冉寶新

（河北白沙煙草有限責(zé)任公司，河北 石家莊 052165）

1 提出問(wèn)題

自技改搬遷以來(lái)，我車(chē)間設(shè)備更新?lián)Q代，自動(dòng)化水平大大提高。但是貯柜信息不準(zhǔn)確這一問(wèn)題一直困擾著車(chē)間。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，貯柜信息準(zhǔn)確率僅為50%左右。而公司的高級(jí)排產(chǎn)對(duì)貯柜信息準(zhǔn)確率要求極高。因此，為保證高級(jí)排產(chǎn)的順利進(jìn)行，車(chē)間只能加強(qiáng)人力物力去修改不準(zhǔn)確的貯柜信息，對(duì)生產(chǎn)效率造成了很大影響。

圖1 貯柜照片

2 原因分析

為了尋找原因，小組對(duì)貯柜信息監(jiān)測(cè)原理進(jìn)行了分析。其中貯柜信息分為：由貯柜時(shí)間、貯柜狀態(tài)、貯柜重量、出料進(jìn)度顯示組成。其中不準(zhǔn)確的為貯柜狀態(tài)和出料進(jìn)度顯示。

2.1 貯柜狀態(tài)

貯柜狀態(tài)信息是由三個(gè)光電管控制（見(jiàn)圖2），光電管通光則認(rèn)為無(wú)料，擋光則認(rèn)為有料。在生產(chǎn)中我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，光電開(kāi)關(guān)采用點(diǎn)狀對(duì)射，對(duì)射距離較長(zhǎng)，保養(yǎng)中的誤碰、光電開(kāi)關(guān)玻璃窗的灰塵都會(huì)引起光電管誤檢測(cè)的情況。一旦出現(xiàn)誤檢測(cè)，貯柜信息將會(huì)出現(xiàn)偏差。

2.2 出料進(jìn)度顯示

貯柜出料進(jìn)度是由鏈節(jié)計(jì)數(shù)接近開(kāi)關(guān)（見(jiàn)圖 3）以及儲(chǔ)柜皮帶軸上四個(gè)金屬螺絲控制，皮帶軸轉(zhuǎn)一圈接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)到四個(gè)脈沖，控制系統(tǒng)計(jì)算脈沖個(gè)數(shù)大體計(jì)算儲(chǔ)柜的皮帶移動(dòng)長(zhǎng)度，進(jìn)而近似算出出料的重量。

由于震動(dòng)、松動(dòng)等原因?qū)е陆咏_(kāi)關(guān)之間的距離超過(guò)了檢測(cè)的最大距離，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失。

最終，問(wèn)題的癥結(jié)找到了，那就是檢測(cè)原件誤動(dòng)作導(dǎo)致貯柜信息檢測(cè)不準(zhǔn)確。

3 提出并確定解決方案

小組運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴法”，從多個(gè)角度提出可供選擇的意見(jiàn)和觀點(diǎn)，并用親和圖加以歸類(lèi)、匯總，根據(jù)“親和圖”進(jìn)行整理，歸納出三種方案，并對(duì)三種方案逐一進(jìn)行分析論證。

3.1 采用以模擬量為基礎(chǔ)的光柵檢測(cè)系統(tǒng)

其思路為將現(xiàn)有的以開(kāi)關(guān)量為基礎(chǔ)的光電管和接近開(kāi)關(guān)更換為以模擬量為基礎(chǔ)的光柵。本方案具有技術(shù)成熟，簡(jiǎn)單實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)為造價(jià)高，且存在故障風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 安裝皮帶秤以重量來(lái)判斷貯柜信息

本方案思路為入柜前和出柜后安裝計(jì)量型電子皮帶秤（見(jiàn)圖4），以顯示貯柜當(dāng)前重量，其具有重量實(shí)時(shí)采集，顯示直觀的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)為，造價(jià)高，實(shí)施難度大。為了進(jìn)一步驗(yàn)證本方案，小組模擬了本方案的實(shí)施環(huán)境，跟蹤調(diào)查了10批次不同牌號(hào)煙絲的入柜重量和調(diào)查了各牌號(hào)入柜情況，我們發(fā)現(xiàn)各品牌入柜重量差異較大且同一貯柜可入多種牌號(hào)，重量相差頗多，無(wú)法制定出統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn)。因此，本方案不采用。

圖2 光電管

圖3 數(shù)鏈節(jié)接近開(kāi)關(guān)

圖4 電子皮帶秤

3.3 基于程序運(yùn)算的貯柜信息檢測(cè)系統(tǒng)

其方案思路為不采用檢測(cè)原件，通過(guò)程序運(yùn)算來(lái)顯示貯柜當(dāng)前信息。其優(yōu)點(diǎn)為：①程序運(yùn)算相對(duì)穩(wěn)定，不易受周?chē)h(huán)境影響；②自主編輯，不用任何經(jīng)濟(jì)投入；③不需要檢測(cè)原件，減少了故障點(diǎn)。缺點(diǎn)為：之前從未有廠家使用，暫無(wú)參考，編程難度較大。

根據(jù)前面的分析，小組對(duì)三個(gè)方案進(jìn)行了綜合分析，小組決定采用方案三，即基于程序運(yùn)算的貯柜信息檢測(cè)系統(tǒng)作為本次改造的最佳方案。

4 方案實(shí)施

4.1 實(shí)施一：儲(chǔ)料狀態(tài)范圍劃分

小組根據(jù)原光電管位置對(duì)新的臨界點(diǎn)進(jìn)行了計(jì)算，確定出料空、料滿、有料的范圍，實(shí)施后，小組對(duì)新的范圍進(jìn)行了驗(yàn)證，通過(guò)計(jì)算統(tǒng)計(jì)，理論計(jì)算值與實(shí)際值誤差≤1 %，符合要求。

4.2 實(shí)施二：編輯運(yùn)行狀態(tài)判斷條件

小組通過(guò)邏輯編程，分別確定了進(jìn)料、儲(chǔ)料、待料、出料的邏輯判斷條件，并進(jìn)行了驗(yàn)證，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，理論與實(shí)際期望值同步率達(dá)100 %，實(shí)施二順利完成。

4.3 實(shí)施三：出柜進(jìn)度計(jì)算

第一步，確定公式，小組通過(guò)數(shù)學(xué)建模及積分運(yùn)算，確定了出料進(jìn)度計(jì)算公式，即儲(chǔ)柜儲(chǔ)料長(zhǎng)度。

式中，A為50 hz頻率時(shí)儲(chǔ)柜的出完柜的時(shí)間；B為實(shí)際生產(chǎn)時(shí)的出柜頻率和時(shí)間經(jīng)積分后折算成50 hz出柜的時(shí)間。

第二步，參數(shù)采集。小組統(tǒng)計(jì)了底帶以最快速度走完一圈的時(shí)間，即常數(shù)A，確定其為180 min。

在驗(yàn)證時(shí)，小組將實(shí)際生產(chǎn)頻率帶入公式，發(fā)現(xiàn)其誤差均≤1 %，符合要求。

4.4 實(shí)施四：程序編譯調(diào)試

為了保證離線編譯的順利進(jìn)行，小組運(yùn)用PDPC法對(duì)實(shí)施過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行了分析。通過(guò)PLC（可編程控制器）進(jìn)行程序編輯以及實(shí)施后的檢查，小組發(fā)現(xiàn)新程序編譯錯(cuò)誤為0個(gè)，實(shí)施四符合要求。

5 效果驗(yàn)證

實(shí)施完成后，小組對(duì)2012年9月～11月三個(gè)月內(nèi)貯柜在新系統(tǒng)下的工作情況進(jìn)行了跟蹤調(diào)查，據(jù)統(tǒng)計(jì)貯絲柜信息正確率為100 %（見(jiàn)圖5）。

圖5 2012年9月～11月內(nèi)貯柜在新系統(tǒng)下的工作情況

效益分析，本次改造，小組摒棄了光電管和數(shù)鏈接接近開(kāi)關(guān)，則年可節(jié)約備件費(fèi)用129 000元。

更為重要的是，當(dāng)其他廠家還在使用各種檢測(cè)原件時(shí)，我公司已采用了更為新穎的程序檢測(cè)方式，100%準(zhǔn)確的貯柜信息檢測(cè)率，已使我公司處于行業(yè)內(nèi)的最前沿。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)改造，小組解決了“貯柜信息不準(zhǔn)確”這一難題。并且本次改造摒棄了傳統(tǒng)的檢測(cè)方式，不再使用可能會(huì)出現(xiàn)誤檢測(cè)的外部器件，從而使信息檢測(cè)正確率達(dá)到100 %，檢測(cè)方式新穎，獨(dú)創(chuàng)。儲(chǔ)柜信息的準(zhǔn)確使得儲(chǔ)柜的自動(dòng)化操作成為可能，為進(jìn)一步提高分組加工下的自動(dòng)化水平奠定了基礎(chǔ)。

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