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制丝智能电子看板自主建设与应用

发表时间：2021/4/13 来源：《基层建设》2020年第32期作者：郭睿涵廖晓宁程幼强胡显成李昕黄亮

[导读] 摘要：信息时代，数字经济已然进入人们生活生产的各个方面。

        成都卷烟厂四川成都 610000
        摘要：信息时代，数字经济已然进入人们生活生产的各个方面。本文从实际应用的角度，浅谈了一种低成本、高实用性的智能电子看板在卷烟厂制丝车间投建情况及应用沿革情况，为制造业智能化应用有一定的促进作用。
        关键词：智能化、信息化、电子看板、卷烟厂、制丝车间
        一、项目计划
        1.1选择课题
        为切实解决制丝信息化工作氛围渲染，也是为了满足车间直观的生产信息电子化展示，供参观人员观摩。制丝车间拟自主打造基于信息系统的智能化看板。课题旨在运用信息技术、数据资源的同时，提高车间信息化技术实力。
        1.2现状调查
        目前CD卷烟厂制丝车间现场无电子看板：
        1. 难以醒目地对生产信息作提示。
        2. 卷烟厂又在对外部分开发参观，制丝车间作为一个大的参观站点，亟待提升车间整体形象。
        3. 工厂各类综合性活动，如大型的现场检查，安全检查，设备现场会，党务宣传工作等，也需要一种比较直观的，功能灵活性强的电子看板进行支撑。
        目前条件：
        1. CD卷烟厂拥有FR报表服务器软件，基本实现与MES业务系统的对接，可以有效支撑电子看板基础功能。
        2. 制丝车间主要工序点的现有MES终端，提供了可供扩展的电源与网络环境，满足新设备的正常投放，不影响现有设备运行。
        1.3设定目标
        发挥团队的自主性，整合现有资源，以较为合理的方案，实现制丝7个重点工序点的电子看板基础功能性，节约资金成本。在达到目标一的基础上，发挥团队创新性，对电子看板进行自主应用，改善看板使用情况；利用现有工具进行自主开发，实现功能拓展，满足各项工作要求，实现电子看板智能化运用。
        1.4制定对策表
        在项目实施初期，车间向企管科提出需求，经商议后，采用器件自购、安装外包的形式，将电子看板硬件就位。主要处理方案为，
        硬件部分采用电子看板+MINI PC+吊具+电源与网络布线。基于当期生产线现状，电源部分与制丝MES终端基本一致，按项目组安排，直接在就近电柜内与制丝MES终端一起取电。网络部分也是由于条件所限，采用与MES终端所使用的桥接器，部署交换机，直接就近取网。
        软件部分，基于MES系统及FR初期系统，实时显示当前生产批次的牌号。

        二、项目实施
        2.1按对策表实施
        A.采购信息类硬件
        参考制丝食堂MINIpc使用情况，同时基于项目预算，采购7台套MINIpc,兼容TCPIP有线网络接口与HDMI视频接口，性能满足视频播放与网页实时展示。采购55英寸商业用彩色液晶屏，视频信号采用HDMI接口，满足传输距离。
        B.吊具加工及安装工程
        加工吊具，并安装就位，不影响生产正常运行。顶部采用角钢横跨制丝格栅龙骨安装，加强安全性。
        C.电装，电气、网络及视频信号布线
        1. 完成相应的电气安装，铺设线缆。新增设IO箱，用于放置MINIpc。电气取电采用mes终端一致，直接从就近主控柜内取电。
        2. 网络采用新增集线器的形式，与MES终端共用车间无钱网络信号。
        3. HDMI信号线采买，并连接上MINIpc。
        D.展示平台软件开发
        1.开发工具采用MES系统+FR软件平台。
        2.进行了FR软件开发培训课程。
        3.在整理了MES与FR平台之后，进行批次牌号代码编写效果检查
        3.1初步确认施工及程序效果
        对策实施后，项目组对对策的实施情况进行验收。项目初步完成，进入常态化的测试运用阶段。
        3.2电子看板功能深化应用及沿革
        围绕项目总目标，重复多个PDCA循环。
        子项目一、代码优化。
        问题提出：在项目初期，代码测试运行后，发现对MES系统造成了干扰，表现为MES业务系统变得很卡顿，有时还要报错退出。经过一段时间的测试，发现是由于FR未设置循环时间，以默认的最不断访问MES系统数据库，影响了MES底层性能。而看板实际并不需要这么高的实时性。
        对策制定及实施：小组在发现这一情况后，对FR模板配置进行了优化，设置了访问周期，约1分钟刷新一次。
        效果检查：改造后，对MES的影响就从感知层面上难以发现了。
        子项目二、牌号显示与实际不符情况修正
        问题提出：具体表现为现场在生产，但电子看板显示为“未生产”。，项目组通过持续跟踪观察，发现问题主要是由于批次工单并不一定是当天下发，造成数据库查询出来的结果有误。错误率约30%
        对策制定及实施：修正程序代码，将检索条件做了更正，时间范围调整到确保牌号正常显示。
        效果检查：未再出现显示错误的情况。错误率从30%降低为0%。
        子项目三、电源改造
        问题提出：主要解决生产车间电气维修时候，主柜断电造成电子看板硬重启的情况（通常情况下，电气维修需要断电维修）。如不处理，会大大提高MINIPC硬盘损坏的可能性。
        对策制定及实施：将电源由电源下端取电改为上端取电。
        效果检查：MINIpc两年来，工况稳定。
        子项目四、宣传视频播放功能实现。
        改善情况：有时为满足当期重点工作需求，结合工厂宣传工作，需要在车间播放功能性视频。看板自然成为了载体。项目组自行找到合适的免费软件，通过配置，满足视频自动轮播、开机自启、播放列表可维护等功能，并针对MINIPC的性能，制定了投放视频的压缩标准。目前可以远程实现视频文件上载、播放等需求。
        效果检查：电子看板能远程投放视频，视频播放功能正常。
        子项目五、电子看板功能拓展
        问题提出：随着电子看板逐步投入使用，看板内容也需要与时俱进。除了目前基本的显示功能以外，项目组根据车间需求，对看板内容进行拓展。但由于MES系统架构较为老旧，为防止对MES性能的影响，项目组暂时未获得MES权限。
        现状调查：2019年年中，制丝线工艺配套改造过程中，对车间工单采用生产管理系统。该系统独立于MES系统之外，存取了历史工单牌号、在制品工艺配方参数等有用的信息，且性能有所冗余。
        对策制定与实施：与乙方技术人员沟通后，自主搭建FR报表服务器与生产管理系统的数据连接，让FR提取到历史工单信息与在制品工艺配方参数信息，形成多元化展示看板。
        参考文献
        [1]赵玉仲. 宁波卷烟厂制丝线项目的成本管理应用研究.管理学,2016-02.
        [2]谷琼. PROFINET在卷烟厂制丝生产线管控系统中的应用.教育学,2009-05.