Sau đó, lựa chọn cơ sở dữ liệu để truy cập thông tin về hệ thống:
Biểu mẫu chính để quản lý người dùng và phân quyền sử dụng:
Biểu mẫu bên dưới giúp quản lý các thông số mặc định về các yêu cầu của sản phẩm. Các sản
phẩm không thỏa mãn các thông số yêu cầu này sẽ bị trả về để sản xuất lại.
Để quản lý vết trong quá trình sửa đổi thông tin về sản phẩm, biểu mẫu sau được sử dụng:
4.3. Quản lý danh mục
4.4. Quản lý kho nguyên liệu
Hai biểu mẫu bên dưới hỗ trợ việc quản lý kho nguyên liệu.
Đầu tiên là biểu mẫu quản lý nhập kho:
Và biểu mẫu sau hỗ trợ kiểm kê hàng hóa trong kho:
4.5. Theo dõi – đồng bộ dữ liệu
Trong quá trình hoạt động, dữ liệu được đồng bộ giữa các server nhằm khắc phục tình trạng lỗi
xảy ra trên hệ thống. Biểu mẫu sau giúp người quản trị giám sát quá trình sao lưu dự phòng hệ
thống:
5. Kết luận và Đánh giá
5.1. Kết luận
Hệ thống đã thực hiện tốt những yêu cầu cơ bản như quản lý xuất nhập kho, quản lý đối tác,
quản lý các hóa đơn, quản lý quá trình sản xuất….. Giúp cho công ty có thể dễ dàng vận hành 3
ca trong một ngày, giảm thiểu sai số, giảm thiểu hóa đơn dư thừa, tránh chồng chéo quyền….
Với hệ mạng phân tầng:
- Cấp hiện trường có nhiệm vụ thu thập, đo đạc những thông số kỹ thuật của các thiết bị
sản xuất, các thành phẩm, tự động gởi về server.
- Cấp phân xưởng tổng hợp dữ liệu và tự động đưa vào database.
- Cấp giám sát giúp cho các nhà quản lý tương tác từ xa với hệ thống thông qua mạng
online.
Đã tự động hóa gần phần lớn quá trình thu thập và kiểm tra các thông số kỹ thuật tại phân
xưởng, giảm thiểu lỗi phải dừng hệ thống và cắt giảm một lượng nhân công đáng kể.
Hệ thống thực sự hiệu quả với những mô hình sản xuất cố định trên một dậy chuyền đã định
sẵn và không có nhu cầu thay đổi mô hình sản xuất.
Với cơ chế song hành và thay thế đảm bảo tính ổn định cho hệ thống và tăng hiệu suất làm
việc. Thực tế là gần 3 năm vận hành thì hệ thống chỉ bị gián đoạn 1 lần do hệ thống điện tổng
gặp sự cố, đã khắc phục bảo dưỡng 1 lần server phụ và 2 lần server chính.
Rất hiệu quả và tiết kiệm nếu muốn mở rộng theo chiều ngang nhưng lại khá tốn kém nếu phát
triển theo chiều sâu. Bằng chứng là vào đúng năm 2012, Cty đã khởi công phân xưởng 2 với
chi phí 1.400 tỷ VND đặt tại KCN Nhơn Trạch II, Đồng Nai, với quy mô và hiệu suất dự tính
gấp 2 lần cơ sở hiện tại khoảng 230.000 tấn/năm chủ yếu vẫn là cung cấp sản phẩm mạ kẽm,
nhôm kẽm và sản phẩm mạ màu
5.2. Ưu điểm của hệ thống - Thiết kế và xây dựng hoàn thiện cơ sở dữ liệu cho nhà máy.
- Tự động hóa quá trình thu thập dữ liệu.
- Quản lý được toàn bộ quá trình sản xuất của công ty, từ khâu nhập nguyên liệu, sản xuất rồi đến
phân phối.
- Hỗ trợ cơ chế replication để bảo vệ dự liệu khi lỗi xảy ra trên các server.
- Hỗ trợ đồng bộ hóa dữ liệu ngay cả sau khi gián đoạn xảy ra trên đường truyền.
- Hệ thống mạng quản lý sản xuất, mạng công nghiệp được triển khai hoàn thiện và đi vào hoạt
động ổn định.
- Hỗ trợ nhà quản lý kiểm tra thông tin về hệ thống qua các client và tin nhắn SMS.
5.3. Những vấn đề cần khắc phục - Chưa hỗ trợ khả năng tự kiểm tra lỗi xảy ra trên hệ thống
- Chưa tối ưu hóa thuật toán, đường truyền dữ liệu.
- Cần nâng cao bảo mật cho hệ thống.
5.4. Một số ý tưởng cải tiến hệ thống
a. Hỗ trợ cơ chế kiểm tra lỗi và thông báo cho người quản trị.
Do việc xảy ra lỗi trong hệ thống hiếm khi xảy ra, nên việc người quản trị kiểm tra quá
thường xuyên khó có thể thực hiện được. Hệ thống nên có khả năng tự kiểm tra các lỗi xảy ra
trong hệ thống và gửi thông báo đến người quản trị hệ thống (qua tin nhắn, email,…). Điều
này giúp giảm các sự gián đoạn trong quá trình vận hành hệ thống do các lỗi và hỏng hóc xảy
ra.
6. Thông tin về quá trình thực hiện đề tài
6.1. Biên bản họp nhóm
a. Họp lần thứ nhất
- Thời gian: 12/09/2012
- Địa điểm: lớp học
- Nội dung:
+ Thảo luận về đề tài cần thực hiện.
+ Thống nhất tên đề tài.
b. Họp lần thứ 2
- Thời gian: 06/10/2012
- Địa điểm: căn tin B4 ĐH BK.
- Nội dung:
+ Thảo luận về các thông tin cần thu thập (Phương).
+ Phân công các thành viên theo dõi về các thông tin lấy được từ Phương.
c. Họp lần thứ 3
- Thời gian: 20/10/2012
- Địa điểm: căn tin B4 ĐH BK.
- Nội dung:
+ Tổng hợp các thông tin đã thu thập được.
+ Phân công Phương chụp hình một số biểu mẫu của chương trình quản lý.
+ Phân chia công việc soạn slide trình bày và báo cáo (chi tiết được trình bày trong
phần kế tiếp của báo cáo này).
d. Họp lần thứ 4
- Thời gian: 10/11/2012
- Địa điểm: căn tin B4 ĐH BK.
- Nội dung:
+ Xem xét tiến độ thực hiện.
+ Đánh giá các hình vẽ.
+ Trình bày thử slide, nội dung đề tài và góp ý.
e. Họp lần thứ 5
- Thời gian: 17/11/2012
- Địa điểm: căn tin B4 ĐH BK.
- Nội dung:
+ Trình bày lại slide và chỉnh sửa lần cuối trước khi trình bày.
+ Xem lại nội dung của báo cáo và đóng góp ý kiến để chỉnh sửa.
+ Đánh giá hệ thống về các điểm mạnh, điểm yếu, hướng phát triển,…
6.2. Phân công công việc
Bảng sau liệt kê các nhiệm vụ và việc đóng góp của từng thành viên trong việc thực hiện đề tài
này:
# Nhiệm vụ Người thực hiện
1 Thu thập thông tin cần thiết cho đề tài + đảm bảo
nội dung của đề tài
Nguyễn Đông Phương
2 Vẽ hình Cả nhóm
3 Soạn tài liệu báo cáo đề tài (tài liệu này) Nguyễn Quyết Thắng (giới thiệu + chương 3)
Tạ Minh Tuấn (chương 2)
Nguyễn Tấn Bảo (chương 4)
4 Soạn slide báo cáo Nguyễn Bá Thu (Qui trình nghiệp vụ + hệ
thống quản lý)
Nguyễn Văn Sang (Giới thiệu + giao diện phần
mềm quản lý)
5 Đánh giá đề tài Cả nhóm
6 Thực hiện báo cáo trước lớp Nguyễn Đông Phương
6.3. Đánh giá các đóng góp của thành viên
# Tên thành viên Đánh giá (%)
1 Nguyễn Quyết Thắng (trưởng nhóm) 16
2 Nguyễn Đông Phương 20
3 Nguyễn Bá Thu 16
4 Tạ Minh Tuấn 16
5 Nguyễn Tấn Bảo 16
6 Nguyễn Văn Sang 16
