李文浩，王 歡

(中色科技股份有限公司，河南 洛陽(yáng)471039)

隨著以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命浪潮，對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的經(jīng)營(yíng)模式與資源配置方式產(chǎn)生了顯著的影響。國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)政策，促進(jìn)深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)深度融合。企業(yè)要利用數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化、建設(shè)數(shù)據(jù)化企業(yè)、精細(xì)化管理生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，完成轉(zhuǎn)型升級(jí)改造，為未來(lái)的智能生產(chǎn)打好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

本文結(jié)合某銅加工廠銅軋機(jī)智能升級(jí)改造的實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)ICT技術(shù)(Information and Communication Technology，信息與通信技術(shù))，與軋機(jī)HMI智能控制進(jìn)行系統(tǒng)集成，共享ERP(Enterprise Resource Planning，企業(yè)資源計(jì)劃)系統(tǒng)指定數(shù)據(jù)庫(kù)表數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)通信，打通ERP與AGC(Automatic gauge control，自動(dòng)厚度控制)之間的數(shù)據(jù)通道，推動(dòng)了企業(yè)設(shè)備數(shù)字化、流程標(biāo)準(zhǔn)化、管理信息化及生產(chǎn)智能化進(jìn)程，有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)精益制造和智能制造。

1 背景描述

該加工企業(yè)對(duì)某軋機(jī)進(jìn)行智能化升級(jí)，希望解決原有控制精度問(wèn)題和ERP數(shù)據(jù)交換問(wèn)題。該設(shè)備控制精度不高，沒(méi)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和故障診斷功能，造成維護(hù)困難。企業(yè)內(nèi)部已經(jīng)使用ERP系統(tǒng)，但是大部分設(shè)備都沒(méi)有和ERP系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)通訊，生產(chǎn)任務(wù)不能自動(dòng)下發(fā)到機(jī)臺(tái)，生產(chǎn)信息也不能上傳到ERP系統(tǒng)。

針對(duì)目前使用的AGC控制系統(tǒng)，我們和企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員就這臺(tái)軋機(jī)智能化升級(jí)方案經(jīng)過(guò)多次研究討論并現(xiàn)場(chǎng)考察，形成了最終的方案。

2 解決方案

ERP系統(tǒng)中為每卷卷材、每臺(tái)套加工設(shè)備、每個(gè)操作工都進(jìn)行了基本數(shù)據(jù)維護(hù)，并生成相應(yīng)的系統(tǒng)內(nèi)唯一代碼。因此系統(tǒng)升級(jí)改造圍繞物料編號(hào)將數(shù)據(jù)流在系統(tǒng)間進(jìn)行集成，達(dá)到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)沉淀積累知識(shí)的目的。整個(gè)解決方案包括如下功能模塊：

(1)ERP數(shù)據(jù)提取接口

操作臺(tái)主機(jī)帶掃描槍?zhuān)琀MI用戶(hù)界面中輸入或掃描流程卡條形碼獲得銅帶“卷號(hào)”信息，使用“卷號(hào)”去ERP服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)接口查詢(xún)獲得該卷的工藝和技術(shù)指標(biāo)(如來(lái)料厚度，該工序軋制道次，該工段軋后厚度、狀態(tài)、備注情況及其他主操在軋制該銅帶時(shí)需要獲得信息等)，并在主操作屏幕顯示(圖1)。

AGC功能有自動(dòng)工藝和手動(dòng)工藝，調(diào)度人員在ERP中輸入針對(duì)該臺(tái)套加工設(shè)備的道次工藝并保存，由主機(jī)終端從ERP通過(guò)卷號(hào)查詢(xún)獲得，然后AGC的各道次工藝自動(dòng)排布，第一次軋制使用第一道厚度，反轉(zhuǎn)后或按某個(gè)按鈕自動(dòng)輸入第二道厚度，主操只需控制速度和剪尾等動(dòng)作。如果出現(xiàn)不能按道次工藝制作的，由主操切換為手動(dòng)工藝，修改軋制厚度，此時(shí)記錄手動(dòng)的工藝厚度；如該崗位道次工藝從ERP獲得為空，則默認(rèn)使用手動(dòng)工藝，由主操手動(dòng)輸入道次厚度。

(2)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)上傳功能

主操操作AGC進(jìn)行軋制完成后，填寫(xiě)牌號(hào)、工序、工藝、質(zhì)量描述(公差/表面)、本工序質(zhì)量、本工序重量等信息，在備注里填寫(xiě)此次軋制的其他需要備注情況。系統(tǒng)自動(dòng)將本次軋制過(guò)程中使用的各道次加工工藝數(shù)據(jù)(道次號(hào)、入口厚度、出口厚度、軋制力、彎輥力等)一起上傳，記錄軋制使用設(shè)備的設(shè)備號(hào)和主操作手工號(hào)等信息，調(diào)用ERP數(shù)據(jù)上傳接口，保存在ERP系統(tǒng)中，供統(tǒng)計(jì)分析使用(圖2)。

(3)生產(chǎn)過(guò)程記錄文件生成

主操作手完成軋制時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)采集軟件發(fā)送結(jié)束記錄信號(hào)。數(shù)據(jù)采集軟件采集包括左右張力、左右卷取電流、主機(jī)電流、入口厚差、出口厚差、軋制力、主機(jī)線速度等生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，生成本次AGC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄IBA文件，系統(tǒng)根據(jù)需要將相關(guān)曲線類(lèi)數(shù)據(jù)生成PDF文件，并在局域網(wǎng)IIS服務(wù)器共享，將共享地址一并保存在ERP記錄中(圖3)。

(4)生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能

生產(chǎn)管理部門(mén)可以根據(jù)需要從設(shè)備臺(tái)套、主操作手、相關(guān)卷材等多個(gè)維度進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，最終形成加工企業(yè)自身對(duì)相同參數(shù)來(lái)料的最優(yōu)加工工藝的知識(shí)積累，方便統(tǒng)計(jì)主操作手工作情況和卷材在各加工設(shè)備間的參數(shù)變化情況，并為后續(xù)工藝編制提供指導(dǎo)(圖4)。

3 實(shí)施效果

智能化升級(jí)前，該軋機(jī)沒(méi)有數(shù)據(jù)記錄和故障診斷系統(tǒng)，設(shè)備維護(hù)沒(méi)有數(shù)據(jù)支撐，維護(hù)困難，也不能與ERP系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，形成信息孤島。通過(guò)系統(tǒng)集成，生產(chǎn)管理信息化水平明顯提高，每天的生產(chǎn)任務(wù)由ERP系統(tǒng)下發(fā)，每卷料生產(chǎn)完成后自動(dòng)生成報(bào)表并上傳到ERP系統(tǒng)，使整個(gè)生產(chǎn)和管理形成閉環(huán)系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)管理的改進(jìn)和優(yōu)化起到非常大的促進(jìn)作用。

實(shí)踐表明，該系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成技術(shù)有效提高了企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的精確性，改善了生產(chǎn)線的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)ERP系統(tǒng)與工業(yè)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，提高了加工企業(yè)的生產(chǎn)管理水平，有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)精益管理和智能制造。