一汽大眾總裝車間實時監(jiān)控系統(tǒng)
摘要： 利用羅克韋爾自動化公司的RSView32可有效地監(jiān)視并控制生產(chǎn)線和生產(chǎn)過程,這是一種易用的、可集成的、基于組件的MMI系統(tǒng), RSView32基于Microsoft Windows NT和Windows 95平臺設計,借助羅克韋爾軟件的最新開放標準現(xiàn)場總線(DeviceNet)技術實現(xiàn)遠程監(jiān)視,故障診斷和信息管理報告的解決方案,通過Intranet網(wǎng)數(shù)據(jù)可在公司內(nèi)各個有關部門,如生產(chǎn)車間、維修車間、生產(chǎn)計劃部門共享。這些產(chǎn)品實現(xiàn)了全方位自動化解決方案。
關鍵詞： 網(wǎng)絡 過程監(jiān)控 汽車產(chǎn)業(yè) 電子化制造
FAW-VW Assembly Shop Real Time Supervisory System
Abstract: RSView32 can effectively control and supervise the production lines and production process. It is an easy to operate, integrated and modular MMI system. With the newest standard Fieldbus DeviceNet and based on Microsoft Windows NT and Windows 95 platform, RSView32 realizes remote control, diagnosis and information management report. And information can be shared through Intranet in the whole company, such as manufacturing shop, maintenance shop and producing-planning departments. These products realize a complete automation solution.
Key words: network process control automotive industry e-Manufacturing
一、概述
一汽大眾總裝車間實時監(jiān)控系統(tǒng)是用于控制整車車身工藝裝配線及各個分裝線的實時監(jiān)控系統(tǒng),它的主要功能是對整車裝配生產(chǎn)進行監(jiān)控.該系統(tǒng)采用美國羅克韋爾自動化公司的RSVIEW32工業(yè)監(jiān)控圖形組態(tài)軟件制作而成。該組態(tài)軟件運行于WINDOWS95以上操作系統(tǒng)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(tǒng)運行參數(shù)設定部分等等。該系統(tǒng)的控制部分還采用了網(wǎng)絡控制技術及現(xiàn)場工業(yè)總線技術,其中包括:ControlNet, DeviceNet , Fieldbus, EtherNet等. 該系統(tǒng)的優(yōu)點是能夠直觀迅速地反映生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況,可以在中央控制室對生產(chǎn)線遠程進行起動/停止控制,同時可以調(diào)出各個子模塊的梯形圖對其進行編輯/調(diào)試,它還具有故障顯示/查找功能.根據(jù)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(zhàn)略規(guī)劃要求,轎車一廠的生產(chǎn)能力于今年10月要達到年產(chǎn)三十三萬輛,即兩條總裝生產(chǎn)線要同時進行混流生產(chǎn),AUDI B6和AUDI C6混流生產(chǎn)線實現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)拍4分鐘/輛,而JETTA/BORA/GOLF生產(chǎn)線實現(xiàn)節(jié)拍85秒/輛,并且兩條裝配線均是按照三班生產(chǎn),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(chǎn)的形式來提高勞動生產(chǎn)率,從而促進整車裝配質(zhì)量的提高.
二、系統(tǒng)構成
一汽大眾總裝車間實時監(jiān)控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(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(fā)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(zhì)(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(jiān)控計算機通過網(wǎng)絡連接各種設備,見系統(tǒng)框圖.
三、系統(tǒng)功能及使用
3.1 故障診斷及監(jiān)控
由于所有的現(xiàn)場執(zhí)行部件及生產(chǎn)設備的工作狀態(tài),參數(shù)以及信息都是采用現(xiàn)場工業(yè)總線Device Net網(wǎng)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(chǎn)線及分裝線的PLC控制器,再通過Control Net控制網(wǎng)—高速確定性開放網(wǎng)絡,實現(xiàn)各個PLC之間的互相通訊,在信息網(wǎng)絡層采用以太網(wǎng),從而在中央控制室實現(xiàn)對整個生產(chǎn)車間的生產(chǎn)進行監(jiān)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(jiān)控畫面。
下線升降機實時監(jiān)控畫面
3.2 信息管理系統(tǒng)
3.2.1 生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)構成
3.2.2.1信息維護
為使用者提供可以維護車間數(shù)據(jù)庫信息的接口，用戶可以打開相應窗口修改或查詢數(shù)據(jù)�？傃b車間的數(shù)據(jù)主要由以下幾部分構成：
a)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(chǎn)廠家、型號、安裝時間、設備預期壽命、維修次數(shù)在內(nèi)的設備信息，也可查看設備信息數(shù)據(jù)表。
b)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(nèi)的故障信息，可編輯故障原因，也可查看故障信息數(shù)據(jù)表。
c)操作員信息維護/查詢
本數(shù)據(jù)涉及監(jiān)控系統(tǒng)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(nèi)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(shù)據(jù)表。
d)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(nèi)的工位信息，也可查看工位信息數(shù)據(jù)表。
3.2.2.2 信息查詢
為使用者提供可以查詢車間生產(chǎn)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(chǎn)信息。根據(jù)生產(chǎn)實際，我們把生產(chǎn)信息分為正常信息、故障信息、操作信息和產(chǎn)量信息四類。正常信息主要反映設備(以生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)量信息則反映車間的班次產(chǎn)量、日產(chǎn)量、月產(chǎn)量和年產(chǎn)量。
a)當日生產(chǎn)信息查詢
(1)當日正常信息查詢
可查詢當日的包括時間、設備名稱、狀態(tài)、累積時間、描述、操作員在內(nèi)的正常生產(chǎn)信息�？深A覽和打印查詢結果報表�？娠@示設備有效運行時間和有效停機時間。
(2)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(nèi)的故障信息�？深A覽和打印查詢結果報表。
(3)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(nèi)的操作信息。可預覽和打印查詢結果報表。
(4)當日產(chǎn)量信息查詢
可查詢當日的包括日期、預計產(chǎn)量、實際產(chǎn)量、班組在內(nèi)的產(chǎn)量信息�？深A覽和打印查詢結果報表。
b)歷史生產(chǎn)信息查詢
(1)歷史正常信息查詢
可查詢某一日或某幾日的某時段內(nèi)包括日期、時間、設備名稱、狀態(tài)、累積時間、描述、操作員在內(nèi)的正常生產(chǎn)信息�？深A覽和打印查詢結果報表�？娠@示設備有效運行時間和有效停機時間。
(2)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(nèi)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(nèi)的故障信息�？衫塾嫴樵儾煌攴�(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(nèi)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(nèi)的故障信息�？深A覽和打印查詢結果報表。
(3)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(nèi)包括日期、時間、操作員、類別、說明、操作來源在內(nèi)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(nèi)包括日期、時間、操作員、類別、說明、操作來源在內(nèi)的操作信息�？深A覽和打印查詢結果報表。
(4)歷史產(chǎn)量信息查詢
可查詢某一日或某幾日的某時段內(nèi)包括日期、預計產(chǎn)量、實際產(chǎn)量、班組在內(nèi)的產(chǎn)量信息�？深A覽和打印查詢結果報表。
四、系統(tǒng)使用后產(chǎn)生的經(jīng)濟效益及效果
采用了該實時監(jiān)控系統(tǒng)之后,經(jīng)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(xiàn)場工藝設備進行故障診斷,查找出故障點,調(diào)動維修人員,平均處理每個故障節(jié)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(chǎn)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(jīng)常出現(xiàn)的同一種故障進行統(tǒng)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(nèi),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(yǎng)及安排停產(chǎn)檢修計劃提供客觀依據(jù),也為公司主管部門進行設備更新?lián)Q代及新車型規(guī)劃等提供理論依據(jù).
五、應用體會
通過這些年來使用羅克韋爾自動化的產(chǎn)品,給我們帶來了許多方便,創(chuàng)造了許多價值,但是隨著世界制造業(yè),尤其是汽車行業(yè)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(zhàn),如:如何使各個生產(chǎn)車間之間的數(shù)據(jù)共享,資源有效配置,裝配工藝節(jié)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(xiàn)代化轎車制造企業(yè)是我需要根據(jù)已有自動化控制產(chǎn)品的基礎上進行考慮的.
參考文獻
[1] Rockwell Automation. Device Net System Overview ,Apr.1999
作者簡介
趙春海，1984年畢業(yè)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(guī)劃部從事轎車廠的制造與規(guī)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(chǎn)線的規(guī)劃與制造任務。
