涂裝車間中央控制室的系統(tǒng)功能

ainet.cn 2009年02月02日

圖1 車間工藝流程圖

中央控制室不僅可以將現(xiàn)場的生產(chǎn)、設備的各種信息數(shù)據(jù)收集，供車間管理人員及技術人員進行參考，并可通過此系統(tǒng)了解生產(chǎn)的組織及產(chǎn)品質量，而且可以遠程調整工藝參數(shù)，開關機設備，快捷的診斷設備，極大地提高車間生產(chǎn)及工作效率。

隨著社會的發(fā)展和科技的進步，工業(yè)設備也越來越向集成化、智能化方向發(fā)展，在大大提高生產(chǎn)效率的同時，也給設備的維護、保養(yǎng)等工作帶來很大的困難，尤其是生產(chǎn)流水線上的設備，任何一臺發(fā)生故障都可能導致生產(chǎn)線停線。中央控制室的出現(xiàn)，不僅實現(xiàn)了對設備進行監(jiān)視及控制，而且遠程的集中開、關設備可以有效、快捷地查詢設備出現(xiàn)的故障，并及時排除，也可獲得生產(chǎn)、設備方面的信息，為生產(chǎn)、設備管理提供依據(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)控設備報警器

（1）消息來源是設備控制的一個典型位（Bit），監(jiān)控系統(tǒng)對這個信息進行通知和處理。設備控制中與之并列的是監(jiān)控系統(tǒng)定義的狀態(tài)位。每個通知位（Bit）還有用于原因分析系數(shù)的4個監(jiān)控系統(tǒng)所特有的參數(shù)。監(jiān)控系統(tǒng)用戶可以對這些系數(shù)自由定義。概括系數(shù)，大致描述了通知的結果，有傳送帶停止、空節(jié)拍和操作障礙3種類型；細節(jié)系數(shù)，詳細描述了通知的起因；其他責任，用于描述誰負責通知；缺省記錄，包含對通知的原因、影響做進一步描述的后置注釋。

（2）故障通知。生產(chǎn)設備的通知集中收集在監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，故障通知處理用于顯示、鑒定和處理當前未解決的通知。與其他設備處理相反的是，未解決的通知將動態(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，未解決已確認的故障通知以紅紫色表示。監(jiān)控系統(tǒng)用戶可以通過點擊通知中的“確認”單元來確認通知。每個故障通知都可以添加諸如故障的類型和描述。結果表格可以以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，能夠滿足用戶對數(shù)據(jù)的進一步處理。

圖3 通過EMOS遠程開、關設備

（3）故障日志。設備的通知集中收集在監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。故障日志用來顯示、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，未解決未確認的通知；紅紫色，未解決已確認的通知；黑色，已解決的通知。

（4）工作日志。設備的工作日志集中收集在監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，工作日志用于顯示、分析和處理工作通知。每個通知都可以添加諸如錯誤類型和描述、責任、注釋、行動計劃、丟失部件/車身的數(shù)據(jù)及優(yōu)先級等補充信息。

（5）合成工作/故障日志。設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)庫中。合成工作/故障日志用來顯示、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)的關系。

圖4 設備故障和通知

（6）前10名處理。生產(chǎn)設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)庫中。前10名列表允許對在一個可以設定的時間段內，出現(xiàn)頻率最高、總持續(xù)時間最長或平均持續(xù)時間最長的通知進行查詢。在運行的工作中可以獲得設備大量的故障和通知，這些最重要、最關鍵的故障通知將沉入到通知流中。

2. 停工時間分析統(tǒng)計

（1）技術利用率。技術利用率是在每個班次結束后自動計算設備的利用價值。計算出的利用率值可以通過表格形式顯示，也可以通過柱形圖的形式顯示。基于設備的利用率，可以額外計算出區(qū)域利用率總合（整體利用率）。相關設備利用價值相乘，得出區(qū)域利用率總合。技術利用率的計算考慮了導致設備中斷的一切故障。技術利用率的評估基于故障信息分類，如信息分類定義。

（2）相關運行時間。設備區(qū)“相關運行時間”分析顯示以下內容：工作時間、休息時間、急停時間、故障時間以及故障和輸送系統(tǒng)持續(xù)激活時間。以每日時間為基礎，可以按照下面兩項篩選出相關運行時間，時間（天）和設備區(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)庫中，因此用戶能夠方便、快捷地進入到常用的篩選設置。

模塊生產(chǎn)報表

1.班次計數(shù)器

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

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)需要顯示每小時的生產(chǎn)狀態(tài)，最終累加即為每天的生產(chǎn)信息，同時可以顯示目標值和實際值完成狀況。除了列表式的顯示方式之外，還可以通過圖表來顯示設備的當前值和生產(chǎn)利用率及調用各個單獨的計數(shù)器顯示其詳細信息。

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

（3）班次計數(shù)器。班次計數(shù)器是用以確定產(chǎn)品件數(shù)的累加計數(shù)器。班次計數(shù)器將作為個體值進行統(tǒng)計，同統(tǒng)計的時間標記一起存進數(shù)據(jù)庫，計數(shù)器的每個增量（同先前統(tǒng)計的差值）將作為個體事件存入數(shù)據(jù)庫。計數(shù)器的個體值可以通過集合函數(shù)在分析中以累加值來表示。集合周期可以分為小時、班次和天。在這個累加計數(shù)器的基礎上可以進行多種分析。結果可以由不同的過濾器設置適當生成。

2.生產(chǎn)分析

（1）平衡計數(shù)器。平衡計數(shù)器是表示兩個計數(shù)點之間的差值，描述設備間的平衡。平衡計數(shù)器可以統(tǒng)計例如完整的車身保存或單個的傳動線段的平衡。平衡計數(shù)器的個體值體現(xiàn)了設備間當前的平衡。當前的平衡跟登記時間標記一起存放在數(shù)據(jù)庫。集合功能用來集合周期末的個體值，可用的集合周期有小時、班次和天?；谶@些計數(shù)器可以進行不同的分析，通過不同的過濾器設置可以適當組織結果數(shù)量。

圖6 前十名問題等顯示

（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PIB視頻模塊實現(xiàn)。通常在設備或辦公室內安裝數(shù)塊信息板，它顯示最重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和出錯、過程可視化、自備信息或歡迎屏幕，例如生產(chǎn)的車輛數(shù)量、應急停止等。

（3）設置。班次目標對話框是與生產(chǎn)班次相關的計數(shù)器配置的擴展，允許管理人員在以班次計數(shù)器為基礎設置目標值。計數(shù)器配置中的目標定義允許設定常規(guī)班次、工時和循環(huán)目標。設定中的目標定義允許設置常規(guī)班次，如小時數(shù)和循環(huán)目標。

班次管理

1.總述

工作時間模式包括一個與設備模式相結合的時間模式。

2.工作時間模式

工作時間模式用于定義時間間隔，工作時間模式說明一個工作周并由不同的樣板類型分級組成。一個工作時間模式可以對應于一個或多個設備部件。對于不同的設備部件，可以同時存在不同的工作時間模式。

圖7 技術利用率

3.自動開關

自動開關模塊執(zhí)行設備控制中的自動開關操作。模塊由開關命令配置和開關命令組組成。開關命令與工作時間模式會建立起關系，以此根據(jù)班次和休息時間自動完成開關命令。

4.人工切換

可以通過人工對各個設備進行開、關機，這樣可以確保在開線或者緊急的情況下對設備進行更好的管理。

訂購模塊管理

車輛數(shù)據(jù)

各種設備從生產(chǎn)時序系統(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）通過不同的方式被發(fā)送到設備。這些數(shù)據(jù)是車輛裝車調用的數(shù)據(jù)，包括每臺車輛的以字符串格式的數(shù)據(jù)記錄。使用“開放的裝車規(guī)格”功能，用戶可以通過車輛識別號（VIN）監(jiān)控每臺車輛當前的數(shù)據(jù)記錄。提前從ERP系統(tǒng)接收到每日的生產(chǎn)計劃后，某臺車輛的裝車規(guī)格被保存到數(shù)據(jù)庫中；當車輛離開設備區(qū)域后，此車輛的裝車規(guī)格從數(shù)據(jù)庫中刪除。

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)格的相關數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)的修改將保存在數(shù)據(jù)庫中，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識別用于搜索、處理和修改當前設備中車身的車身數(shù)據(jù)，此外還能夠識別位于讀取位置后面區(qū)域的車身。EcoEmos識別系統(tǒng)通過運輸滑橇上的數(shù)據(jù)載體（EMS-移動數(shù)據(jù)存儲）或直接通過車身對車身進行識別。

圖9 配置工作時間模式

4.緊急設置

緊急設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規(guī)則。有了這些規(guī)則，用戶可對應該緊急接收PBS的車輛屬性進行定義。

跟蹤

1.一般性

跟蹤菜單只對合理性跟蹤可見和可用。個別功能的操作和選擇相應產(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。跟蹤模塊不但擁有當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

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

圖10 遠程自動開關設備

3.車身序列

EcoEmos車身序列處理根據(jù)軌跡跟蹤位置來顯示車身序列。對于選定的軌跡跟蹤位置，可以確定在特定時間段經(jīng)過的車身序列，并在列表中表示。測定以PDF、ASCII或Excel報告導出。

4.顏色編組比率

噴漆的效率和質量結果與顏色塊尺寸有很大關系。因此，EcoEmos系統(tǒng)為測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為基礎。因此作為示例，可以測量顏色選擇緩沖區(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的存貯線，一方面可以滿足生產(chǎn)的組織、管理，用于設備的排空儲存；另一方面為可以優(yōu)化生產(chǎn)，對于針對不同的顏色進行分組，確保噴涂質量及避免頻繁清洗帶來的油漆、溶劑的損失。顏色選擇貯存邏輯控制器（CSS）是通過優(yōu)化的顏色塊將車輛移至一條或多條面漆生產(chǎn)線。