基于動態數據采集的班組成本核算系統設計與實現

劉振濤

【摘要】 班組成本核算是企業經濟核算的基礎，而企業信息化的發展，為班組成本核算的各項基礎數據的采集及數據加工與共享提供了可能。文章從班組成本核算系統的相關技術入手，結合碳四車間的生產工藝流程，給出系統分析設計方案。從生產裝置儀表中獲取動態數據開始，按照不同裝置、產品成本核算要求，分班組進行成本核算，最終實現對班組考核的需要。

【關鍵詞】 數據采集； 班組成本； 設計； 實現； DCS

班組成本核算是企業經濟核算的基礎，是進一步落實企業內部經濟責任制，降低企業成本，提高經濟效益，增強企業生存能力的手段。班組成本核算，可以通過計算機技術和網絡通訊技術，動態地將一線生產情況進行貨幣化轉換，按班次動態反映其投入產出和產品生產成本，變產品成本的事后反映為事中控制，并通過對成本實時的在線控制，實現班組成本核算的信息化。

一、相關技術

設備儀表基礎數據來源于各生產裝置的生產控制系統，通過生產控制系統的不同接口，將裝置中儀表數據動態地進行數字化顯示并共享。目前裝置生產控制系統對外提供信息一般采用DDE、OPC或專用接口等幾種方式。同時，為實現實時數據和后臺系統的銜接，需要相應的數據庫接口技術。下面對有關技術進行說明。

（一）DDE

動態數據交換（DDE），即Dynamic Data Exchange，是Windows 98 支持的幾種進程間通信機制之一。DDE是基于Windows的消息機制，兩個Windows應用程序通過相互之間傳遞消息進行“對話”，這兩個程序分別被稱為“服務器”和“客戶”。在帶有DDE通訊的DCS工作站上，通過合理設置DDE對話和編寫相應的DDE Client獲取每一儀表項目的動態數值。對需要直接在另一臺網絡微機中獲取工作站項目的，可以使用NETDDE進行跨機器獲取。

（二）OPC

OPC（OLE for Process Control）是一個公共的過程控制和制造自動化的標準接口，它以OLE（現稱為Activex）、COM（Component Object Model，組件對象模型）和Dcom（Distributed Com，分布式Com）技術為基礎，實質上就是作為工業標準定義的特殊COM接口。OPC技術采用客戶/服務器模式。OPC服務器是數據源，其擁有數據或從DCS（Distributed Control System）、PLC（Programemable Logic Controller）條形碼讀取器等控制設備中獲得。OPC客戶端要獲取控制設備的數據，只需通過OPC接口從OPC服務器中即可獲得，并不需要了解硬件裝置的詳細信息。

（三）分布式多層結構

微軟提出的DNA（Distributed interNet Applications Architecture）概念是借助生命科學中脫氧核糖核酸的寓意來寓示信息系統可以靈活適應外界環境因素的變化，做出相應的反應。按DNA的思想，應用系統架構采用三層架構體系，以COM+組件編寫商業處理邏輯，從而保證了系統具有：1.技術先進性；2.開放性，依從主流的技術標準；3.高安全性；4.與現有異種系統的兼容性；5.系統的可擴展性；6.快速開發，易于維護。

（四）ODAC專用引擎技術

ODAC作為一種專用的數據引擎，可對大型數據庫Oracle提供強大的數據庫訪問和安全可靠的運行環境。

傳統的訪問Oracle示例如下：

［Oracle RDBMS］ <> ［SQL*Net］ <> ［OCI］ <> ［Application］

開發者需要通過RDBMS 的客戶端調用RDBMS 的功能，但缺點是客戶端必須安裝Oracle的客戶端。而ODAC引擎，由于支持Oracle 的NET 功能，可以直接運行在TCP/IP 協議上，其數據庫存取方式為：

［Oracle RDBMS］ <> ［TCP/IP］ <> ［Application］

二、生產裝置

（一）現場流程

班組成本核算系統從DCS中獲取動態儀表數據，然后通過網絡從下位機傳輸到數據庫服務器，然后進行整理并用于成本計算。以碳四裝置為例，說明其現場流程，如圖1。

DCS系統（工業以太網）與目標數據庫（企業管理網）通過兩個雙網卡機器進行隔離。從DCS獲取動態儀表數據后，需要通過至少兩個DCOM或COM+程序將數據發送到目標數據庫，以便系統處理后供有關部門或人員進行班組成本核算。

（二）主要儀表情況

碳四裝置可以由DCS采集的儀表有20多個，主要限于生產中消耗的物料、消耗的燃動和最終產出產品、副產品量，主要投入產出儀表如表1所示。

（三）成本項目情況

碳四裝置成本要素按照原材料、輔助材料、燃料動力、人工費用、制造費用等分項列示。在成本要素的定義過程中，如果該成本項目可以從DCS采集儀表中獲取數據，如碳四、氮氣、低壓蒸汽等，可以通過定義取數公式進行獲取儀表數據；對不能通過DCS進行采集的項目，如電、人工費用等，則可以在以后的處理中通過給定各班組相同的固定值處理。

三、系統設計

班組成本核算系統可大致分為三大部分功能，第一部分是針對DCS的數據采集子系統，第二部分是針對采集數據的動態顯示與控制子系統，第三部分是對整個班組系統的成本分析與考核子系統。其總體結構設計圖如圖2所示。

（一）數據采集子系統

數據采集子系統主要包括動態數據采集、動態數據傳輸和動態數據整理。

1.動態數據采集

動態數據采集是指自動從車間裝置DCS中獲取班組成本核算的數據，包括主要的原材料、輔助材料以及燃動力的消耗，車間產品、半成品和副產品的產出等。動態數據采集頻率根據設備情況，可分別采用DDE、NETDDE、OPC或其他形式進行實時數據獲取，采集數據以累計流量值為主。

2.動態數據傳輸

動態數據采集完畢，一般DCS并沒有和廠內MIS網直接相連（采用1臺甚至幾臺機器進行雙網卡安全隔離），需要動態地將在線采集的數據通過ODAC發送到MIS網所在的網絡服務器的Oracle數據庫中。

3.動態數據整理

動態數據傳送到網絡服務器后，服務器根據情況進行整理。對多個儀表共同影響的成本項目按照其內在關系進行公式的計算和處理，對DCS中儀表數據不準確或流量隨時間有大量幅度變動的，按照儀表數據和實際數據的差異進行調整，而對無法從DCS儀表中獲取而需要進行考核的成本項目，則根據財務部門和車間成本核算部門提供的資料進行攤薄和分配。

（二）實時成本顯示子系統

實時成本顯示子系統主要通過各類圖表的形式對當前班組成本狀況、現金操作費用狀況、可變成本狀況進行圖形和表格等多種直觀反映，對超出目標成本的項目要素進行報警提示。

（三）班組成本分析考核子系統

班組成本分析考核系統主要提供豐富的查詢功能，以供有權使用的各級管理者在管理中臨時決策使用。

四、結論

班組成本核算系統選用了基于DNA的三層架構體系，后端數據庫采用數據庫Oracle，中間臨時數據使用Access，前臺開發工具選用Delphi，利用ODAC技術完成對數據的訪問，完成了班組成本核算系統的原型開發，實現了對不同DCS通訊協議下儀表數據的采集、整理和實時傳輸，動態班組成本核算和動態成本信息查詢等功能。目前該系統運行正常，其在提高工作效率、減少原料浪費、實時成本監控等方面均收到了很好的效果。

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