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一種智能注塑工廠系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
  瀏覽次數(shù):9754  發(fā)布時(shí)間:2022年01月10日 17:25:09
[導(dǎo)讀] 在注塑生產(chǎn)過程中,各個(gè)輔機(jī)和注塑機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控、參數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)記錄都會(huì)對產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和生產(chǎn)效率有著重要影響。提出一種智能注塑工廠系統(tǒng)應(yīng)用,能夠?qū)ψ⑺苘囬g的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ),并對這些車間詳細(xì)制造數(shù)據(jù)和過程 進(jìn)行報(bào)表化和圖表化的軟硬件解決方案。
吳峻睿,謝仲銘,王立斌,葉桂良
(東莞信易電熱機(jī)械有限公司, 廣東東莞  523770)

摘要: 在注塑生產(chǎn)過程中,各個(gè)輔機(jī)和注塑機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控、參數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)記錄都會(huì)對產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和生產(chǎn)效率有著重要影響。提出一種智能注塑工廠系統(tǒng)應(yīng)用,能夠?qū)ψ⑺苘囬g的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ),并對這些車間詳細(xì)制造數(shù)據(jù)和過程 進(jìn)行報(bào)表化和圖表化的軟硬件解決方案。系統(tǒng)基于Linux平臺(tái)開發(fā),容易部署,可以根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際情況自定義圖表界面,通過多種靈活的方法獲取生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并將其存儲(chǔ)在Mongodb數(shù)據(jù)庫,結(jié)合系統(tǒng)自帶的專用計(jì)算、分析和統(tǒng)計(jì)方法,以報(bào)告和圖表直觀反映當(dāng)前或過去某段時(shí)間的生產(chǎn)狀況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用此系統(tǒng)能幫助企業(yè)生產(chǎn)部門通過反饋信息做出合理有效的決策,節(jié)約了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞: 監(jiān)控系統(tǒng); 數(shù)據(jù); 采集; 智能注塑工廠; 通訊協(xié)議

0   引言
以往的塑膠輔機(jī)一般都采用單機(jī)控制方式,各輔機(jī)與成型主機(jī)或車間監(jiān)控系統(tǒng)之間都是相互獨(dú)立的,沒有任何聯(lián)系,對各個(gè)輔機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控、參數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)記錄都必須單獨(dú)分別進(jìn)行,從而限制了整個(gè)成型系統(tǒng)的智能化水平和生產(chǎn)效率的提高。隨著工業(yè)4.0 時(shí)代的到來,市場對塑膠輔機(jī)的智能化和網(wǎng)絡(luò)化的需求越來越強(qiáng)烈,單機(jī)控制方式已無法滿足今后市場的需求[1-2] 。如何提高塑膠輔機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊功能,使成型主機(jī)或車間監(jiān)控系統(tǒng)可以方便快捷實(shí)現(xiàn)對塑膠輔機(jī)的運(yùn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集, 這已經(jīng)成為許多輔機(jī)廠家需要解決的技術(shù)問題[3-4]。

國內(nèi)塑膠輔機(jī)行業(yè)沒有統(tǒng)一的通信接口標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,而且只有少數(shù)輔機(jī)產(chǎn)品具有通信功能,并且不同輔機(jī)產(chǎn)品的通信接口是不能相互兼容;在國外EUROMAP(歐洲塑料和橡膠工業(yè)機(jī)械制造商協(xié)會(huì))有定義注塑機(jī)與周邊輔機(jī)的通信接口標(biāo)準(zhǔn),但其通信協(xié)議復(fù)雜,應(yīng)用和推廣并不普遍。所以國外不同輔機(jī)廠商也還存在著通信接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的狀況。工業(yè)4.0時(shí)代塑膠輔機(jī)的發(fā)展趨勢是智能化、網(wǎng)絡(luò)化[5-6]。

本文提出的系統(tǒng)采用國際通用、簡單易懂的開放標(biāo)準(zhǔn)Modbus通訊協(xié)議,能更方便地實(shí)現(xiàn)塑膠輔機(jī)與成型機(jī)或車間監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)通信功能,為實(shí)現(xiàn)整個(gè)成型系統(tǒng)或成型工廠的智能化提供基礎(chǔ)[7]。

1   系統(tǒng)工作原理
本系統(tǒng)通過對所有注塑機(jī)的聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)對注塑機(jī)數(shù)據(jù)采集,制造流信息數(shù)據(jù)搜集,組建信息大數(shù)據(jù)庫,再結(jié)合客戶需求對這些大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,以最直觀的形式展現(xiàn)出客戶需求(定制個(gè)性化報(bào)表),為企業(yè)管理層提供決策依據(jù)。系統(tǒng)綜合訂單管理模塊,實(shí)現(xiàn)計(jì)劃單與機(jī)臺(tái)、模具相關(guān)聯(lián),可以根據(jù)各機(jī)臺(tái)工作生產(chǎn)情況以及機(jī)臺(tái)、模具維修保養(yǎng)時(shí)間合理安排訂單任務(wù),從生產(chǎn)計(jì)劃直通機(jī)臺(tái)生產(chǎn)任務(wù)。系統(tǒng)還結(jié)合設(shè)備與模具維護(hù)保養(yǎng)功能,可根據(jù)設(shè)備與模具的工作時(shí)長或合模數(shù),來自定義維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃,并且設(shè)置信息通知,根據(jù)時(shí)間或者完成情況對信息實(shí)現(xiàn)傳遞,從而完善車間的生產(chǎn)管理。最終為注塑機(jī)工廠提供先進(jìn)的一體式的解決方案。智能工廠系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 1所示。

第2頁-1
圖1    智能工廠系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1.1   基于網(wǎng)絡(luò)的集成控制技術(shù)
針對注塑裝備種類繁多,數(shù)據(jù)接口、格式標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一導(dǎo)致的數(shù)據(jù)采集難、網(wǎng)絡(luò)化功能差、信息化水平低的問題,系統(tǒng)開展輔機(jī)、機(jī)械手等注塑輔機(jī)與注塑機(jī)之間數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通訊的研究。最終通過采用標(biāo)準(zhǔn)通訊接口,基于通用開放式協(xié)議,將輔機(jī)設(shè)備的監(jiān)控功能全部都集成到注塑機(jī)的操作面板中,實(shí)現(xiàn)了對注塑機(jī)和輔機(jī)的集中監(jiān)控功能。該技術(shù)不同于傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程對輔機(jī)的開機(jī)/關(guān)機(jī)或溫度控制等簡易操作,而是對輔機(jī)控制器內(nèi)所有參數(shù)的數(shù)據(jù)采集和操作設(shè)定,可以遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)輔機(jī)本身的全部控制功能。與傳統(tǒng)注塑機(jī)和輔機(jī)單獨(dú)而零散的控制方式相 比,集成控制技術(shù)的注塑控制系統(tǒng)使整個(gè)注塑作業(yè)流程更加高效及智能化,實(shí)現(xiàn)少人化生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本[8-9] 。 

1.2   注塑生產(chǎn)大數(shù)據(jù)平臺(tái)
在塑料機(jī)械行業(yè)中,存在大量有知識(shí)的數(shù)據(jù)無法采集、分析和提煉與有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)工人缺乏的矛盾,快速增長的人力成本和注塑裝備智能化水平低下的突出矛盾。本項(xiàng)目將通過設(shè)備數(shù)據(jù)采集,結(jié)合企業(yè)信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)銷售、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流等智能化的服務(wù)系統(tǒng),構(gòu)建注塑成型智能云服務(wù)平臺(tái)和大數(shù)據(jù)平臺(tái),提供大數(shù)據(jù)云服務(wù)[10-12]。

1.3   成形過程動(dòng)態(tài)感知與工藝智能管控技術(shù)
采用降維、特征提取、回歸分析等技術(shù)對注塑多源數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,使注塑成型裝備、加工工況和產(chǎn)品質(zhì)量可以深度感知,在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建工藝優(yōu)化的推理與決策模型,實(shí)現(xiàn)高效、高精、穩(wěn)定生產(chǎn)。

2   軟件功能模塊設(shè)計(jì)
根據(jù)注塑行業(yè)特點(diǎn)以及為了滿足注塑工廠管理要求,系統(tǒng)主要?jiǎng)澐譃樵O(shè)備監(jiān)控、生產(chǎn)過程管理、異常停機(jī)管理、設(shè)備模具管理、自動(dòng)報(bào)表、系統(tǒng)設(shè)置6大軟件功能模塊。

2.1   模具管理
(1)模具識(shí)別管理:客戶經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)換模后才發(fā)現(xiàn)模具錯(cuò)誤問題,希望后期有模具自動(dòng)識(shí)別功能來避免該問題,目前業(yè)內(nèi)可以應(yīng)用比較廣泛的有RFID無線射頻技術(shù)跟二維碼掃碼功能,通過每個(gè)模具上設(shè)置二維碼或者識(shí)別芯片做到單獨(dú)模具單獨(dú)唯一性,通過機(jī)臺(tái)側(cè)設(shè)備識(shí) 別該信息,再與平臺(tái)側(cè)生產(chǎn)任務(wù)單中綁定的模具信息進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)不一致則系統(tǒng)報(bào)警,從而實(shí)現(xiàn)對該生產(chǎn)任務(wù)單模具的使用是否正確管理。

(2)模具基礎(chǔ)信息管理:模具信息包括模具編號(hào)、名稱、重量,當(dāng)前合模數(shù)、單模產(chǎn)量等信息。

(3)模具保養(yǎng)計(jì)劃的設(shè)定:模具保養(yǎng)在設(shè)備管理中屬于常規(guī)性工作,可對每臺(tái)機(jī)器和模具設(shè)置保養(yǎng)項(xiàng)目和保養(yǎng)周期。

(4)模具維護(hù)保養(yǎng)記錄:根據(jù)制定的保養(yǎng)計(jì)劃完成保養(yǎng)后,需在系統(tǒng)上記錄維護(hù)保養(yǎng)完成情況,包括保養(yǎng)完成日期、保養(yǎng)日志等。

(5)模具維修記錄:搭建設(shè)備、模具歷次維修記錄、維修時(shí)間、維修方案、維修人信息等的綜合信息平臺(tái),為企業(yè)提供歷史維護(hù)信息的查詢庫。

2.2   報(bào)表分析
(1)警報(bào)分析:每月各類警報(bào)出現(xiàn)次數(shù)的匯總統(tǒng)計(jì)表;所選時(shí)間段內(nèi)各類警報(bào)出現(xiàn)次數(shù)的柱形圖。

(2)機(jī)器利用率:以每月或每天作為常規(guī)統(tǒng)計(jì)周期統(tǒng)計(jì)機(jī)器每月利用率;以某一特定時(shí)間段作為統(tǒng)計(jì)周期 統(tǒng)計(jì)機(jī)器利用率。

(3)質(zhì)量報(bào)表:以產(chǎn)品作為統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ),匯總每個(gè)月各類報(bào)廢原因的報(bào)廢數(shù)量與總量;每個(gè)產(chǎn)品每月發(fā)生的質(zhì)量報(bào)廢率統(tǒng)計(jì);每臺(tái)機(jī)器每月發(fā)生的質(zhì)量報(bào)廢率統(tǒng)計(jì)。

2.3   系統(tǒng)設(shè)置
系統(tǒng)設(shè)置包括設(shè)備管理、機(jī)器登記、用戶管理、系統(tǒng)日志、代碼維護(hù)、郵件配置等。

2.4   設(shè)備監(jiān)控
設(shè)備監(jiān)控包括設(shè)備數(shù)據(jù)采集、設(shè)備集中實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備參數(shù)修改、機(jī)器警報(bào)、每模數(shù)據(jù)監(jiān)測等。如圖2~3

第3頁-4
圖2    智能工廠系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控1

第3頁-2
圖3    智能工廠系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控2

2.5   生產(chǎn)過程管理
生產(chǎn)過程管理包括投料管理、生產(chǎn)計(jì)劃單、機(jī)臺(tái)任務(wù)單、電子看板、現(xiàn)場實(shí)時(shí)反饋一體機(jī)等。如圖4所示。

2.6   異常停機(jī)管理
設(shè)備停機(jī)自動(dòng)記錄、停機(jī)原因填寫。

3   系統(tǒng)架構(gòu)
本系統(tǒng)使用B/S 結(jié)構(gòu),所有客戶端均無需安裝其他軟件即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問與使用。因此無論在國內(nèi)還是國外,本地還是外地,可使用手機(jī)、平板、PC機(jī)等打開瀏覽器輸入網(wǎng)址,就能進(jìn)入Shini智能工廠系統(tǒng)查看各注塑工廠的運(yùn)行情況。

系統(tǒng)使用大型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行后臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ),并進(jìn)行每天備份工作,以使數(shù)據(jù)的安全性得到充分保證,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用Microsoft SQL Server 2000或2005系統(tǒng)使用嚴(yán)格的權(quán)限控制來保證操作人員只能進(jìn)行自己工作范圍內(nèi)的相關(guān)操作。

4   系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
面對注塑裝備產(chǎn)業(yè)對注塑機(jī)的需求,希望提升注塑裝備的信息全面感知和可靠傳輸,構(gòu)建自感知、自診斷、自決策、自學(xué)習(xí)的智能制造系統(tǒng),打造產(chǎn)品鏈、價(jià)值鏈、供應(yīng)鏈協(xié)同的智能化的服務(wù)系統(tǒng),從而提升注塑裝備及系統(tǒng)的整體智能化水平,具體系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)概括如表1所示。


序號(hào) 項(xiàng)目 改善方向 實(shí)現(xiàn)結(jié)果
1
設(shè)備監(jiān)控 實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程化、集中化、實(shí) 時(shí)化監(jiān)控,并提供遠(yuǎn)程故障協(xié)助診斷功能。 可 查 看 實(shí) 時(shí) 機(jī) 器 狀 態(tài),看板管理,提升 機(jī)器利用率。
2
設(shè)備/模具 保養(yǎng)管理 實(shí)現(xiàn)設(shè)備模具基礎(chǔ)信息和維修保養(yǎng)記錄管 理,并提供維護(hù)保養(yǎng)的自動(dòng)提醒功能,可按 工作時(shí)長或模具和模數(shù)使設(shè)備和模具得到合 理保養(yǎng),最終延長設(shè)備模具的使用壽命。 預(yù)防設(shè)備模具非正常 狀態(tài)下作業(yè),提高設(shè) 備模具使用壽命。
3
生產(chǎn)管理 加強(qiáng)生產(chǎn)任務(wù)及過程的跟蹤和管理,有利于 合理排產(chǎn)和調(diào)整生產(chǎn)資源,提高生產(chǎn)效率。 可查看實(shí)時(shí)生產(chǎn)進(jìn)度 狀態(tài),追溯產(chǎn)品生產(chǎn) 信息,提升生產(chǎn)效率。
4
異常停機(jī)管理 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中異常停機(jī)的記錄與點(diǎn)檢,有 利于督促相關(guān)人員及時(shí)分析和解決問題,減 少異常發(fā)生頻次和縮短異常中斷時(shí)間。 自動(dòng)捉取停機(jī)時(shí)間, 分析異常信息,為下 次解決提升效率,減 少次品產(chǎn)品。
5
自動(dòng)報(bào)表 提供計(jì)劃完成率、機(jī)器利用率、廢品率、 OEE等關(guān)鍵指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表,減少人工統(tǒng)計(jì)  工作量,并為管理者決策提供可靠依據(jù)。 可根據(jù)甲方算法實(shí)時(shí) 生成報(bào)表,減少50 ~ 70%的統(tǒng)計(jì)工作,節(jié) 省人工。
6
系統(tǒng)互聯(lián) MES系統(tǒng)可與ERP、SCM、PLM等企業(yè)管理 系統(tǒng)進(jìn)行有效對接,并且可與機(jī)械人 (手)、 集中供料等自動(dòng)化設(shè)備通信,協(xié)同服 務(wù)于企業(yè) 不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù) 互聯(lián),減少企業(yè)系統(tǒng) 間繁瑣操作。
7 輔助設(shè)備通訊 系統(tǒng)可連接信易輔機(jī)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)在注塑機(jī)上 操控 便于操作,減少開關(guān) 機(jī)時(shí)間
8
多個(gè)品牌注塑 機(jī)互聯(lián) 信易作為國內(nèi)知名的輔機(jī)供應(yīng)商,與國內(nèi)外 多家注塑機(jī)廠家合作,如海天,博創(chuàng),震 雄,東華等合作,可以把多家注塑機(jī)進(jìn)行通 訊整合。
實(shí)現(xiàn)多家設(shè)備的五聯(lián) 互通


5   結(jié)束語
駐足塑料成型行業(yè),制造業(yè)的信息鏈將會(huì)整合,從客戶訂單流到終端產(chǎn)品出貨,所有的數(shù)據(jù)都通過深度人工智能、先進(jìn)的數(shù)據(jù)挖掘和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動(dòng)化和精細(xì)化管理。數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)這樣夢想的一個(gè)開始,而本文提出的智能工廠解決方案使產(chǎn)品都可以互聯(lián)互通,打造智能制造基礎(chǔ)。同時(shí),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在項(xiàng)目開發(fā)過程中建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和主持的路演,有效地促進(jìn)我國橡塑工廠的智能化、無人化的升級,為實(shí)現(xiàn)注塑成型智能無人化制造工廠提供基礎(chǔ)條件;項(xiàng)目完成后,可為注塑廠降低最多80%工人,有效緩解勞動(dòng)力問題。

參考文獻(xiàn):
[1] 閆鍇.智能工廠監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].工程技術(shù),2017,7(24):246.
[2] 曹銀平. 大數(shù)據(jù)平臺(tái), 注塑裝備行業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵 [J] .自動(dòng)化博覽,2017(2):58-60.
[3] 麥源振,谷剛,王志平.基于STM32和uCOS-II 的注塑車間MES 數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2015(7):
[4] 常鏡洳.基于大數(shù)據(jù)的智能工廠數(shù)據(jù)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[J] . 軟件工程,2019(12):31-34.
[5] 陽恩貴, 曾毅.智能工廠在工業(yè)制造企業(yè)的推廣[J].機(jī)電工程技 術(shù),2020,49(8):157-159.
[6] EUROMAP 66-2002.與外圍設(shè)備通信協(xié)議[S].
[7] GB/T 38687-2020.橡膠塑料機(jī)械外圍設(shè)備通信協(xié)議[S].
[8] 王喜文. 中國制造2025 [M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2015.
[9] 《現(xiàn)代塑料》 編輯部. 以威猛4.0 打造智能注塑工廠[J] .現(xiàn)代 塑料,2020(3):17-19.
[10] 梁澤逍,王界兵.基于智能注塑成型MES 系統(tǒng)的OPC數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)[J] .電子世界,2019(5): 131-132.
[11] 謝仲銘, 王立斌, 覃仁奇. 一種塑膠成型的控制系統(tǒng): 201710147491.6 [P].2017.
[12] 蔣志堅(jiān),石長城,馮偉健.一種注塑機(jī)工業(yè)4.0聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)以及監(jiān) 控方法:201711492010.1 [P]. 2017.