數字化、可視化在太重“燈塔工廠”激光切割設備的應用

摘要

重型設備加工製造是十分繁雜的多工序、多工藝生產(chan) 過程,目前國內(nei) 大多數製造型企業(ye) 在板材下料加工過程中，對設備生產(chan) 質量、設備異常、產(chan) 線急停等方麵問題，仍然采用傳(chuan) 統的人工記錄信息方式。人工記錄容易導致產(chan) 品質量信息記錄無法追朔、各級無法同時獲取問題來源的問題，並且操作人員在向上級匯報時，傳(chuan) 達的信息內(nei) 容可能存在偏差。

隨著第四次工業(ye) 革命全球化的到來，“燈塔工廠”、“數字化製造” 和“全球化 4.0”等智能化、無人化新工業(ye) 模式應運而生。華工科技打造的太重智能下料“燈塔工廠”產(chan) 線實現數字化製造業(ye) 轉型，打破傳(chuan) 統工業(ye) 化壁壘，提升生產(chan) 效率、產(chan) 品質量和產(chan) 品利用率。激光切割機作為(wei) 智能化生產(chan) 加工的重要一環，智能下料產(chan) 線數據可視化智慧中心對其運用了ANDON係統技術，可對設備生產(chan) 質量、設備異常、產(chan) 線急停等方麵進行實時監控，有效規避了手工記錄所帶來的多種不利因素。

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ANDON係統在太重智能下料產(chan) 線的應用

太重智能下料產(chan) 線具有完善的MES係統，建立了激光切割設備與(yu) ERP之間的數據傳(chuan) 輸橋梁，實現了智能下料生產(chan) 信息監視與(yu) 發布，使生產(chan) 管理更加透明化。然而在下料生產(chan) 過程中，當現場某台設備出現突發狀況，現場人員很難第一時間發現設備具體(ti) 故障位置，而且停線信號也無法及時發送回MES係統，導致MES係統的生產(chan) 效率分析功能很難發揮其作用。

ANDON係統最早誕生於(yu) 汽車生產(chan) 線，它對於(yu) 生產(chan) 線現場的加工品質、設備異常、物料管理發揮著重要作用。ANDON係統能收集生產(chan) 線上設備質量管理等內(nei) 容，再與(yu) 中控生產(chan) 信息相關(guan) 聯，係統加以處理後，運用遠程看板控製分布設備的工作狀態，從(cong) 而實現生產(chan) 信息的可視化。因此在MES係統中加入ANDON係統（如圖1所示），並開發MES係統與(yu) PLM係統的數據交互接口，推進實施ANDON係統在物料質量管理、設備管理等生產(chan) 線的監控作用，為(wei) 智能下料生產(chan) 打造柔性化生產(chan) 方式提供必要的信息技術支持。

圖1 MES係統中加入ANDON係統

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激光切割機運用ANDON係統實施效果

激光切割機作為(wei) 智能下料產(chan) 線的重要一環，其工作狀態直接影響著整條智能下料產(chan) 線的生產(chan) 效率，所以智能下料產(chan) 線數據可視化智慧中心對其運用ANDON係統，能夠很大程度上減少加工過程中缺陷的產(chan) 生導致進入下一道工序。當設備不能按照規定流程工作或發生其他緊急狀況時，通過ANDON係統快速尋找原因，可以更好地推動管理層和技術支持部門“巡視發現”生產(chan) 線上的問題並采取行動，運用係統自動記錄功能和傳(chuan) 遞狀態信息來搜集數據，識別問題發生最多的地方，以便操作者快速識別生產(chan) 線問題並及時改進，以提高生產(chan) 效率。

圖2 智能下料產(chan) 線激光切割機

對比激光切割機加入ANDON係統前後效果（如表1所示）可發現：未加入ANDON係統時，無共享信息平台、現場無看板、操作人員口頭傳(chuan) 達現場內(nei) 容，無法及時發現停線原因等一係列問題；而加入ANDON係統後，產(chan) 品質量、設備異常、產(chan) 線停線等問題都有了明顯改善。因此加入ANDON係統強化了設備數據的完整性，減少了手工統計、記錄產(chan) 生的工作過失，並且極大縮減了現場操作人員的工作量，提高產(chan) 線生產(chan) 加工效率。

表1 ANDON係統前後效果對比

生產(chan) 問題	未加入ANDON係統	加入ANDON係統
切割產(chan) 品質量	1）沒有建立統一信息平台，操作員、科室主任，後台技術支持部工程師無法同時獲得產(chan) 品質量內(nei) 容 2）沒有產(chan) 品質量信息記錄，無法追朔問題	1）操作人員、科室主任、後台技術支持部工程師有統一的ANDON係統信息反饋平台 2）所有信息均記錄在數據庫中，問題可及時準確地進行追溯
激光設備異常	1）現場操作人員口頭傳(chuan) 達現場問題，容易遺漏關(guan) 鍵內(nei) 容，甚至傳(chuan) 達內(nei) 容錯誤 2）沒有看板等信息支持，存在信息疏漏	1）操作員、科室主任、後台技術支持部工程師通過客戶端或ANDON板可實時監視機運線的生產(chan) 狀態 2）ANDON板報警、係統播放報警音樂(le) 、聲光報警、信息及時反饋
產(chan) 線停線	1）整條產(chan) 線因某一工位故障停止，各工位無法統一記錄故障原因 2）問題原因采用手工統計，統計問題雜亂(luan) ，影響決(jue) 斷	1）ANDON係統運用采集機匯總各工位信息，快速發現停線原因並記錄 2）係統自動實現停線原因分析和頻次分析功能

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結語

黨(dang) 的十九屆五中全會(hui) 提出，2035年“基本實現新型工業(ye) 化、信息化、城鎮化、農(nong) 業(ye) 現代化，建成現代化經濟體(ti) 係”，太重“燈塔工廠” 展示了如何從(cong) 智能化、無人化新工業(ye) 模式中挖掘新的價(jia) 值，智能下料產(chan) 線數據可視化智慧中心通過將MES控製係統與(yu) ANDON係統相結合，再對設備生產(chan) 進行實時信息交互，用最直觀的方式為(wei) 操作員、科室主任等各平台人員展示切割產(chan) 品質量、設備運行狀態。當設備出現故障、產(chan) 線停線時，能快速捕捉現場最新信息並加以處理，確保加工生產(chan) 的正常運行。加入ANDON係統有效減少了手工統計、記錄產(chan) 生的工作過失，並且極大縮減了現場操作人員的工作量，提高產(chan) 線生產(chan) 效率。

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