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MES在高速列車軸箱組裝線上的應用

伴隨著科學技術的發展,越來越多的新技術在許多製造企業得到應用。軌道交通行業作為國家重要行業,雖然也應用了大量的智慧裝置,但是在整個生產過程的資訊化管理方面,卻並不像其他行業一樣已經得到了廣泛的應用。隨著國家的發展,越來越多的軌道交通企業針對製造過程的資訊化管理,開始了新的探索。

MES在高速列車軸箱組裝線上的應用

高速列車軸箱組裝線需求

高速列車軸箱的組裝過程包括軸箱體內孔測量、軸箱體組成物料快取、軸箱體組成物料自動上料、軸徑的清潔、軸徑自動測量、潤滑劑的塗抹、軸承的選配、軸承的自動壓裝、遊隙的測量、密封膠塗抹、鎖緊螺母組裝、軸端特殊螺栓的組裝、軸箱體及感測器的組裝。要求對整個組裝過程進行監控,包括生產排程的管理、生產過程資料的採集、人員資質的把控、裝置的管理、組裝質量的判斷等,並將整個生產過程的全部資料形成追溯記錄。

MES在高速列車軸箱組裝線上的應用

系統方案定製

1。工單接收與任務分配

高速列車軸箱組裝線控制系統與上層車間級控制系統之間建立通訊介面,採用 TCP/IP 協議、Web service/API 的介面方式進行通訊,承接車間級控制系統傳遞的排產計劃和工單資訊,能夠根據排產計劃和工單資訊排程物料生產,將相應的作業指令分配到具體的作業工位,並能實時反饋計劃完成時間。生產工單資訊包含工單號、產品編碼、產品圖號、單件序列號、檢修數量、計劃下達時間等。高速列車軸箱組裝線控制系統收到工單指令後,軸箱組裝線管理人員確認後,系統自動排程。為確保在單個裝置故障時不影響整條線的生產,MES 系統可以設定單個裝置從組裝線分離,管理人員根據不同車型的作業流程,單獨設定軸頸測量裝置、軸承壓裝裝置、物料自動運輸裝置、軸箱體組成物料快取裝置。

在手工錄入生產車型和數量後,MES 系統可以不依賴上層車間級控制系統單獨自動執行。根據生產計劃,從上層車間級控制系統接收作業卡片、作業指導檔案,併發送給人機互動固定終端和手持終端。記錄和顯示排產計劃、工單資訊和鎖定排程變動日誌。實時向車間級控制系統反饋齊料情況。承接車間級控制系統下達的質檢要求,定製質量表格。

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2 組裝線生產資料採集

對於由 PLC 控制的核心裝置,例如軸徑自動測量機、軸承自動壓裝機、軸承預組裝機械手等裝置,透過PLC 介面進行裝置資料的採集。在這些核心裝置上設定可以讀取輪對電子標籤(RFID)資訊的讀取裝置,在工件上料以後,自動讀取輪對資訊,判斷輪對是否符合生產計劃的要求。如果符合要求,則將輪對資訊和採集到的資料進行關聯,並將採集到的資料自動進行質量判斷。對於手工檢測的工件,在工位上配置人機互動終端,配備手持終端(PDA),將檢測到的工件資訊、人員資訊等進行關聯,並自動對資料進行質量判斷。對於定性質檢的資料,配置手持 PDA 拍照或掃描後上傳軸箱組裝線控制系統,記錄質檢結果。

3。生產線狀態展示

實時顯示生產線各工位及裝置狀態,包括人員資訊、裝置資訊、質量資訊、人員作業資訊、生產完工資訊等。在軸箱組裝線控制系統大螢幕上採用動畫形式顯示當前各工位作業狀態,顯示生產線上各個裝置的工作狀態,實時顯示生產線範圍內輪對位置、序列號。在大螢幕上以圖形方式顯示目前每個工位的工作狀態、報警資訊、安全互鎖訊號、工件資訊、質量資訊、人員作業資訊、生產完工資訊等。

4。人員管理

作業人員透過員工打卡的方式登入,軸箱組裝線控制系統從上層車間級控制系統中獲取人員的工號、姓名、資質等資訊後,和工單中要求的人員資質進行比對,從而卡控人員資質。控制系統對不同人員設定不同操作許可權。

5。物料實時管理

軸箱組裝線生產計劃以輪對進度為準,當編制和下達輪對生產計劃時,可透過特定的方式實時查詢其餘物料的狀態資訊,判斷是否具備生產條件。輪對組裝所需的物料全部到位後,下發輪對生產計劃,並且可以同時釋出其餘物料配送指令,其餘物料按規定時間進行自動化配送。若其餘部分物料未準備到位,系統具備提醒功能,以廣播形式通知欠料工序進行及時備料。

物料配送資訊具有自動傳送和手動傳送 2 種模式:自動傳送模式下可設定提前傳送時間,各組裝工位可根據作業特性單獨設定提前送料時間;手動傳送模式下由員工在組裝工位透過終端傳送要料資訊。物料資訊管理的命名採用統一的規則,不同物料在不同工位之間能夠根據規則進行相互對應、查詢、匹配等。組裝工位傳送物料配送資訊時,能夠以部件的編碼資訊進行要料。

MES在高速列車軸箱組裝線上的應用

方案總結

透過以上方案制定,可以實現整個生產過程的監控、人員管理、裝置狀態管理、物料管理、組裝線狀態的管理,並將整個軸箱組裝線的狀態進行實時顯示,對軸箱的裝配結果進行質量判定,形成完整的追溯記錄。