關鍵詞：網絡 過程監控 汽車產業 電子化制造
下線升降機實時監控畫面
一、概述
一汽大眾總裝車間實時監控系統是用于控制整車車身工藝裝配線及各個分裝線的實時監控系統,它的主要功 能是對整車裝配生產進行監控.該系統采用美國羅克韋爾自動化公司的RSVIEW32工業監控圖形組態軟件制作而成。該組態軟件運行于WINDOWS95以 上操作系統平臺，共分為以下幾部分：實時顯示部分；故障報警部分；信息查詢管理部分；梯形圖，CAD圖輔助診斷部分；系統運行參數設定部分等等。該系統的 控制部分還采用了網絡控制技術及現場工業總線技術,其中包括:ControlNet, DeviceNet , Fieldbus, EtherNet等. 該系統的優點是能夠直觀迅速地反映生產現場的實際情況,可以在中央控制室對生產線遠程進行起動/停止控制,同時可以調出各個子模塊的梯形圖對其進行編輯 /調試,它還具有故障顯示/查找功能.根據中德雙方股東(第一汽車集團公司和德國大眾股份公司)的戰略規劃要求,轎車一廠的生產能力于今年10月要達到年 產三十三萬輛,即兩條總裝生產線要同時進行混流生產,AUDI B6和AUDI C6混流生產線實現生產節拍4分鐘/輛,而JETTA/BORA/GOLF生產線實現節拍85秒/輛,并且兩條裝配線均是按照三班生產,300工作日/年 計算. 這樣總裝車間采用了國際上處于領先地位的模塊化裝配方式,以及多種車型混流生產的形式來提高勞動生產率,從而促進整車裝配質量的提高.
二、系統構成
一汽大眾總裝車間實時監控系統由數據采集系統(1#站),AUDI整車車身工藝裝配線(4#站),車 門分裝線(3#站),儀表板分裝線(2#站),動力總成分裝線(5#站),JETTA/BORA/GOLF整車車身工藝裝配線及各種單機工藝設備 如:AUDI裝配線上的A柱發泡機,激光銘牌制作機,機器人涂膠機,JETTA/BORA/GOLF裝配線上的儀表板裝配機械手及儀表板機器人涂膠機,底 盤打號機,激光銘牌制作機,天窗裝配機械手,前端裝配機械手,動力總成分裝線及舉升線,輪胎裝配擰緊機,各種介質(R134a,制動液,伺服油,清洗液 等)加注設備等組成. 中央控制室由兩臺監控計算機通過網絡連接各種設備,見系統框圖.
三、系統功能及使用
3.1 故障診斷及監控: 由于所有的現場執行部件及生產設備的工作狀態,參數以及信息都是采用現場工業總線Device Net網絡這一世界領先的自動化控制和信息解決方案傳送到各個生產線及分裝線的PLC控制器,再通過Control Net控制網—高速確定性開放網絡,實現各個PLC之間的互相通訊,在信息網絡層采用以太網,從而在中央控制室實現對整個生產車間的生產進行監控,控制, 故障診斷,報警信息及管理信息等的處理.如:
“動力總成轉運線”實時監控畫面。
3.2 信息管理系統
3.2.1 生產信息管理系統構成
3.2.2 生產信息管理系統功能
3.2.2.1信息維護: 為使用者提供可以維護車間數據庫信息的接口，用戶可以打開相應窗口修改或查詢數據。總裝車間的數據主要由以下幾部分構成：
- 設備信息維護/查詢 — 可逐條查詢和修改包括設備名稱、安裝廠家、生產廠家、型號、安裝時間、設備預期壽命、維修次數在內的設備信息，也可查看設備信息數據表。
- 故障信息維護/查詢 — 可逐條查詢包括設備名稱、故障地址、描述、故障原因在內的故障信息，可編輯故障原因，也可查看故障信息數據表。
- 操作員信息維護/查詢 — 本數據涉及監控系統的操作員名稱及口令設置，在預知口令、有權查詢的前提下，可逐條查詢包括操作員名稱、口令、類別、權限在內的操作員信息，有權更改操作員信息的人員可以在輸入口令后修改這些信息，也可查看操作員信息數據表。
- 工位信息維護/查詢 — 可逐條查詢和修改包括工位號、工裝任務、工裝步驟、說明在內的工位信息，也可查看工位信息數據表。
3.2.2.2 信息查詢
為使用者提供可以查詢車間生產信息的接口，用戶可以打開相應窗口查詢當日和歷史的各類生產信息。根據 生產實際，我們把生產信息分為正常信息、故障信息、操作信息和產量信息四類。正常信息主要反映設備(以生產線為單位)的啟動及停止等運行信息；故障信息反 映設備(細化到生產線上的具體設備)的故障狀況；操作信息主要反映操作員的操作情況；產量信息則反映車間的班次產量、日產量、月產量和年產量。
- 當日生產信息查詢
- 當日正常信息查詢 — 可查詢當日的包括時間、設備名稱、狀態、累積時間、描述、操作員在內的正常生產信息。可預覽和打印查詢結果報表。可顯示 設備有效運行時間和有效停機時間。
- 當日故障信息查詢 — 可查詢當日的包括日期、時間、設備名稱、故障原因、故障描述、故障地址、操作員在內的故障信息。可預覽和打印查詢結果報表。
- 當日操作信息查詢 — 可查詢當日的包括日期、時間、操作員、類別、說明、操作來源在內的操作信息。可預覽和打印查詢結果報表。
- 當日產量信息查詢 — 可查詢當日的包括日期、預計產量、實際產量、班組在內的產量信息。可預覽和打印查詢結果報表。
- 歷史生產信息查詢
- 歷史正常信息查詢 — 可查詢某一日或某幾日的某時段內包括日期、時間、設備名稱、狀態、累積時間、描述、操作員在內的正常生產信息。可預覽和打印查詢結果報表。可顯示設備有效運行時間和有效停機時間。
- 歷史故障信息查詢 — 可查詢當月的某一日或某幾日的某時段內包括日期、時間、設備名稱、故障原因、故障描述、故障地址、操 作員在內的故障信息。可累計查詢不同年份(跨度不能超出兩年)及不同月份的某一日或某幾日的某時段內包括日期、時間、設備名稱、故障原因、故障描述、故障 地址、操作員在內的故障信息。可預覽和打印查詢結果報表。
- 歷史操作信息查詢 — 可查詢當月的某一日或某幾日的某時段內包括日期、時間、操作員、類別、說明、操作來源在內的操作信息。可累計查詢不同年份(跨度不能超出兩年)及不同月份的某一日或某幾日的某時段內包括日期、時間、操作員、類別、說明、操作來源在內的操作信息。可預覽和打印查詢結果報表。
- 歷史產量信息查詢 — 可查詢某一日或某幾日的某時段內包括日期、預計產量、實際產量、班組在內的產量信息。可預覽和打印查詢結果報表。
四、系統使用后產生的經濟效益及效果 — 采用了該實時監控系統之后,經過一段時間的運行,維修工程師可以直接從中央控制室迅速對總裝線及分裝 線和現場工藝設備進行故障診斷,查找出故障點,調動維修人員,平均處理每個故障節約8分鐘時間,設備開動率至少提高1%.把間接費用降低20%,停工時間 降低15%,縮短新產品推向市場的時間,降低了成本,同時,結合信息查詢管理部分設定門檻時間,對經常出現的同一種故障進行統計分析,明確設備名稱,故障 地點,故障原因,在一定的歷史時間內,如:一個月,對超出該門檻停臺時間的故障進行重點跟蹤,為維修保養及安排停產檢修計劃提供客觀依據,也為公司主管部 門進行設備更新換代及新車型規劃等提供理論依據.
五、應用體會 — 通過這些年來使用羅克韋爾自動化的產品,給我們帶來了許多方便,創造了許多價值,但是隨著世界制造 業,尤其是汽車行業在尋找電子化制造工廠解決方案時,我們面臨越來越多的挑戰,如:如何使各個生產車間之間的數據共享,資源有效配置,裝配工藝節拍提高到 85秒/輛后,如何盡量減少停機臺時,以及今年馬上要進行建設的新轎車二廠如何在前期便制訂出一個全新的自動化e時代的現代化轎車制造企業是我需要根據已 有自動化控制產品的基礎上進行考慮的.
參考文獻
- Rockwell Automation. Device Net System Overview ,Apr.1999
- Rockwell Software. RSView32-1.0ZH-October 1999
- Rockwell Automation. ControlNet PLC-5 Programmable Controllers Cat.No.1785-L40C User Manual, September 1995
作者簡介
趙春海，1984年畢業于沈陽機電學院電子工程系,同年到第一汽車制造廠機械動力處工作,并于 1988年赴德國進行為期三個月的研修。1991年至今一直在一汽—大眾汽車有限公司規劃部從事轎車廠的制造與規劃工作,期間多次赴德國進行TTA等各種 培訓,完成了JETTA,AUDI,BORA,GOLF等車型的生產線的規劃與制造任務。