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摘要:随着我国社会主义市场经济的飞速发展,我国各行各业的发展都得到了快速的提升。我国制造业的发展也不例外,同时,在新时代下,随着现代化技术水平的持续提高,促使制造业开始向着现代化、信息化及数字化的方向革新。构建数字化车间作为制造企业革新发展的重要举措,不仅能实时收集车间制造期间的数据信息,而且可以对车间生产制造过程进行智能化管理。基于此,本文主要对数字化车间生产现场数据采集与智能管理进行分析,希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
关键词:数字化车间;生产现场;数据采集;智能管理
引言
数字化车间的重要特征是对生产制造过程中产生的数据进行数字化。传统型离散制造行业的生产模式以纸质审批资料为主,在对生产车间进行数字化改造及流程再造后,一线生产人员仍难摆脱利用纸质介质进行生产组织管理的方式,数字化车间系统的线上功能难以发挥主导作用,使得数字化车间无数据可用。生产车间通过全面采用无纸化运行模式,倒逼车间人员加强对数字化车间系统线上功能的应用,从而为生产车间的数字化分析提供完整、准确的基础信息数据。当前,不管是数据采集还是智能管理都没有达到预期效果,虽然从思想意识上转变了传统工作模式,但实际工作依旧存在缺陷。因此,下面对数字化车间生产现场数据采集与智能管理进行分析。
1数字化车间实行“无纸化”的目的
数字化车间实行无纸化的目的有三个:一是业务流程审批的电子化;二是生产资料介质的电子化;三是生产信息在车间的可视化管理。只有将以上三点做到相互协调与深度统一,才能在不影响生产效率的情况下,提高车间数字化应用的广度和深度,为精益生产提供更全面与更精准的数据信息。
2数字化车间架构
数字化车间通过将制造技术与信息化、网络化、自动化以及现代管理理念相结合,借助数据连接车间不同单元,从而在车间形成数字化制造平台,对车间生产运行过程中的管理和生产等各环节进行规划、管理与优化,从而支持智能制造。数字化车间的核心是MES为主体的数字制造执行系统,它以SCADA系统采集到的现场实时数据为源头,借助自动化和智能化的技术手段,实现车间制造控制智能化、生产过程透明化、制造装备数控化和生产信息集成化的目标。生产过程中实时准确地制造信息能够帮助管理者了解设备加工情况以及综合利用率,同时还可以满足对生产过程管控和质量管控的需求,从而掌握企业的生产节拍,并根据数据辅助企业管理者进行智能决策。车间制造过程数据总体上可以分为三大类,分别是: 静态数据、动态数据以及中间数据,具体含义如下:1. 静态数据通常指不会发生变化的数据,是企业的静态参数信息,用于帮助了解企业的生产资源、生产经营能力等信息。静态数据如物料的编码、加工者的内部编号、加工设备编号、库房编号等。2. 动态数据通常指变动的信息数据,是在制造生产过程中随着零件状态的变化而发生变化的一类数据,主要来源于生产部门在各时间点产生的生产经营相关的数据信息。动态数据包括零件的加工工序、尺寸、物流信息、开工完工时间、零件状态等。3.中间数据通常是从管理者的角度出发,对采集的静态数据与动态数据进行有效地整合与处理,由此而产生的数据就是中间数据。例如,管理系统有时需要对数据进行批量处理,对数据进行格式化,以满足处理或模块之间的通信需要。
3功能需求
通过了解制造企业发展目标,明确现场生产要求,智能管理系统必须要对制造过程数控设备工作情况进行全方位管控,并认真收集加工期间的数据信息,而后和企业资源计划系统共享应用。一般来讲,管理系统功能需求主要体现在以下几点:第一,有效连接计算机平台和车间数控设备,有助于提高制造企业车间数控设备的管理水平;第二,实时收集与数控设备有关的数据信息,如开关机、报警情况及故障信息等;第三,监管数控机床运行情况,确保车间生产工作可以高效进行;第四,统计研究与数控机床工作情况有关的数据信息,促使车间管理人员可以由此提出准确的管理决策;第五,如果数控设备提出警告,必须要通过系统研究故障所在位置、类型及次数、时间等信息,并将有价值的内容提供给管理人员,确保他们可以及时提出有效的处理措施。
4业务信息集成
业务信息集成主要包括:车间业务数据、企业管理业务数据,即包括MES系统与车间业务系统的信息集成,企业管理系统与各层数据的信息集成。MES系统与车间业务系统集成,包括:自动化系统的集成,如仓库系统、AGV、工业机器人、测试设备等通过局域网进行实时数据采集,将各类数据存储于系统数据库,各类数据在SCADA系统中进行统一集成及存储后,授予权限被其他系统调用。与WMS的信息集成,可以实时查看仓储信息,从而实现物资需求的线上下发与信息反馈。MES与SCADA系统的集成,可实现生产过程数据向其他系统的实施推送,将生产制造的实时情况发送至需求方。企业运营管理系统与各层数据的信息集成,包括对ERP系统的年度经营指标、生产计划、人力资源数据、物资库存数据的收集,与WMS的集成,可以实施把控库存数据,分析物资采购与损耗,与制造管理系统的集成,实时把控生产进度及生产质量等。
5将数字化电表作为信息收集的罗盘
数字化电表主要是几个层次的系统,其中具备各类敏感设备。第一层次是智能化的标志区域以及自动化的仓库,环境测试的测定区域,电流鉴定和互感区域等,在这一层次上包括大量的公共网络系统,平台运营测试系统,在此基础上设立了多台摄像设备,并配置了与之配套的网络热点;下方则配备了电力机器,保证充足的电量,为系统提供安全的供电,每个供电室也安排了先进的室内电话,方便各工作人员进行视频或者信息交流,大大减少了时间上的延迟性。在第二层上安排了四大基础设施机房,合理设立网络检定台、摄像器械,以及与之对应的网络,用来控制和管理其他服务器系统。根据不同大小,分门别类的使用专门的线路进入核心网络接口,在不同的机柜上有序排放鉴定电子交换机、视频整合设备等关键机器。分别通过专线接入核心交换机,既而在此类物联网与之结合的数字化电表车间内放置一个无线网络热点,更快捷的实现手上智能设备的快速便捷安装。对于移动作业无线应用区而言,以使用无线网站进入从而更改前置系统,并合法经过防火墙后进一步作用在服务器;而信息内网应用服务区域连同移动作业无线应用区域一齐切断了全部的通讯网络。目前来看,只是具备无限扫描的手上智能设备,可以同步设立扫描二维码等数据系统,这是经无限子网在移动网络上所做的相对应的网络数据。这些措施和功能在当今社会为信息的收集和管理起到了罗盘的指导作用。
结语
总而言之,通过构建数据采集与智能管理系统架构,不仅能突破传统管理模式的制约,而且可以提高实际生产加工水平。因此,在新时代下,企业行业必须要加大对数字化车间生产工作的探索力度,注重结合以往工作经验,科学引用现代化技术理念,只有这样才能提出更加适宜的技术架构,并由此促进我国制造业发展步伐。
参考文献:
[1]亢亚敏,秦新冰,汪九佳.面向智能制造的发动机数字化生产线建设研究[J].智能制造,2017(7):44-46.
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