張凱

摘 要：眾所周知，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和國(guó)家地位的不斷提升，我國(guó)目前正朝著世界化、全球化方向發(fā)展，尤其是近幾年來(lái)隨著自動(dòng)化設(shè)備的引入，成功解決了工業(yè)行生產(chǎn)效率低下、生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)靈活度不夠、產(chǎn)量質(zhì)量檢測(cè)不準(zhǔn)確、設(shè)備故障問(wèn)題反應(yīng)不及時(shí)等諸多問(wèn)題，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了工廠產(chǎn)品的自動(dòng)化生產(chǎn)，但與此同時(shí)，利用自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備完成加工產(chǎn)品的生產(chǎn)，對(duì)其設(shè)備和管理人員都提出了更高的要求，本文就工廠自動(dòng)化生產(chǎn)的要求來(lái)具體探討下自動(dòng)化生產(chǎn)點(diǎn)信息管理系統(tǒng)，以期通過(guò)自動(dòng)化生產(chǎn)點(diǎn)信息系統(tǒng)的相關(guān)闡述能為我國(guó)工業(yè)行業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展提供些許參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化生產(chǎn)；信息管理系統(tǒng)；生產(chǎn)點(diǎn)

所謂自動(dòng)化生產(chǎn)，就是集自動(dòng)控制原理、儀表設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息為一體的數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析、控制系統(tǒng)，通過(guò)相關(guān)信息的控制、傳輸和分析從而優(yōu)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品效率，此優(yōu)勢(shì)在于可實(shí)現(xiàn)晝夜的連續(xù)生產(chǎn)，成功打破了生產(chǎn)時(shí)間限制且生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，效率極高并實(shí)現(xiàn)了成本的有效控制，本文就現(xiàn)目前我國(guó)工廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的相關(guān)要求來(lái)具體分析生產(chǎn)點(diǎn)信息管理系統(tǒng)，以期能為我國(guó)工廠的自動(dòng)化生產(chǎn)提供些許幫助。

一、工廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)要求

1.自動(dòng)化要求

現(xiàn)目前的自動(dòng)化發(fā)展目標(biāo)是FMS（柔性制造系統(tǒng)）加工的系列化和裝配的流水線化，以通過(guò)相關(guān)指令的控制能讓其能滿足多個(gè)品種產(chǎn)品的交替不間斷生產(chǎn)并保證產(chǎn)品質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)加工的自動(dòng)化，但要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，工廠生產(chǎn)車間除了要細(xì)化產(chǎn)品加工流程外，還要保證在交替生產(chǎn)之時(shí)流水生產(chǎn)線能及時(shí)作出調(diào)整，從而促進(jìn)技術(shù)的高效協(xié)調(diào)，滿足生產(chǎn)的靈活自動(dòng)化需求，但就實(shí)際情況而言，目前的自動(dòng)化生產(chǎn)同樣需要人為進(jìn)行控制，換而言之，自動(dòng)化生產(chǎn)只實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線的自動(dòng)化，而非產(chǎn)品整體生產(chǎn)的全部自動(dòng)化。

2.管理人員要求

對(duì)小批量多品種的產(chǎn)品而言，其生產(chǎn)周期較短，生產(chǎn)時(shí)間較少，因此就需要不停的進(jìn)行新產(chǎn)品的更換生產(chǎn)，更換新產(chǎn)品就要不斷對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備尤其是流水線設(shè)備進(jìn)行調(diào)試銜接，調(diào)試過(guò)于頻繁，故障發(fā)生的頻率就更高，所以現(xiàn)場(chǎng)管理人員必須具備相應(yīng)的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)，能有效解決生產(chǎn)過(guò)程中所遇到的一系列故障問(wèn)題，及時(shí)排除故障，保證生產(chǎn)效率；對(duì)大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品而言，不需要多次進(jìn)行設(shè)備的調(diào)試銜接，從某種程度來(lái)講降低了自動(dòng)化生產(chǎn)的難度，但若調(diào)試不當(dāng)或產(chǎn)品配料不完全，也會(huì)影響自動(dòng)化產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，比如說(shuō)在生產(chǎn)過(guò)程中某一種材料不足，使得機(jī)械不得不處于加工待料狀態(tài)，不僅影響產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，也增加了庫(kù)存壓力并增加了產(chǎn)品生產(chǎn)成本，在此情況下，除了要求現(xiàn)場(chǎng)管理人員在操作之前要進(jìn)行原料的檢查外，操作管理人員在操作過(guò)程中也要時(shí)刻關(guān)注原料消耗情況，并根據(jù)消耗及時(shí)作出調(diào)整，從而保證產(chǎn)品的正常高效率生產(chǎn)?，F(xiàn)目前而言，我國(guó)的產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)是從傳統(tǒng)的手工作業(yè)研發(fā)而來(lái)的，所以自動(dòng)化生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)不可避免的會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)手工作業(yè)的痕跡，傳統(tǒng)作業(yè)同現(xiàn)代自動(dòng)化作業(yè)相碰撞，會(huì)對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)生一定的影響，致使自動(dòng)化生產(chǎn)無(wú)法得以充分發(fā)揮，所以現(xiàn)場(chǎng)管理人員必須充分掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況，并制定相應(yīng)的生產(chǎn)計(jì)劃，同時(shí)還要細(xì)致分析機(jī)器在生產(chǎn)過(guò)程中的負(fù)荷情況并根據(jù)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，以讓生產(chǎn)計(jì)劃能得以順利進(jìn)行，除此之外，現(xiàn)場(chǎng)管理人員還要細(xì)致分析自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中影響生產(chǎn)效率的因素并提供相應(yīng)的優(yōu)化方案并進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，待模擬成功之后再投入到具體的生產(chǎn)過(guò)程中，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)效率的提升，最后，信息自動(dòng)化管理人員還要不定期對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，細(xì)致查看自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備和指令控制設(shè)備，看其信息傳遞是否及時(shí)、準(zhǔn)確，控制系統(tǒng)是否能完成精確控制等等，已通過(guò)相關(guān)系統(tǒng)的檢測(cè)和優(yōu)化，來(lái)進(jìn)一步保證控制系統(tǒng)的正常穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)高效率生產(chǎn)。

二、生產(chǎn)點(diǎn)信息管理系統(tǒng)分析

傳統(tǒng)的生產(chǎn)點(diǎn)信息系統(tǒng)即POP系統(tǒng)，是通過(guò)采集工廠現(xiàn)場(chǎng)的信息數(shù)據(jù)后將其傳輸給CIM處理系統(tǒng)，CIM處理系統(tǒng)進(jìn)行信息的綜合分析后再給現(xiàn)場(chǎng)管理人員提供相應(yīng)的指令，POP系統(tǒng)需要傳遞的信息極多，因此除了要保證其擁有較強(qiáng)的存儲(chǔ)功能外，通信設(shè)備也一定要好，近幾年來(lái)隨著采集信息的逐步增加，為了保證其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確及時(shí)性，現(xiàn)目前的POP系統(tǒng)已升級(jí)為單獨(dú)的系統(tǒng)，能自行完成數(shù)據(jù)的傳遞、分析和相應(yīng)信息的處理，具體如下：

（一）信息發(fā)生源層

信息發(fā)生源層就是工廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)所發(fā)生的信息，這些信息的發(fā)生源包括機(jī)械、設(shè)備、生產(chǎn)品以及現(xiàn)場(chǎng)操作者等多處，這里分別闡述：

1.機(jī)械的信息

機(jī)械信息是指在生產(chǎn)點(diǎn)的信息系統(tǒng)中有控制整個(gè)裝置的各種微小部件，比如微處理機(jī)、IC電路、繼電器、光敏期間以及限位開(kāi)關(guān)等等，主要用于分析控制材料投入的長(zhǎng)度和生產(chǎn)產(chǎn)品的個(gè)數(shù)、良品個(gè)數(shù)以及殘次品個(gè)數(shù)，同時(shí)還能區(qū)分生產(chǎn)加工時(shí)間是否為正常工作時(shí)間并記錄故障內(nèi)容和故障時(shí)間等信息。

2.設(shè)備的信息

設(shè)備的信息獲取主要來(lái)自于傳感器控制裝置，比如說(shuō)設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的流量、溫度、壓力等，異常運(yùn)轉(zhuǎn)之時(shí)的壓力、電流、溫度等，并記錄設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，原材料的使用情況以及能源的消耗等信息。

3.生產(chǎn)加工品的信息

加工品信息的獲取主要通過(guò)可識(shí)別每個(gè)產(chǎn)品的條形碼、磁卡或者其他數(shù)據(jù)載體獲得，能有效了解產(chǎn)品的形狀、性能、特征、原料、配比等各方面的信息。

4.現(xiàn)場(chǎng)操作管理者的信息

現(xiàn)場(chǎng)操作管理者的信息主要是從各種人機(jī)接口控制器獲得，人工操作之后相應(yīng)的數(shù)據(jù)就會(huì)被記錄，比如說(shuō)產(chǎn)品的制作編號(hào)、內(nèi)容、作業(yè)的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間、機(jī)械設(shè)備不工作之時(shí)的的原因以及生產(chǎn)出的成品、良品、次品、廢品的個(gè)數(shù)等內(nèi)容。

（二）網(wǎng)絡(luò)層

POP網(wǎng)絡(luò)層是將從工廠現(xiàn)場(chǎng)微機(jī)上采集到的數(shù)據(jù)信息和現(xiàn)場(chǎng)工作人員的相關(guān)指示信息傳輸?shù)轿C(jī)工作站的過(guò)程，主要功能即為傳輸，因其POP系統(tǒng)終端發(fā)生源的信息數(shù)據(jù)極多，所以為了保證信息的準(zhǔn)確及時(shí)傳送，網(wǎng)絡(luò)層的信號(hào)一定要好，以避免信息丟失而影響其正常生產(chǎn)。

（三）工作站層

微機(jī)工作站是現(xiàn)場(chǎng)管理人員的信息專用機(jī)，信息數(shù)據(jù)、指令的輸入輸出都通過(guò)此工作站完成，此設(shè)備擁有專門(mén)的打印功能，能為現(xiàn)場(chǎng)管理人員提供相應(yīng)的指令報(bào)告和信息輸入報(bào)告，是信息數(shù)據(jù)的再加工。

（四）上層網(wǎng)絡(luò)

上層網(wǎng)絡(luò)是POP系統(tǒng)和主機(jī)的縱向連接，主要用于傳輸生產(chǎn)車間各生產(chǎn)點(diǎn)所處理后的信息，即將信息數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息、工廠內(nèi)的管理信息等分批處理后的信息通過(guò)上層網(wǎng)絡(luò)層傳遞給主機(jī)。

（五）主機(jī)層

主機(jī)層將營(yíng)業(yè)、生產(chǎn)加工以及研究開(kāi)發(fā)等相關(guān)信息進(jìn)行綜合處理后，再將綜合處理后的信息傳輸給相關(guān)的工作人員，以為相關(guān)工作人員提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)參考，幫助相關(guān)工作人員完成產(chǎn)品的分析、生產(chǎn)和銷售，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品效率和質(zhì)量的雙重控制。

三、結(jié)語(yǔ)

POP系統(tǒng)，是利用簡(jiǎn)單的信息采集裝置、檢測(cè)開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)和控制系統(tǒng)來(lái)完成整個(gè)工廠車間相關(guān)信息數(shù)據(jù)的采集、傳送和分析，以通過(guò)相關(guān)信息的處理和反饋來(lái)完成生產(chǎn)點(diǎn)自動(dòng)化水平的提升，從而為FMS（柔性制造系統(tǒng)）提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持，注意，在利用POP系統(tǒng)為FMS提供數(shù)據(jù)之前，需先進(jìn)行計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)模擬，做到實(shí)時(shí)掌控?cái)?shù)據(jù)，優(yōu)化分析結(jié)果，以為實(shí)現(xiàn)高效率高質(zhì)量生產(chǎn)提供更多的保障。

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