沖壓車間管理與控制系統(tǒng)

文/劉朋，王杰，皮勁·神龍汽車有限公司

沖壓車間管理與控制系統(tǒng)

文/劉朋，王杰，皮勁·神龍汽車有限公司

沖壓管理與控制系統(tǒng)包含安燈呼叫（ANDON）、設備監(jiān)控（SCADA）、信息顯示（DISPLAY）、生產(chǎn)管理（PRODUCT）、報表管理（REPORT）、系統(tǒng)管理（ADMIN）、自動化設備通訊（INTERFACE-AUTO）等功能模塊。各個模塊具體功能描述如下：

⑴安燈呼叫（ANDON）。實現(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)故障（維修、模修）呼叫功能。

⑵設備監(jiān)控（SCADA）。車間各類設備（壓機、自動化和物流）運行狀態(tài)、報警和故障的實時展示，各區(qū)域生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時展示和網(wǎng)絡狀態(tài)的實時展示等。

⑶信息顯示（DISPLAY）。實時顯示生產(chǎn)過程中各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場每一個人都能夠隨時看到?jīng)_壓生產(chǎn)信息（計劃、節(jié)拍、換模時間、目標完成情況等）。

⑷生產(chǎn)管理（PRODUCT）。生產(chǎn)信息錄入、故障信息維護等。

⑸報表管理（REPORT）。生產(chǎn)中相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計，并形成日報、周報、月報等，提供數(shù)據(jù)和報表導出功能。

⑹系統(tǒng)管理（ADMIN）。用戶、權(quán)限、班組、假期、生產(chǎn)日歷、工作計劃等的管理。

⑺自動化設備通訊模塊（INTERFACE-AUTO）。采用標準的OPC接口通訊方式進行通訊。

系統(tǒng)框架介紹

系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫服務器、通訊服務器、WEB服務器、設備監(jiān)控服務器、設備監(jiān)控開發(fā)機、大屏幕控制機、線邊客戶端和線邊大屏等設備構(gòu)成。各個設備模塊的主要功能如下：

⑴數(shù)據(jù)庫服務器主要用來存儲生產(chǎn)、報警、設備狀態(tài)、班組、權(quán)限、員工等各類數(shù)據(jù)。

⑵通訊服務器。通過OPC方式與設備PLC進行通訊，并分類處理各類數(shù)據(jù)。

⑶WEB服務器可以對沖壓EMES系統(tǒng)功能進行發(fā)布。

⑷設備監(jiān)控服務器可以對沖壓車間監(jiān)控信息進行發(fā)布。

⑸設備監(jiān)控開發(fā)機可以對設備監(jiān)控畫面進行開發(fā)，并能將畫面信息上傳到服務器上。

⑹大屏幕控制機生成大屏顯示圖片，并發(fā)送給大屏幕進行顯示。

⑺線邊PC客戶端通過IE瀏覽器訪問WEB服務器，進行生產(chǎn)信息錄入。

系統(tǒng)間相關(guān)關(guān)系

系統(tǒng)間的相互關(guān)系可以分為與廠級SCADA系統(tǒng)通訊和與設備（輸送、工藝、機器人）PLC的關(guān)系兩種。與廠級SCADA系統(tǒng)通訊，通過EMES統(tǒng)計沖壓車間生產(chǎn)及設備監(jiān)控的詳細數(shù)據(jù)，廠級SCADA通過ODBC方式獲取數(shù)據(jù)。與設備PLC的關(guān)系通過OPC進行通訊，獲取生產(chǎn)線、設備和傳感器等元器件狀態(tài)、故障和報警信息。

系統(tǒng)應用程序的功能

安燈呼叫（ANDON）

⑴出現(xiàn)故障時，現(xiàn)場人員通過呼叫系統(tǒng)呼叫維修人員。

⑵呼叫系統(tǒng)具備計時功能，分別顯示維修人員到達現(xiàn)場以及故障處理時間。

⑶每條線的ANDON控制及顯示設備，包含HMI、按鈕、三色燈柱和蜂鳴器，按鈕包含維修和模修的故障、抵達現(xiàn)場和生產(chǎn)恢復6個不同色按鈕，三色燈的安裝高度離地面不低于2m，便于輕易能看到三色燈燈光信號，蜂鳴器音樂可設置，音量可調(diào)節(jié)。

⑷維修和模修陣地各一臺ANDON顯示設備顯示各自部分的信息，包含HMI、三色燈柱和蜂鳴器，蜂鳴器音樂可設置，音量可調(diào)節(jié)，三色燈具備分別指示生產(chǎn)線設備及模具故障狀態(tài)信息功能，其中維修陣地HMI能夠監(jiān)控生產(chǎn)線的運行模式，生產(chǎn)狀態(tài)信息，以及網(wǎng)絡中每臺生產(chǎn)設備的運行模式、故障報警信息、壓機測溫點溫度、設備運行數(shù)據(jù)，并以圖形化、數(shù)據(jù)列表化方式顯示。

⑸綜合辦公室兩臺ANDON顯示設備，該顯示設備需要顯示維修和模修的所有信息，包含HMI、三色燈柱和蜂鳴器，蜂鳴器音樂可設置，音量可調(diào)節(jié)。

⑹ANDON呼叫系統(tǒng)包含一臺PLC、六臺ANDON呼叫顯示設備和若干現(xiàn)場總線。

⑺生產(chǎn)線地下室各有三色燈柱和蜂鳴器，用以指示是否有設備故障。

設備監(jiān)控（SCADA）

⑴通過標準的OPC協(xié)議，系統(tǒng)與兩條壓機生產(chǎn)線主PLC進行通訊，采集生產(chǎn)線、設備和傳感器等元器件的狀態(tài)、故障和報警等數(shù)據(jù)。

⑵實時顯示設備的網(wǎng)絡連接狀態(tài)。

⑶實時顯示生產(chǎn)區(qū)域的生產(chǎn)信息。

⑷實時顯示車間各條生產(chǎn)線、工藝段、設備和傳感器等元器件的狀態(tài)、故障和報警信息。

⑸預留廠級設備監(jiān)控接口。

信息顯示（DISPLAY）

⑴該功能覆蓋沖壓車間兩條壓機生產(chǎn)線。

⑵根據(jù)用戶導入的生產(chǎn)計劃，目視板上顯示計劃信息，以及下個零件生產(chǎn)的準備信息。

⑶根據(jù)設備上傳的實際產(chǎn)量信息，顯示實際生產(chǎn)信息與目標之間的差異。

⑷顯示當前沖壓節(jié)拍、效率等指標，以及是否需要延點補產(chǎn)和當班崗位人數(shù)。

⑸動態(tài)顯示生產(chǎn)線停機部位及停線時間。

⑹顯示屏顯示。顯示屏顯示生產(chǎn)線各部位示意圖、生產(chǎn)零件信息以及時間。實施顏色管理，生產(chǎn)正常相關(guān)數(shù)據(jù)顯示為綠色，生產(chǎn)異常對應數(shù)據(jù)、故障部位顯示為紅色，同時顯示屏彈出故障界面并記錄停線時間，如圖1所示。

圖1 顯示屏彈出故障界面

生產(chǎn)管理（PRODUCT）

該模塊包括工作日歷設置和生產(chǎn)計劃導入及修正模塊，故障分類參考系模塊和模具參考系模塊等。生產(chǎn)計劃參考系為用戶提前導入或錄入的信息，允許用戶根據(jù)生產(chǎn)實際情況進行修正。工作日歷參考系包含工作日及班次信息的維護功能。模具參考系包含返修和報廢件的維護。故障分類碼參考系主要讓用戶新增、修改及刪除。

報表管理（REPORT）

該報表管理主要提供數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計功能，并生成相關(guān)生產(chǎn)報表。該系統(tǒng)至少包含以下查詢、統(tǒng)計及報表，并且可以導出XLS和打印生產(chǎn)日報（反映各條生產(chǎn)線當天生產(chǎn)信息及設備監(jiān)控信息）、周報（統(tǒng)計各條生產(chǎn)線本周內(nèi)生產(chǎn)信息及設備監(jiān)控信息）、月報（跟蹤各條生產(chǎn)線當月信息）和ANDON報表。

系統(tǒng)管理（ADMIN）

⑴計劃管理。日歷模板管理、工作日歷管理、生產(chǎn)計劃管理、零件信息管理、生產(chǎn)指標管理等。

⑵生產(chǎn)管理。生產(chǎn)數(shù)據(jù)維護、生產(chǎn)數(shù)據(jù)輸入、生產(chǎn)線故障輸入、停機故障維護、零件生產(chǎn)操作、故障分類維護、故障報警記錄。

⑶報表管理。日生產(chǎn)報表、月周統(tǒng)計圖表、ANDON呼叫報表。

⑷系統(tǒng)管理。菜單管理、用戶管理、權(quán)限管理、日志查詢、PLC管理功能、數(shù)據(jù)備份和清理功能。

結(jié)束語

車間管理與控制系統(tǒng)屬于數(shù)字化工廠的一部分，該系統(tǒng)可以將車間的生產(chǎn)情況及時、便捷地傳達給管理者，并能將數(shù)據(jù)進行存儲、分析，為管理者對生產(chǎn)線的管理提供良好的數(shù)據(jù)支撐，為生產(chǎn)線運營情況提供總的分析。相信管理與控制系統(tǒng)的不斷深入開發(fā)與應用，會促進汽車制造工業(yè)4.0時代的到來。