涂裝車間中央控制室的系統(tǒng)功能

圖1  車間工藝流程圖

中央控制室不僅可以將現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)、設(shè)備的各種信息數(shù)據(jù)收集，供車間管理人員及技術(shù)人員進(jìn)行參考，并可通過(guò)此系統(tǒng)了解生產(chǎn)的組織及產(chǎn)品質(zhì)量，而且可以遠(yuǎn)程調(diào)整工藝參數(shù)，開(kāi)關(guān)機(jī)設(shè)備，快捷的診斷設(shè)備，極大地提高車間生產(chǎn)及工作效率。

隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，工業(yè)設(shè)備也越來(lái)越向集成化、智能化方向發(fā)展，在大大提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，也給設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)等工作帶來(lái)很大的困難，尤其是生產(chǎn)流水線上的設(shè)備，任何一臺(tái)發(fā)生故障都可能導(dǎo)致生產(chǎn)線停線。中央控制室的出現(xiàn)，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視及控制，而且遠(yuǎn)程的集中開(kāi)、關(guān)設(shè)備可以有效、快捷地查詢?cè)O(shè)備出現(xiàn)的故障，并及時(shí)排除，也可獲得生產(chǎn)、設(shè)備方面的信息，為生產(chǎn)、設(shè)備管理提供依據(jù)。本文以奇瑞汽車涂裝生產(chǎn)車間為例，重點(diǎn)介紹了涂裝車間中央控制室的系統(tǒng)功能。

圖2  前處理線概覽

監(jiān)控模塊

1. 監(jiān)控設(shè)備報(bào)警器

（1）消息來(lái)源是設(shè)備控制的一個(gè)典型位（Bit），監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)這個(gè)信息進(jìn)行通知和處理。設(shè)備控制中與之并列的是監(jiān)控系統(tǒng)定義的狀態(tài)位。每個(gè)通知位（Bit）還有用于原因分析系數(shù)的4個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)所特有的參數(shù)。監(jiān)控系統(tǒng)用戶可以對(duì)這些系數(shù)自由定義。概括系數(shù)，大致描述了通知的結(jié)果，有傳送帶停止、空節(jié)拍和操作障礙3種類型；細(xì)節(jié)系數(shù)，詳細(xì)描述了通知的起因；其他責(zé)任，用于描述誰(shuí)負(fù)責(zé)通知；缺省記錄，包含對(duì)通知的原因、影響做進(jìn)一步描述的后置注釋。

（2）故障通知。生產(chǎn)設(shè)備的通知集中收集在監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，故障通知處理用于顯示、鑒定和處理當(dāng)前未解決的通知。與其他設(shè)備處理相反的是，未解決的通知將動(dòng)態(tài)顯示，即顯示列表將周期性的每分鐘刷新。未解決的故障通知以紅色表示，未解決已確認(rèn)的故障通知以紅紫色表示。監(jiān)控系統(tǒng)用戶可以通過(guò)點(diǎn)擊通知中的“確認(rèn)”單元來(lái)確認(rèn)通知。每個(gè)故障通知都可以添加諸如故障的類型和描述。結(jié)果表格可以以PDF文件形式輸出備份和打印，也可以以ASCII文本文件或Excel文件形式輸出，能夠滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理。

圖3  通過(guò)EMOS遠(yuǎn)程開(kāi)、關(guān)設(shè)備

（3）故障日志。設(shè)備的通知集中收集在監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。故障日志用來(lái)顯示、分析和處理這些通知。故障日志中都是監(jiān)控系統(tǒng)所熟悉的通知，以彩色的表格形式表示。根據(jù)通知狀態(tài)通知將顯示如下：紅色，未解決未確認(rèn)的通知；紅紫色，未解決已確認(rèn)的通知；黑色，已解決的通知。

（4）工作日志。設(shè)備的工作日志集中收集在監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，工作日志用于顯示、分析和處理工作通知。每個(gè)通知都可以添加諸如錯(cuò)誤類型和描述、責(zé)任、注釋、行動(dòng)計(jì)劃、丟失部件/車身的數(shù)據(jù)及優(yōu)先級(jí)等補(bǔ)充信息。

（5）合成工作/故障日志。設(shè)備的工作通知以及通知集中收集在監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。合成工作/故障日志用來(lái)顯示、分析和處理這些工作通知和故障。由此可以迅速得知故障和工作狀態(tài)的關(guān)系。

圖4  設(shè)備故障和通知

（6）前10名處理。生產(chǎn)設(shè)備的故障和工作通知集中收集在監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。前10名列表允許對(duì)在一個(gè)可以設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)，出現(xiàn)頻率最高、總持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)或平均持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的通知進(jìn)行查詢。在運(yùn)行的工作中可以獲得設(shè)備大量的故障和通知，這些最重要、最關(guān)鍵的故障通知將沉入到通知流中。

2. 停工時(shí)間分析統(tǒng)計(jì)

（1）技術(shù)利用率。技術(shù)利用率是在每個(gè)班次結(jié)束后自動(dòng)計(jì)算設(shè)備的利用價(jià)值。計(jì)算出的利用率值可以通過(guò)表格形式顯示，也可以通過(guò)柱形圖的形式顯示?；谠O(shè)備的利用率，可以額外計(jì)算出區(qū)域利用率總合（整體利用率）。相關(guān)設(shè)備利用價(jià)值相乘，得出區(qū)域利用率總合。技術(shù)利用率的計(jì)算考慮了導(dǎo)致設(shè)備中斷的一切故障。技術(shù)利用率的評(píng)估基于故障信息分類，如信息分類定義。

（2）相關(guān)運(yùn)行時(shí)間。設(shè)備區(qū)“相關(guān)運(yùn)行時(shí)間”分析顯示以下內(nèi)容：工作時(shí)間、休息時(shí)間、急停時(shí)間、故障時(shí)間以及故障和輸送系統(tǒng)持續(xù)激活時(shí)間。以每日時(shí)間為基礎(chǔ)，可以按照下面兩項(xiàng)篩選出相關(guān)運(yùn)行時(shí)間，時(shí)間（天）和設(shè)備區(qū)。篩選的所有參數(shù)可以以參數(shù)集的形式存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，因此用戶能夠方便、快捷地進(jìn)入到常用的篩選設(shè)置。

模塊生產(chǎn)報(bào)表

1.班次計(jì)數(shù)器

班次計(jì)數(shù)器可以分為車間日生產(chǎn)信息、車間月生產(chǎn)信息及班次計(jì)數(shù)器3個(gè)部分。

圖5  故障日志信息

（1）車間日生產(chǎn)信息。顯示車間日生產(chǎn)的狀態(tài)，可以根據(jù)需要顯示每小時(shí)的生產(chǎn)狀態(tài)，最終累加即為每天的生產(chǎn)信息，同時(shí)可以顯示目標(biāo)值和實(shí)際值完成狀況。除了列表式的顯示方式之外，還可以通過(guò)圖表來(lái)顯示設(shè)備的當(dāng)前值和生產(chǎn)利用率及調(diào)用各個(gè)單獨(dú)的計(jì)數(shù)器顯示其詳細(xì)信息。

（2）車間月生產(chǎn)信息。車間月生產(chǎn)信息以每月為基礎(chǔ)顯示生產(chǎn)情況，其余與車間日生產(chǎn)信息相同。

（3）班次計(jì)數(shù)器。班次計(jì)數(shù)器是用以確定產(chǎn)品件數(shù)的累加計(jì)數(shù)器。班次計(jì)數(shù)器將作為個(gè)體值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同統(tǒng)計(jì)的時(shí)間標(biāo)記一起存進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)數(shù)器的每個(gè)增量（同先前統(tǒng)計(jì)的差值）將作為個(gè)體事件存入數(shù)據(jù)庫(kù)。計(jì)數(shù)器的個(gè)體值可以通過(guò)集合函數(shù)在分析中以累加值來(lái)表示。集合周期可以分為小時(shí)、班次和天。在這個(gè)累加計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行多種分析。結(jié)果可以由不同的過(guò)濾器設(shè)置適當(dāng)生成。

2.生產(chǎn)分析

（1）平衡計(jì)數(shù)器。平衡計(jì)數(shù)器是表示兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的差值，描述設(shè)備間的平衡。平衡計(jì)數(shù)器可以統(tǒng)計(jì)例如完整的車身保存或單個(gè)的傳動(dòng)線段的平衡。平衡計(jì)數(shù)器的個(gè)體值體現(xiàn)了設(shè)備間當(dāng)前的平衡。當(dāng)前的平衡跟登記時(shí)間標(biāo)記一起存放在數(shù)據(jù)庫(kù)。集合功能用來(lái)集合周期末的個(gè)體值，可用的集合周期有小時(shí)、班次和天?；谶@些計(jì)數(shù)器可以進(jìn)行不同的分析，通過(guò)不同的過(guò)濾器設(shè)置可以適當(dāng)組織結(jié)果數(shù)量。

圖6  前十名問(wèn)題等顯示

（2）生產(chǎn)信息板。EcoEmos監(jiān)控系統(tǒng)的特性之一是在生產(chǎn)信息板（PIB）上顯示生產(chǎn)數(shù)據(jù)，該板也稱為視頻板或信息板。該功能通過(guò)PIB視頻模塊實(shí)現(xiàn)。通常在設(shè)備或辦公室內(nèi)安裝數(shù)塊信息板，它顯示最重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和出錯(cuò)、過(guò)程可視化、自備信息或歡迎屏幕，例如生產(chǎn)的車輛數(shù)量、應(yīng)急停止等。

（3）設(shè)置。班次目標(biāo)對(duì)話框是與生產(chǎn)班次相關(guān)的計(jì)數(shù)器配置的擴(kuò)展，允許管理人員在以班次計(jì)數(shù)器為基礎(chǔ)設(shè)置目標(biāo)值。計(jì)數(shù)器配置中的目標(biāo)定義允許設(shè)定常規(guī)班次、工時(shí)和循環(huán)目標(biāo)。設(shè)定中的目標(biāo)定義允許設(shè)置常規(guī)班次，如小時(shí)數(shù)和循環(huán)目標(biāo)。

班次管理

1.總述

工作時(shí)間模式包括一個(gè)與設(shè)備模式相結(jié)合的時(shí)間模式。

2.工作時(shí)間模式

工作時(shí)間模式用于定義時(shí)間間隔，工作時(shí)間模式說(shuō)明一個(gè)工作周并由不同的樣板類型分級(jí)組成。一個(gè)工作時(shí)間模式可以對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)設(shè)備部件。對(duì)于不同的設(shè)備部件，可以同時(shí)存在不同的工作時(shí)間模式。

圖7  技術(shù)利用率

3.自動(dòng)開(kāi)關(guān)

自動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊執(zhí)行設(shè)備控制中的自動(dòng)開(kāi)關(guān)操作。模塊由開(kāi)關(guān)命令配置和開(kāi)關(guān)命令組組成。開(kāi)關(guān)命令與工作時(shí)間模式會(huì)建立起關(guān)系，以此根據(jù)班次和休息時(shí)間自動(dòng)完成開(kāi)關(guān)命令。

4.人工切換

可以通過(guò)人工對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行開(kāi)、關(guān)機(jī)，這樣可以確保在開(kāi)線或者緊急的情況下對(duì)設(shè)備進(jìn)行更好的管理。

訂購(gòu)模塊管理

車輛數(shù)據(jù)

各種設(shè)備從生產(chǎn)時(shí)序系統(tǒng)接收生產(chǎn)數(shù)據(jù)。這些信息經(jīng)ODBC接口（EAI或協(xié)議接口）通過(guò)不同的方式被發(fā)送到設(shè)備。這些數(shù)據(jù)是車輛裝車調(diào)用的數(shù)據(jù)，包括每臺(tái)車輛的以字符串格式的數(shù)據(jù)記錄。使用“開(kāi)放的裝車規(guī)格”功能，用戶可以通過(guò)車輛識(shí)別號(hào)（VIN）監(jiān)控每臺(tái)車輛當(dāng)前的數(shù)據(jù)記錄。提前從ERP系統(tǒng)接收到每日的生產(chǎn)計(jì)劃后，某臺(tái)車輛的裝車規(guī)格被保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中；當(dāng)車輛離開(kāi)設(shè)備區(qū)域后，此車輛的裝車規(guī)格從數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除。

圖8  配置PIB板顯示信息

歷史車輛數(shù)據(jù)

用戶信息和工藝修改車輛裝車規(guī)格的相關(guān)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的修改將保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，用戶可以使用“更改歷史記錄”功能監(jiān)控更改。

車輛數(shù)據(jù)

EcoEmos識(shí)別用于搜索、處理和修改當(dāng)前設(shè)備中車身的車身數(shù)據(jù)，此外還能夠識(shí)別位于讀取位置后面區(qū)域的車身。EcoEmos識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)輸滑橇上的數(shù)據(jù)載體（EMS-移動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）或直接通過(guò)車身對(duì)車身進(jìn)行識(shí)別。

圖9  配置工作時(shí)間模式

4.緊急設(shè)置

緊急設(shè)置功能可讓用戶基于車輛生產(chǎn)規(guī)格為緊急車輛生成各項(xiàng)規(guī)則。有了這些規(guī)則，用戶可對(duì)應(yīng)該緊急接收PBS的車輛屬性進(jìn)行定義。

跟蹤

1.一般性

跟蹤菜單只對(duì)合理性跟蹤可見(jiàn)和可用。個(gè)別功能的操作和選擇相應(yīng)產(chǎn)生EcoEmos Web客戶端通常的操作方式，可以從主菜單條選擇不同的EcoEmos跟蹤菜單點(diǎn)。跟蹤模塊不但擁有當(dāng)前的也擁有歷史性的車身和讀取位置信息。

2.車身停留地點(diǎn)

EcoEmos模塊軌跡跟蹤的車身停留地點(diǎn)處理顯示車身生產(chǎn)過(guò)程中最后的信息。每個(gè)符合過(guò)濾器的車身維持當(dāng)前目錄，因此最后熟悉的停留地點(diǎn)在處理列表中僅顯示一次。如果過(guò)濾惟一的車輛/滑橇，則顯示所有通過(guò)的讀取位置。

圖10 遠(yuǎn)程自動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)備

3.車身序列

EcoEmos車身序列處理根據(jù)軌跡跟蹤位置來(lái)顯示車身序列。對(duì)于選定的軌跡跟蹤位置，可以確定在特定時(shí)間段經(jīng)過(guò)的車身序列，并在列表中表示。測(cè)定以PDF、ASCII或Excel報(bào)告導(dǎo)出。

4.顏色編組比率

噴漆的效率和質(zhì)量結(jié)果與顏色塊尺寸有很大關(guān)系。因此，EcoEmos系統(tǒng)為測(cè)量和改善顏色編組算法而提供了這一專用顏色塊判斷功能。該顏色編組判斷功能以可用的軌跡跟蹤點(diǎn)為基礎(chǔ)。因此作為示例，可以測(cè)量顏色選擇緩沖區(qū)前后的顏色編組比率（CGR）。

圖11 查詢車身所在的區(qū)域

顏色選擇貯存

在面漆生產(chǎn)線或底漆/表面漆生產(chǎn)線之前，為生成最優(yōu)化的顏色塊，幾乎所有汽車制造商都有相應(yīng)的存貯線，一方面可以滿足生產(chǎn)的組織、管理，用于設(shè)備的排空儲(chǔ)存；另一方面為可以優(yōu)化生產(chǎn)，對(duì)于針對(duì)不同的顏色進(jìn)行分組，確保噴涂質(zhì)量及避免頻繁清洗帶來(lái)的油漆、溶劑的損失。顏色選擇貯存邏輯控制器（CSS）是通過(guò)優(yōu)化的顏色塊將車輛移至一條或多條面漆生產(chǎn)線。

圖12 Css 顏色分組圖

結(jié)語(yǔ)

上述是涂裝三車間中控室的主要功能，希望與讀者們共同分享，確保在今后新建或者改造的涂裝車間中控室系統(tǒng)的功能做得更加實(shí)用和完善，提高涂裝車間的生產(chǎn)組織、管理效率，為設(shè)備的保養(yǎng)、維護(hù)和維修等提供更多有效的信息。

（轉(zhuǎn)載）