技術(shù)干貨 | 數(shù)字化、可視化在太重“燈塔工廠”激光切割設(shè)備的應(yīng)用

摘  要

重型設(shè)備加工制造是十分繁雜的多工序、多工藝生產(chǎn)過程,目前國內(nèi)大多數(shù)制造型企業(yè)在板材下料加工過程中，對設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量、設(shè)備異常、產(chǎn)線急停等方面問題，仍然采用傳統(tǒng)的人工記錄信息方式。人工記錄容易導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量信息記錄無法追朔、各級無法同時(shí)獲取問題來源的問題，并且操作人員在向上級匯報(bào)時(shí)，傳達(dá)的信息內(nèi)容可能存在偏差。

隨著第四次工業(yè)革命全球化的到來，“燈塔工廠”、“數(shù)字化制造” 和“全球化 4.0”等智能化、無人化新工業(yè)模式應(yīng)運(yùn)而生。華工科技打造的太重智能下料“燈塔工廠”產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造業(yè)轉(zhuǎn)型，打破傳統(tǒng)工業(yè)化壁壘，提升生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品利用率。激光切割機(jī)作為智能化生產(chǎn)加工的重要一環(huán)，智能下料產(chǎn)線數(shù)據(jù)可視化智慧中心對其運(yùn)用了ANDON系統(tǒng)技術(shù)，可對設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量、設(shè)備異常、產(chǎn)線急停等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效規(guī)避了手工記錄所帶來的多種不利因素。

1  ANDON系統(tǒng)在太重智能下料產(chǎn)線的應(yīng)用

太重智能下料產(chǎn)線具有完善的MES系統(tǒng)，建立了激光切割設(shè)備與ERP之間的數(shù)據(jù)傳輸橋梁，實(shí)現(xiàn)了智能下料生產(chǎn)信息監(jiān)視與發(fā)布，使生產(chǎn)管理更加透明化。然而在下料生產(chǎn)過程中，當(dāng)現(xiàn)場某臺設(shè)備出現(xiàn)突發(fā)狀況，現(xiàn)場人員很難第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備具體故障位置，而且停線信號也無法及時(shí)發(fā)送回MES系統(tǒng)，導(dǎo)致MES系統(tǒng)的生產(chǎn)效率分析功能很難發(fā)揮其作用。

ANDON系統(tǒng)最早誕生于汽車生產(chǎn)線，它對于生產(chǎn)線現(xiàn)場的加工品質(zhì)、設(shè)備異常、物料管理發(fā)揮著重要作用。ANDON系統(tǒng)能收集生產(chǎn)線上設(shè)備質(zhì)量管理等內(nèi)容，再與中控生產(chǎn)信息相關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)加以處理后，運(yùn)用遠(yuǎn)程看板控制分布設(shè)備的工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息的可視化。因此在MES系統(tǒng)中加入ANDON系統(tǒng)（如圖1所示），并開發(fā)MES系統(tǒng)與PLM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互接口，推進(jìn)實(shí)施ANDON系統(tǒng)在物料質(zhì)量管理、設(shè)備管理等生產(chǎn)線的監(jiān)控作用，為智能下料生產(chǎn)打造柔性化生產(chǎn)方式提供必要的信息技術(shù)支持。

圖1  MES系統(tǒng)中加入ANDON系統(tǒng)

2  激光切割機(jī)運(yùn)用ANDON系統(tǒng)實(shí)施效果

激光切割機(jī)作為智能下料產(chǎn)線的重要一環(huán)，其工作狀態(tài)直接影響著整條智能下料產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，所以智能下料產(chǎn)線數(shù)據(jù)可視化智慧中心對其運(yùn)用ANDON系統(tǒng)，能夠很大程度上減少加工過程中缺陷的產(chǎn)生導(dǎo)致進(jìn)入下一道工序。當(dāng)設(shè)備不能按照規(guī)定流程工作或發(fā)生其他緊急狀況時(shí)，通過ANDON系統(tǒng)快速尋找原因，可以更好地推動(dòng)管理層和技術(shù)支持部門“巡視發(fā)現(xiàn)”生產(chǎn)線上的問題并采取行動(dòng)，運(yùn)用系統(tǒng)自動(dòng)記錄功能和傳遞狀態(tài)信息來搜集數(shù)據(jù)，識別問題發(fā)生最多的地方，以便操作者快速識別生產(chǎn)線問題并及時(shí)改進(jìn)，以提高生產(chǎn)效率。

圖2 智能下料產(chǎn)線激光切割機(jī)

對比激光切割機(jī)加入ANDON系統(tǒng)前后效果（如表1所示）可發(fā)現(xiàn)：未加入ANDON系統(tǒng)時(shí)，無共享信息平臺、現(xiàn)場無看板、操作人員口頭傳達(dá)現(xiàn)場內(nèi)容，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)停線原因等一系列問題；而加入ANDON系統(tǒng)后，產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備異常、產(chǎn)線停線等問題都有了明顯改善。因此加入ANDON系統(tǒng)強(qiáng)化了設(shè)備數(shù)據(jù)的完整性，減少了手工統(tǒng)計(jì)、記錄產(chǎn)生的工作過失，并且極大縮減了現(xiàn)場操作人員的工作量，提高產(chǎn)線生產(chǎn)加工效率。

3  結(jié)語

黨的十九屆五中全會提出，2035年“基本實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，建成現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系”，太重“燈塔工廠” 展示了如何從智能化、無人化新工業(yè)模式中挖掘新的價(jià)值，智能下料產(chǎn)線數(shù)據(jù)可視化智慧中心通過將MES控制系統(tǒng)與ANDON系統(tǒng)相結(jié)合，再對設(shè)備生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)信息交互，用最直觀的方式為操作員、科室主任等各平臺人員展示切割產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障、產(chǎn)線停線時(shí)，能快速捕捉現(xiàn)場最新信息并加以處理，確保加工生產(chǎn)的正常運(yùn)行。加入ANDON系統(tǒng)有效減少了手工統(tǒng)計(jì)、記錄產(chǎn)生的工作過失，并且極大縮減了現(xiàn)場操作人員的工作量，提高產(chǎn)線生產(chǎn)效率。

關(guān)于華工激光智能裝備事業(yè)群

華工法利萊切焊系統(tǒng)工程有限公司是武漢華工激光工程有限責(zé)任公司全資子公司，又稱華工激光智能裝備事業(yè)群。華工激光智能裝備事業(yè)群成立于2003年，是國有控股高科技上市公司華工科技（股票代碼000988）核心子公司，公司前身為澳大利亞FARLEY、LASERLAB公司，F(xiàn)ARLEY·LASERLAB是業(yè)界公認(rèn)的世界切割與焊接技術(shù)知名國際品牌。

華工激光智能裝備事業(yè)群致力于為國內(nèi)外制造業(yè)客戶提供高品質(zhì)的激光切割機(jī)設(shè)備、激光焊接設(shè)備、激光清洗、白車身激光加工裝備等多個(gè)系列工業(yè)激光設(shè)備及智能裝備解決方案。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車制造、工程機(jī)械、鈑金加工、橋梁建筑、鋼構(gòu)建筑、航空航天等行業(yè)。