樊涉川

（麓山國(guó)際實(shí)驗(yàn)學(xué)校，湖南長(zhǎng)沙 410006）

設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)想

樊涉川

（麓山國(guó)際實(shí)驗(yàn)學(xué)校，湖南長(zhǎng)沙 410006）

當(dāng)前，國(guó)際產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，我國(guó)正處于轉(zhuǎn)型升級(jí)的攻堅(jiān)時(shí)期，核心競(jìng)爭(zhēng)力不足、資源環(huán)境約束強(qiáng)化、要素成本上升等矛盾日益突出，企業(yè)亟需朝著自動(dòng)化、信息化、智能化的方向發(fā)展，以提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力。本文提出制造裝備監(jiān)控管理系統(tǒng)的一些設(shè)想，對(duì)實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)行探討。

制造裝備；設(shè)備；智能化；自動(dòng)化；監(jiān)控管理

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各類企業(yè)亟需完成從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變、粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，以提升企業(yè)在所處產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。用機(jī)器、計(jì)算機(jī)替代人工來(lái)解放勞動(dòng)力、提高企業(yè)管理水平將是其中最為重要的一環(huán)。

生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線作為企業(yè)賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，也應(yīng)朝著自動(dòng)化、信息化、智能化的方向發(fā)展。企業(yè)設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)的引用可有效的對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，輔助生產(chǎn)管理，及時(shí)告知設(shè)備管理人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)維保，并根據(jù)采集的實(shí)時(shí)信息可及時(shí)預(yù)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中可能發(fā)生的異常情況，指導(dǎo)有關(guān)人員及時(shí)采取措施避免事故的發(fā)生，保障生產(chǎn)的正常進(jìn)行，做到事前預(yù)防維護(hù)、事發(fā)及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理。

1　系統(tǒng)組成

設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)監(jiān)控對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的智能現(xiàn)場(chǎng)儀表和設(shè)備進(jìn)行組態(tài)、監(jiān)測(cè)、運(yùn)行診斷和維護(hù)記錄、定期提醒安排設(shè)備維保，從而提高生產(chǎn)的安全性，并能保持機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間的正常工作狀態(tài)，減少停工維修的時(shí)間，也減少了施工、安裝、維護(hù)和設(shè)備保養(yǎng)的支出。

1.1系統(tǒng)硬件

為達(dá)到設(shè)備監(jiān)控管理的目的，首先需將與設(shè)備相關(guān)的各類物理參數(shù)進(jìn)行周期性采集，繼而通過(guò)net網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)傳到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)，最終顯示到電腦顯示屏上。

圖1　設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)硬件組成

設(shè)備相關(guān)物理信息，均可由如圖1所示采集傳送后最終顯示在企業(yè)各個(gè)客戶端上，達(dá)到設(shè)備狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。當(dāng)采集的數(shù)據(jù)不在正常范圍時(shí)，可通過(guò)安裝短信Modem對(duì)設(shè)置的相關(guān)人員進(jìn)行短信通知，第一時(shí)間處理設(shè)備故障避免事故惡化，達(dá)到事前解決的目的。

1.2系統(tǒng)功能

設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)按各自功能可分為設(shè)備狀況監(jiān)控、設(shè)備維修排程、故障管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)幾個(gè)部分。如圖2所示。

客戶端正常連接現(xiàn)場(chǎng)各類設(shè)備控制器后，可在客戶端上安裝上位機(jī)組態(tài)軟件，將所需要的各類物理量實(shí)時(shí)顯示在客戶端顯示器上；同樣可插入圖片、插入歷史趨勢(shì)曲線圖、控制按鈕、警示燈等。常見的上位機(jī)組態(tài)軟件可使用西門子公司開發(fā)的Wincc、三菱公司開發(fā)的GT Works、Wonderware公司開發(fā)的Intouch、iFIX、組態(tài)王等等。組態(tài)界面如圖3所示。

圖2　設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)功能

圖3　組態(tài)軟件元素

在組態(tài)軟件監(jiān)控區(qū)域上設(shè)置對(duì)話框，用戶（可進(jìn)行權(quán)限管理）可在對(duì)話框內(nèi)輸入報(bào)警臨界值，當(dāng)所采集的數(shù)據(jù)達(dá)到臨界值時(shí)，發(fā)出設(shè)定式樣的報(bào)警信息或觸發(fā)短信Modem發(fā)送手機(jī)短信息實(shí)時(shí)通知相關(guān)工作人員。并將報(bào)警數(shù)據(jù)、設(shè)備編號(hào)、時(shí)間等相關(guān)報(bào)警信息，存儲(chǔ)至服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)方便日后查詢或?qū)С鰣?bào)表。

在企業(yè)，設(shè)備多數(shù)是重復(fù)同一工作內(nèi)容，因此可將設(shè)備重復(fù)運(yùn)行的次數(shù)、設(shè)備總運(yùn)行時(shí)間，傳送到客戶端組態(tài)軟件設(shè)備維修排程區(qū)域，并添加相應(yīng)對(duì)話框。用戶可按設(shè)備零件磨損周期制定更新、維修時(shí)間，然后在對(duì)話框內(nèi)輸入相應(yīng)數(shù)字，當(dāng)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行時(shí)間或?qū)嶋H重復(fù)工作次數(shù)，達(dá)到對(duì)話框內(nèi)設(shè)定值時(shí)，由組態(tài)軟件生成一條維修排程信息存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)。

可按各自需要每天、每周、每月自動(dòng)導(dǎo)出設(shè)備維修排程計(jì)劃單，并由設(shè)備維保單位完成相關(guān)（潤(rùn)滑油更換、軸承清洗、過(guò)濾網(wǎng)清洗、控制柜灰塵清掃等等）工作，待負(fù)責(zé)人、領(lǐng)導(dǎo)確認(rèn)后登陸相關(guān)用戶名，將設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、次數(shù)清零，再次進(jìn)入下次維保統(tǒng)計(jì)周期。

基于設(shè)備狀態(tài)的維修形式可建立如圖4所示功能模型。

2　設(shè)備監(jiān)控管理模式的優(yōu)越性

(1)傳統(tǒng)的維修方法更多的是面向維護(hù)管理及過(guò)程資源配置管理，難以對(duì)設(shè)備本身的狀況進(jìn)行評(píng)估，難以對(duì)設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中的故障產(chǎn)生原因或故障分布情況進(jìn)行分析，難以在基于具體的過(guò)程數(shù)據(jù)分析結(jié)果是上對(duì)設(shè)備維護(hù)的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)?；跔顟B(tài)的維修，是通過(guò)自動(dòng)化檢測(cè)儀表、設(shè)備控制系統(tǒng)等實(shí)時(shí)對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，采集與分析處理實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)異常數(shù)據(jù)自動(dòng)報(bào)警并記錄，如與標(biāo)準(zhǔn)正常公差范圍發(fā)生任何偏差，將自動(dòng)發(fā)出報(bào)警(或修理命令)。這種維護(hù)系統(tǒng)可以大大提高設(shè)備的使用水平。

圖4　基于狀態(tài)維修的功能模型

(2)在監(jiān)控管理模式下設(shè)備控制器、計(jì)算機(jī)周期性的采集設(shè)備本體數(shù)據(jù)，替代了人工對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡視、檢測(cè)，解放了勞動(dòng)力；避免了人工巡檢時(shí)個(gè)人情緒對(duì)檢查數(shù)據(jù)的影響；大大提高了監(jiān)測(cè)頻次，縮短了故障發(fā)現(xiàn)周期。由設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備設(shè)定計(jì)算模型對(duì)采集的實(shí)時(shí)設(shè)備信息進(jìn)行比對(duì)分析和記錄，根據(jù)分析得出的失效模式和關(guān)鍵原因，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行預(yù)防報(bào)警，并給出相關(guān)的維修計(jì)劃。

(3)根據(jù)智能化儀表記錄的各種性能信息，制定正確的、最優(yōu)的維修計(jì)劃，并能對(duì)設(shè)備的檢點(diǎn)維修狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，防止設(shè)備未及時(shí)檢修造成資源的跑冒滴漏現(xiàn)象發(fā)生。針對(duì)關(guān)鍵的設(shè)備部位可利用短信Modem及時(shí)通知相關(guān)檢修人員及時(shí)檢修，防止進(jìn)一步惡化導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)。整理和規(guī)范管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，周期性導(dǎo)出設(shè)備狀態(tài)、檢修報(bào)表,可使設(shè)備管理更加簡(jiǎn)單、明了。

(4)現(xiàn)在智能手機(jī)使用較為普遍，同樣可以開發(fā)一款手機(jī)APP，將設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)下達(dá)的檢修任務(wù)完成情況，通過(guò)APP以照片形式自動(dòng)在局域網(wǎng)服務(wù)器將其上傳，從而達(dá)到設(shè)備管理的閉環(huán)效果。

3　研究展望

本文只對(duì)設(shè)備監(jiān)控管理模式的部分功能進(jìn)行了探討，由于知識(shí)、視野等方面的限制，在很多方面仍不足。系統(tǒng)在智能控制的很多方面仍然需要相關(guān)人員的支持，需要借助維護(hù)人員的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行故障判斷，在運(yùn)用人工智能輔助設(shè)備維修控管方面還有發(fā)展，同時(shí)在客戶端組態(tài)顯示方面還有許多可細(xì)化部分，有待今后的完善和提高。另外在設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上可拓展：生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理、管理；庫(kù)存管理；生產(chǎn)調(diào)度管理；設(shè)備固資臺(tái)賬管理；視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。這些方面都將成為我們今后學(xué)習(xí)研究的方向，力爭(zhēng)為企業(yè)在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)代提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，做到與時(shí)俱進(jìn)。

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《現(xiàn)代鑄鐵》征訂啟事

《現(xiàn)代鑄鐵》雜志創(chuàng)刊于1981年，由一汽鑄造有限公司主管，無(wú)錫一汽鑄造有限公司與中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦，標(biāo)準(zhǔn)16開本，雙月刊（雙月25日出版），國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一連續(xù)出版物號(hào)：CN32-1112/TG，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)出版物號(hào)：ISSN1003-8345，國(guó)際刊名代碼：CODEN XZHUEJ。

《現(xiàn)代鑄鐵》雜志是中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì)會(huì)刊，《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）》全文收錄期刊，《中國(guó)核心期刊（遴選）數(shù)據(jù)庫(kù)》收錄期刊，中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊（中國(guó)科技核心期刊），《中國(guó)期刊網(wǎng)》、《中國(guó)引文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》等數(shù)十家數(shù)據(jù)庫(kù)刊源期刊。

《現(xiàn)代鑄鐵》雜志的主要內(nèi)容為有關(guān)鑄鐵的新技術(shù)、新工藝、新裝備、新材料、綠色鑄造、節(jié)能環(huán)保、先進(jìn)管理、車間技術(shù)改造、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、國(guó)內(nèi)外情況介紹、檢測(cè)技術(shù)等方面的研究成果和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。作為國(guó)家一級(jí)期刊，可為高校畢業(yè)生和企業(yè)技術(shù)人員評(píng)定職稱所用。

截止目前，《現(xiàn)代鑄鐵》正以其強(qiáng)大的發(fā)行量、深遠(yuǎn)的行業(yè)影響力、雄厚的信息資源優(yōu)勢(shì)，面向全國(guó)鑄造原輔材料、熔煉及澆注設(shè)備、除塵設(shè)備、造型生產(chǎn)線、型砂檢測(cè)儀器儀表、爐前質(zhì)量控制儀器、鑄件修復(fù)設(shè)備、計(jì)算機(jī)軟件等企業(yè)拓展廣告市場(chǎng)。我們懇切希望能與形象良好、綜合實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)建立長(zhǎng)期的合作關(guān)系。

《現(xiàn)代鑄鐵》全年6期，每?jī)?cè)定價(jià)12元，全年72元。全國(guó)各地郵局訂閱，郵發(fā)代號(hào)：28-178。

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Ideas about equipment monitoring and management system

SHE ChuanFan
（LUSHAN INTERNATIONAL EXPERIMENTAL SHOOL,Changsha 410006,Hunan.China)

At present, the international industrial competition is becoming increasingly fierce,China in a crucial period of changing and upgrading，insuffcient core competitiveness， the resources and environmental are constrained, and the rising cost of factors are becoming more and more prominent. This paper puts forward some ideas of monitoring and management system at the manufacturing equipment, Discussion on the changing and upgrading of manufacturing enterprises.

Manufacturing equipment; Equipment; Intelligent; Automation; Monitoring and management

TG28；

A；

1006-9658（2015）06-0057-03

10.3969/j.issn.1006-9658.2015.06.016

2015-10-13

稿件編號(hào):1510-1092

樊涉川（1996—）， 男，研究方向：設(shè)備自動(dòng)化.