5 体系结构

5.1 层次结构

芯片式传感器数字化车间的层次结构如图 1 所示，包括数字化装备、数字化管控等部分。车间安全包括功能安全及信息安全；数字化装备部分包括用于生产的加工装备、检测装备以及物流装备等。数字化管控是利用计算机、通信、网络等技术实现芯片式传感器设计、计划、组织、生产、协调等管理活动和方法，一般包括生产模型、计划管理、在制管理、质量管理、物流管理、设备管理和环境监测等功能。集成体系中，纵向集成是指通过设备互联互通及数据采集实现数字化管控层与数字化装备 层之间的集成；横向集成是指数字化管控功能之间的集成。

图 1 芯片式传感器数字化车间层次结构

5.2 功能框架

芯片式传感器数字化车间功能框架如图 2 所示，以车间的数字化设备控制管理为基础，在功能安全和信息安全的要求下，包含生产模型管理、计划及在制管理、车间物流管理、设备及工装管理、车间质量管理和环境监测管理等业务管理功能，通过数字化技术及方法支撑和固化生产过程管控流程，实现业务间的数据集成与管理协同。

图 2 芯片式传感器数字化车间功能框架

5.3 网络架构

芯片式传感器数字化车间网络架构如图 3 所示，按照系统功能层次将车间网络划分为数字化装备层网络和数字化管控层网络。数字化装备层网络通过工业以太网实现生产设备、物流设备、PLC 等控制单元、监控终端的网络连接；数字化管控层网络通过标准以太网构建，实现服务器、工作站、移动终端等信息设备的网络连接。数字化装备层网络和数字化管控层网络间通过相应的集成接口实现数据交换。

图 3 芯片式传感器数字化车间网络架构