劉博文

新型高速卷煙機(jī)的診斷和應(yīng)用

劉博文

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湖南常德煙草機(jī)械有限責(zé)任公司

引言

卷煙機(jī)應(yīng)用信息化可以提高企業(yè)的工作效率，提升企業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力，已經(jīng)是不爭(zhēng)的事實(shí)，因此企業(yè)應(yīng)該充分利用信息化手段加強(qiáng)對(duì)卷煙機(jī)的診斷，使其充分發(fā)揮效能，延長(zhǎng)使用壽命，以便獲取最佳經(jīng)濟(jì)效益。所以在研發(fā)新型高速卷煙機(jī)的時(shí)候，就得充分利用卷煙機(jī)本身的自動(dòng)化、信息化設(shè)備使得煙草企業(yè)在管理上更為便利。

遠(yuǎn)程診斷模塊

卷煙設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，煙廠維修人員撥打煙機(jī)廠的服務(wù)電話求助，煙機(jī)廠派出維護(hù)工程師前往煙廠現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查和維修，在這個(gè)過(guò)程中，有可能出現(xiàn)維護(hù)工程師攜帶的配件不合適，有可能維護(hù)工程師在現(xiàn)場(chǎng)不能解決問(wèn)題，需要更高級(jí)的工程師到現(xiàn)場(chǎng)才能解決問(wèn)題。而隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)成為了可能，這樣可以減少維護(hù)工程師到現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間和費(fèi)用，不僅節(jié)約了煙機(jī)廠的大量的人力和物力的成本，同時(shí)也能為煙廠提供更為快捷的服務(wù)，減少煙廠的損失。因此，在卷煙機(jī)上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程維護(hù)成了新機(jī)型迫切需要增加的功能。

如圖1所示，現(xiàn)在的遠(yuǎn)程診斷技術(shù)較傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程診斷技術(shù)相比，呈現(xiàn)以下優(yōu)勢(shì)：

圖1 傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程診斷技術(shù)和現(xiàn)在的遠(yuǎn)程診斷技術(shù)

（1）快速診斷檢查設(shè)備故障；

（2）保證生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率收縮修復(fù)時(shí)間；

（3）防止開(kāi)工率的降低。

遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

當(dāng)前的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)架構(gòu)有C/S模式、B/S模式和C/S與B/S混合的模式?；贑/S模式的診斷系統(tǒng)必須在每一臺(tái)客戶機(jī)上安裝客服端軟件；基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的B/S模式具有三層結(jié)構(gòu)，沒(méi)有 C/S模式的缺點(diǎn)，軟件的各種更新和維護(hù)都可在服務(wù)端操作，具有很大的操作性和靈活度。唯一的缺點(diǎn)是需要自己建立一個(gè)遠(yuǎn)程的維護(hù)診斷中心，這大大增加了投資費(fèi)用；基于C/S和B/S混合模式的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)具有以上兩種模式的優(yōu)點(diǎn)，也克服了他們的缺點(diǎn)，但需要自己投資建設(shè)和維護(hù)本地監(jiān)控中心。

鑒于以上所說(shuō)的三種架構(gòu)模式遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的不足之處，設(shè)計(jì)了一種基于云服務(wù)的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)。包括三個(gè)部分即客戶端、云服務(wù)中心和診斷人員端。客戶端即是卷煙機(jī)，云服務(wù)中心設(shè)在煙機(jī)廠。診斷人員端由煙機(jī)廠的技術(shù)人員組成。在這種模式下，診斷中心由煙機(jī)廠負(fù)責(zé)管理維護(hù)。

遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)功能

為了實(shí)現(xiàn)基于云服務(wù)的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)新型高速卷煙機(jī)時(shí)就得做好遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的中的客戶端設(shè)計(jì)。即在新型高速卷煙機(jī)的設(shè)計(jì)中把遠(yuǎn)程診斷的功能加入。由于新型高速卷煙機(jī)的電控設(shè)計(jì)方案確定使用IPC，在遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，建議在機(jī)器上布置一個(gè)路由器。

為了避免卷煙機(jī)上位機(jī)在連接互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候受到網(wǎng)絡(luò)攻擊或者計(jì)算機(jī)病毒的感染，卷煙機(jī)上位機(jī)可通過(guò)專用診斷儀與云服務(wù)中心進(jìn)行隔離連接。專用診斷儀具有以下功能。

（1）與卷煙機(jī)IPC、上位機(jī)，以及云服務(wù)中心進(jìn)行加密數(shù)據(jù)傳輸，且專用診斷儀使用自主設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)，大大降低受外界網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊的可能性。

（2）專用診斷儀承擔(dān)了部分的診斷運(yùn)算工作，增加了卷煙機(jī)系統(tǒng)的工作效率。

（3）專用診斷儀的可移動(dòng)性高，在遇到卷煙機(jī)不能實(shí)時(shí)上網(wǎng)的情況下，診斷儀可作為中轉(zhuǎn)站對(duì)診斷數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄保存，在移動(dòng)到可上網(wǎng)的地方（如辦公室的專用網(wǎng)絡(luò)）再與云服務(wù)中心連接。

專家診斷系統(tǒng)模塊

故障診斷專家系統(tǒng)，是指計(jì)算機(jī)在采集被診斷對(duì)象的信息后，綜合運(yùn)用專家經(jīng)驗(yàn)以及推理，可快速地找到最終故障或最有可能的故障，再由用戶來(lái)證實(shí)。

在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，由于機(jī)械、電氣或者操作不當(dāng)?shù)雀鞣矫娴脑颍斐稍O(shè)備停止運(yùn)行，這種情況下，會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的運(yùn)行效率，且容易造成質(zhì)量事故。

在設(shè)備停止運(yùn)行時(shí)，為了避免出現(xiàn)強(qiáng)行開(kāi)機(jī)造成更大的損害，需要在重新開(kāi)始運(yùn)行前，對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析處理，待系統(tǒng)確定無(wú)故障隱患。此時(shí)，就需要使用到專家診斷系統(tǒng)，用以獲取指導(dǎo)性的解決方案，方便操作人員或者設(shè)備維護(hù)人員進(jìn)行故障排查，解決安全隱患，提高工作效率。

專家診斷系統(tǒng)主要處理設(shè)備停機(jī)、報(bào)警等各種情況下的故障排查，將診斷的結(jié)果進(jìn)行顯示，同時(shí)給予指導(dǎo)性的處理措施。主要包括故障顯示、故障原因、故障處理幾個(gè)方面。

故障顯示：在發(fā)生故障時(shí)，在設(shè)備的顯示設(shè)備上，以文字的形式給予，直觀提醒操作人員與設(shè)備維護(hù)人員；

故障原因：將故障發(fā)生的可能原因，以列表的形式，一一給出；

故障處理：根據(jù)故障原因，逐個(gè)給出處理辦法；

對(duì)于專家診斷系統(tǒng)，需要設(shè)備廠家的調(diào)試人員與售后服務(wù)人員將各種發(fā)生的故障與處理方法等，進(jìn)行歸納存檔，錄入到人機(jī)界面系統(tǒng)中使用。

生命周期管理模塊

卷煙設(shè)備的生命周期管理是指從設(shè)備的安裝直至設(shè)備的淘汰報(bào)廢的整個(gè)過(guò)程中對(duì)設(shè)備實(shí)施的必要的、全面合理的管理。設(shè)備的生命周期管理大致分為三個(gè)階段：設(shè)備前期管理、設(shè)備運(yùn)行管理以及設(shè)備后期管理。

設(shè)備生命周期管理

設(shè)備生命周期管理具有以下幾個(gè)方面的功能：

（1）當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)：系統(tǒng)包含設(shè)備的詳細(xì)信息，如代碼、名稱、安裝時(shí)間、壽命、保養(yǎng)周期要求等，通過(guò)系統(tǒng)查詢，可以方便的了解到各部件的狀態(tài)，是處于健康運(yùn)行或者是即將需要維護(hù)，可能存在問(wèn)題；

（2）當(dāng)前設(shè)備各部件生命周期：系統(tǒng)記錄設(shè)備安裝時(shí)間、壽命周期，讓維護(hù)人員對(duì)設(shè)備的生命周期有更好的把握，清楚設(shè)備目前在哪個(gè)壽命階段，何時(shí)設(shè)備的部件需要更換或者維修；

（3）當(dāng)前設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)指導(dǎo)：設(shè)備檔案部分記錄每個(gè)部件的維護(hù)類(lèi)型，上一次維護(hù)以的時(shí)間以及維護(hù)的內(nèi)容，根據(jù)設(shè)定的維護(hù)周期來(lái)進(jìn)行維護(hù)提示；

（4）備件準(zhǔn)備指導(dǎo)：根據(jù)系統(tǒng)記錄的壽命周期、維護(hù)狀況，可以確定哪些部分的使用達(dá)到了需要更換的地步，需要更換備件；因此可以提前作此準(zhǔn)備，避免延誤生產(chǎn)。

設(shè)備的運(yùn)行管理

設(shè)備的運(yùn)行管理包括如下幾個(gè)方面：故障管理、維護(hù)保養(yǎng)管理、設(shè)備更新管理。

（1）故障管理：設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，由于設(shè)備老化等各種問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行故障；故障管理主要是詳細(xì)記錄設(shè)備運(yùn)行的故障現(xiàn)象、故障原因以及故障處理的方式；此故障管理與故障診斷系統(tǒng)不同之處在于，故障管理以具體的器件為基準(zhǔn)，進(jìn)行記錄管理；而故障診斷系統(tǒng)以故障原因?yàn)榛鶞?zhǔn)進(jìn)行診斷排查硬件或者軟件等多方面的原因。

（2）維護(hù)保養(yǎng)管理：設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)的內(nèi)容是保持設(shè)備清潔、整齊、潤(rùn)滑良好、運(yùn)行安全，包括幾十緊固松動(dòng)的緊固件，調(diào)整活動(dòng)部分的間隙等。

（3）設(shè)備更新管理：設(shè)備更新是當(dāng)前運(yùn)行的設(shè)備的某一個(gè)部件或者某幾個(gè)部件，在整體設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中的更換管理；需要根據(jù)系統(tǒng)的要求，將新采用的設(shè)備部件添加到系統(tǒng)中進(jìn)行管理，同時(shí)，記錄設(shè)備更新的詳細(xì)情況。

結(jié)語(yǔ)

卷煙機(jī)的高負(fù)荷長(zhǎng)周期運(yùn)行給設(shè)備提出了更高的要求，為了更好地做到控制生產(chǎn)進(jìn)度和保障產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)新型高速卷煙機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程維護(hù)可以減少維護(hù)工程師到現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間和費(fèi)用，不僅節(jié)約了煙機(jī)廠的大量的人力和物力的成本，同時(shí)也能為煙廠提供更為快捷的服務(wù)，減少煙廠的損失。文中詳細(xì)介紹了新型高速卷煙機(jī)的遠(yuǎn)程診斷方法和設(shè)備應(yīng)用方式。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.02.065