沖壓自動化生產線設備管理系統(tǒng)設計研究

摘? 要：目前，在我國社會經濟發(fā)展環(huán)節(jié)，裝備與汽車制造工業(yè)是其重要組成，沖壓加工技術是裝備與汽車企業(yè)應用的一項主要工藝，當前市場大多數(shù)裝備制造廠商對于大、中型覆蓋件，選擇自己生產制造，而對于小型的沖壓件在生產環(huán)節(jié)則是采用外協(xié)的方式，當前沖壓生產線逐漸朝著自動化與智能化的方向不斷發(fā)展。本文主要以企業(yè)應用自動化沖壓生產線為基礎進行研究以及分析，然后基于此，在設備管理層面設計出一套管理系統(tǒng)，以供參考。

關鍵詞：沖壓自動化;生產線;設備管理;系統(tǒng)設計

前言：在裝備及汽車整車生產制造環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)形式的人工制造生產線，雖然在建設初期經濟成本投入相對不高，但是伴隨市場規(guī)模、體量的不斷擴增，固有效率較低、產品質量低、穩(wěn)定性不高等諸多缺點，會阻礙企業(yè)在市場層面的深層次發(fā)展，而自動化生產線設備能夠對上述問題進行科學合理的解決。同時，針對沖壓自動化生產線中的有關設備在管理層面設計一套管理系統(tǒng)，不僅可以確保生產環(huán)節(jié)的效率以及質量，也能提高安全管理的本質化水平，同時可以讓生產線在自動化規(guī)模化的條件下，降低單件產品的經濟成本。

1? 在沖壓自動化生產線中對設備管理系統(tǒng)在結構層面的設計分析

管理系統(tǒng)在結構層面采用三層B/S，用戶機在具體工作環(huán)節(jié)不會運行任何程序，每個客戶端同時也不會要求安裝應用、數(shù)據(jù)庫軟件，同時可以對各種類型的操作系統(tǒng)，在運行層面起到很好的兼容效果。用戶在應用環(huán)節(jié)只需要單純安裝符合有關規(guī)范的瀏覽器，同時與網絡進行有效連接，就可以對此系統(tǒng)進行有效應用，在應用環(huán)節(jié)便捷性相對較高。

其中，HTTP服務器主要負責對于超文本在訪問層面進行處理，接受用戶發(fā)送申請的各種請求，之后將與其相關的各種曲線頁面、動畫、監(jiān)控數(shù)據(jù)等向用戶進行反饋。應用服務器主要負責對各種應用進行處理以及分析，其中主要包括維護、開發(fā)、邏輯等諸多應用層面的需求，同時應用數(shù)據(jù)接口能夠對數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)動態(tài)化的訪問。如果用戶發(fā)送的請求是靜態(tài)化的頁面，需要由HTTP服務器對其進行處理之后返回。用戶發(fā)送的請求如若是信息查詢等類型的動態(tài)化頁面，需要交由應用服務器對其進行處理、操作，之后將處理結果發(fā)送到HTTP服務器當中，并將處理完成的頁面向用戶進行發(fā)送。數(shù)據(jù)庫服務器在系統(tǒng)當中相當于實時數(shù)據(jù)庫的作用，是整個系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)在轉發(fā)、儲存、處理層面的管理中心。

2? 在沖壓自動化生產線中設備管理系統(tǒng)設計功能的實現(xiàn)分析

2.1 專家系統(tǒng)、過程管理系統(tǒng)分析

為了提高自動化生產線設備在生產環(huán)節(jié)的應用效率，同時提升故障處理工作的響應速度，系統(tǒng)在設計工作環(huán)節(jié)，以廠商提供的設備維修人員的工作經驗記錄有關的產品數(shù)據(jù)信息為主要基礎，研發(fā)出了設備故障專家系統(tǒng)，將故障產生的現(xiàn)象、原因進行有機整合，然后將其儲存在專家系統(tǒng)中，系統(tǒng)一旦產生故障，專家系統(tǒng)可以按照獲取到的故障信息對其進行研究、分析，然后評估故障產生的主要原因。

系統(tǒng)服務器一旦監(jiān)控的設備產生故障問題，需要立刻將故障信息發(fā)送到故障專家系統(tǒng)中，由專家系統(tǒng)針對設備的歷史運行數(shù)據(jù)設備、當前的故障信息進行有機研究，同時針對設備產生故障的原因展開初步分析，之后以信息通知的方式，派遣專業(yè)的設備維修工作人員到現(xiàn)場對設備進行維修，與此同時上報管理部門，同步對維修工作人員在設備發(fā)生期間的響應時間、設備故障維修環(huán)節(jié)花費的時間進行整合、分析，之后將其記錄在冊。

2.2 自動化的報表功能分析

此功能可以分成兩種類型：設備報表、生產報表。服務器針對采集到的數(shù)據(jù)信息展開深層次的研究以及分析，然后結合一部分人工操作輸入的有關數(shù)據(jù)信息，自動化的生成生產環(huán)節(jié)的有關報表數(shù)據(jù)信息。自動化生產報表中的內容主要包含生產環(huán)節(jié)花費的時間、數(shù)量以及各種類型的時間（比如故障時間、換模時間）等展開的分析、統(tǒng)計工作，其中少數(shù)信息可以通過手機、客戶端的瀏覽器對其進行輸入操作。為了有利于對設備在運行環(huán)節(jié)的狀況進行科學合理的研究以及分析，系統(tǒng)可以將收集到的設備在運行環(huán)節(jié)的有關數(shù)據(jù)信息進行研究、分析，從而生成自動化的設備報表，記錄設備在運行環(huán)節(jié)的具體時間。

2.3 數(shù)據(jù)采集功能分析

數(shù)據(jù)采集主要是由三臺沖壓設備的服務器，以通信的方式來完成工作，為了有效減少研發(fā)周期，強化系統(tǒng)在工作環(huán)境的穩(wěn)定性，使用組態(tài)軟件對數(shù)據(jù)信息進行收集、獲取。

服務器可以通過工業(yè)以太網，與沖壓設備中的主要控制PLC相互之間進行有機通信，對設備參數(shù)信息生產環(huán)節(jié)的各項數(shù)據(jù)信息進行合理讀取。同時，按照設備過往出現(xiàn)頻率相對較高的故障、關鍵部件的具體要求，可以額外增加紅外熱像檢測、裂紋檢測、泄漏檢測、油液分析、噪聲檢測、振動檢測、溫度檢測等輔助性的功能，針對設備在運行環(huán)境的狀態(tài)予以全方位、系統(tǒng)化的收集、記錄。

對于一部分主控PLC沒有接觸到的異常狀態(tài)信息、是生產環(huán)節(jié)產生的臨時調整操作，可以通過手機、客戶端的瀏覽器，對有關數(shù)據(jù)信息進行輸入操作。組態(tài)軟件主要是對數(shù)據(jù)進行采集、獲取，然后將收集到的數(shù)據(jù)信息全部輸入到數(shù)據(jù)庫當中。

2.4 數(shù)據(jù)庫分析

系統(tǒng)當中的歷史數(shù)據(jù)記錄、信息報表、管理系統(tǒng)等諸多功能的實現(xiàn)、運行，與數(shù)據(jù)庫信息的支持息息相關。本系統(tǒng)主要是通過上位機組態(tài)軟件，對SQL server數(shù)據(jù)庫進行合理訪問，數(shù)據(jù)庫主要包含遠程數(shù)據(jù)庫、本地數(shù)據(jù)庫兩種，能夠在異地對數(shù)據(jù)庫進行有效備份，由此確保數(shù)據(jù)在存儲環(huán)節(jié)的安全性、可靠性。

2.5 移動端分析

為了有利于現(xiàn)場工作人員對數(shù)據(jù)信息進行錄入以及瀏覽，系統(tǒng)可以支持智能化的終端，比如平板電腦、手機等瀏覽器訪問系統(tǒng)，與此同時也支持APP對其進行訪問。應用移動端的瀏覽器，能夠以人工的方式對相應的數(shù)據(jù)信息進行輸入，比如系統(tǒng)產生的停機異常等問題。

2.6 設備、模具的維修保養(yǎng)計劃分析

此系統(tǒng)主要是針對自動化生產線中的設備，在運行環(huán)節(jié)的實時信息、時間等進行有效的記錄，同時針對設備在保養(yǎng)維修層面制定出的針對性的措施，當設備需要進行維修保養(yǎng)時，向維護工作、管理人員發(fā)送相應的彈窗數(shù)據(jù)信息，提醒有關人員需要對設備開展保養(yǎng)工作。

系統(tǒng)需要針對模具在應用時間、工作次數(shù)的層面進行有效的記載，同時在保養(yǎng)層面制定出有效的規(guī)劃，當模具需要展開保養(yǎng)工作期間，向管理、維修工作人員，發(fā)送相應的短信、彈窗數(shù)據(jù)信息，提醒有關人員需要對模具展開保養(yǎng)工作。

結束語：綜上所述，現(xiàn)階段，伴隨我國裝備與汽車行業(yè)在市場層面的競爭不斷激烈，沖壓行業(yè)為了更好的應對市場發(fā)生的諸多轉變，以及合理減少生產環(huán)節(jié)的經濟成本開銷，開始逐漸關注沖壓自動化生產線，在生產環(huán)節(jié)的設備工作效率。由此，針對自動化生產線中的設備，在管理層面設計一套管理系統(tǒng)，不僅可以提高自動化生產線設備在工作環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性、生產環(huán)節(jié)的效率，與此同時，也能夠為后續(xù)的沖壓自動化生產線，在選型層面提供有力的參考依據(jù)。

參考文獻：

[1]王奕.試論工業(yè)機器人在沖壓自動化生產線中的應用[J].智慧中國，2022（02）：94-95.

[2]陳彬華.沖壓模具自動化改造淺析[J].鍛壓裝備與制造技術，2021，56（06）：104-108.

[3]鄧禮兵，趙紅祥，李亮，孟燕菲.自動沖壓生產線上的降噪方法實施[J].裝備制造技術，2021（10）：221-223.

作者簡介：況清平（1970-9），男，漢族，江西宜春人，學歷：大學本科，單位：宜春先鋒軍工機械有限公司，研究方向：機電產品及其生產與質量安全管理