唐山鋼鐵集團信息自動化部 盛 琪

0 前言

高強汽車板廠鍍鋅生產(chǎn)線是目前唐鋼冷軋家電板的主要產(chǎn)線，面對海爾、美的、格力等高端用戶。由于家電板的特殊性，用戶對涂油量的要求極高，且都有各自的質(zhì)量要求。隨著鋼鐵技術的不斷發(fā)展，自動化技術在工藝生產(chǎn)中起著越來越重的作用，但是在涂油機傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式中，多數(shù)是用半自動的控制方式。高度的自動化控制技術，簡化了工藝操作流程，以更合理、更科學的方式控制生產(chǎn)流程和產(chǎn)品質(zhì)量，是未來鋼鐵技術的發(fā)展方向。

傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式中，操作工需要根據(jù)電子版的生產(chǎn)計劃手動對每一卷選擇涂油機是否涂油，并手工輸入上下表面涂油量的設定值，在生產(chǎn)節(jié)奏緊湊、生產(chǎn)計劃改變時經(jīng)常發(fā)生漏涂、錯涂等質(zhì)量事故，如果當班未發(fā)現(xiàn)，將該批次的產(chǎn)品發(fā)給用戶，檢測不合格，返廠返工，將會給公司帶來極大的負面影響。自從自動涂油功能投入生產(chǎn)穩(wěn)定運行以來，從根源上避免了因為操作工失誤造成的漏涂、錯涂現(xiàn)象，同時減少了人工成本。同時由計算機進行控制計算大大提升了涂油質(zhì)量和品質(zhì)，更加符合客戶對產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

1 整體設計方案

針對用戶對高端產(chǎn)品越來越高的質(zhì)量要求，本項目通過生產(chǎn)試驗、數(shù)據(jù)收集統(tǒng)計、分析總結等方法，研究分析了涂油機的工藝原理和控制機理，采用以信息化、自動化相結合的手段以實現(xiàn)自動涂油的改造方案，從而實現(xiàn)從訂單到排產(chǎn)到生產(chǎn)的自動涂油功能，從根源上避免因為人為因素導致的漏涂、錯涂等現(xiàn)象，提高我公司高端產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量。

2 詳細技術方案

2.1 信息化數(shù)據(jù)全流程的實現(xiàn)

要實現(xiàn)對鋼卷從訂單到排產(chǎn)到生產(chǎn)全流程跟蹤的自動涂油功能，首先，修改SAP、ODS、MES等各信息化系統(tǒng)和二級系統(tǒng)的業(yè)務邏輯和接口，新增加“涂油模式”、“涂油類型”、“涂油代碼”等系統(tǒng)內(nèi)部識別的字段。當銷售人員與客戶簽訂合同后，經(jīng)由SAP系統(tǒng)將訂單信息傳給ODS、MES等系統(tǒng)，生產(chǎn)一貫制人員根據(jù)客戶對涂油質(zhì)量方面的要求，通過ODS系統(tǒng)做出質(zhì)量設計，APS系統(tǒng)生成排產(chǎn)計劃，MES根據(jù)計劃信息、訂單信息匹配匯總鋼卷的具體數(shù)據(jù)，最終將含涂油要求信息的PDI數(shù)據(jù)傳給過程自動化系統(tǒng)即二級系統(tǒng)。數(shù)據(jù)流程如圖1：

圖1 信息化數(shù)據(jù)流程圖

2.2 XML接口數(shù)據(jù)的傳輸

由于唐鋼信息化各個系統(tǒng)之間的接口都采用傳送XML文件的方式，為了適應唐鋼信息化的潮流和方便統(tǒng)一接口，我們這次摒棄了以往的TCP/IP的通信方式，但是如何傳送XML文件并解析文件成了一個難題。唐鋼信息化系統(tǒng)是采購了Tibco中間件，能夠簡單有效的處理XML文件，但是太過昂貴。我們經(jīng)過技術研究，覺得可以采用ORACLE的觸發(fā)器調(diào)用存儲過程的方式解決這一難題。

當過程自動化控制系統(tǒng)即二級系統(tǒng)接收MES系統(tǒng)的PDI數(shù)據(jù)時，由觸發(fā)器觸發(fā)存儲過程對XML數(shù)據(jù)進行解析處理，然后將解析后的數(shù)據(jù)存入本地數(shù)據(jù)庫。向MES系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)時，本地數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器觸發(fā)存儲過程對數(shù)據(jù)封裝處理，封裝完成后存入MES系統(tǒng)遠程數(shù)據(jù)表。這樣處理極大的提高了處理效率并且降低了資源開銷。結構如圖2：

圖2 XML數(shù)據(jù)解析圖

2.3 完善涂油控制工藝制度

隨著涂油機工藝參數(shù)的調(diào)整和固化，長期客戶的質(zhì)量一貫要求，生產(chǎn)和技術中心、生產(chǎn)制造部相結合，制定并完善了涂油工藝制度。舉例如表1所示：

表1 涂油控制工藝制度

2.4 自動涂油功能的實現(xiàn)

增加了由過程自動化控制系統(tǒng)即二級系統(tǒng)自動計算上下表面涂油量等涂油機設定值的功能。二級系統(tǒng)根據(jù)接收到的生產(chǎn)計劃中的“涂油模式”、“涂油代碼”、“涂油類型”等信息即可知道客戶的要求，然后對每卷鋼卷數(shù)據(jù)進行數(shù)學計算，得出最終的上表面和下表面各自的涂油量等設定值。

修改一、二級接口，并增加了一級系統(tǒng)對涂油機設定值的邏輯處理功能。當鋼卷上線后，二級將涂油機的所有設定值發(fā)送給一級，由一級進行邏輯處理對鋼卷進行宏跟蹤，當鋼卷焊縫即將到達涂油機時將設定值自動切換，并發(fā)送給涂油機，涂油機根據(jù)油箱類型、上下表面各自的涂油量等設定值自動開始執(zhí)行噴涂。

3 應用效果

目前已應用于唐鋼高強汽車板三條鍍鋅生產(chǎn)線和一條連退線。此功能的投入使用實現(xiàn)了從訂單到排產(chǎn)到生產(chǎn)的自動涂油功能，從根源上避免了因為人為因素導致的漏涂、錯涂等現(xiàn)象，大幅降低非計劃品數(shù)量，提高我公司高端產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量。我公司產(chǎn)品因性能穩(wěn)定、表面質(zhì)量良好得到客戶的高度評價。對標京唐、邯寶等同類企業(yè)，均未實現(xiàn)涂油機的全流程自動涂油功能。得益于我公司信息化系統(tǒng)的完善，信息化系統(tǒng)為工藝生產(chǎn)和自動控制提供了有力地數(shù)據(jù)支撐。目前，此功能尚屬首創(chuàng)，應用前景較好。