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高效的车身生产系统

多年来,zenon软件平台凭借其优势技术概念已成为汽车制造业生产监控的最佳解决方案之一。本文将展示zenon是如何帮助用户提高生产透明度并为其提升效率创造条件的。
汽车的车身制造生产线由众多的生产单元组成,各个单元负责生产车身的一部分。尽管该生产线上所有的设备都具有相同的基本技术组件(如机器人),但各个设备均需要针对其生产的车身组件进行优化,从而实现更高的产能和自动化。就像生产车地盘的系统无法生产车身侧零件一样。
若是车身生产线的一部分停机的话则可能会延迟整个车身的完成进度。因此,各个设备及所有系统网络的监控对于生产效率至关重要。
zenon软件平台是需要集成车身制造所需各项技术以组建生产监控的理想选择。这主要是得益于该软件对其各项组件及接口的全面标准化,生产数据通过这种标准化变得透视化。通过这各方式的生产监控系统可以最优化的利用现有系统和输送路线。并将生产所需的能耗也一并考虑在内。综合全面的分析使得更进一步的智能优化方向成为可能。在更换 需要生产的车辆类型时,车间生产部门的工艺专家可以预先定义好该型号车身生产需要的所有zenon标准功能模块(SOP),从而大大缩短了自动化控制系统项目的创建和调试时间,也就是减少了生产线调整维护的时间。此外在持续的生产操作中,该方式更能确保其平稳运行,万一发生故障或维护时也能为相关员工提供标准化支持功能。最后,还能让工单在生产设备或工作站间灵活调用。让定时流生产与灵活工作站相关联。
所以当需更换生产车型或扩展生产功能模块时,则只需要在相应的组件中进行功能扩展即可。
zenon的高度可扩展性使其可用于各层级的生产监控。并根据生产任务的不同,向用户提供其所需求的信息。
同样,企业内部数据通讯也使用了标准化的加密方式。如可通过OPC UA、SQL或专有接口来连接生产控制系统或质量系统。

生产节拍是关键
车身制造过程中的各个生产单元负责生产车身的不同组件。生产周期时间包括了该车身各个组件的生产时间和它们在生产线设备单元之间的运输时间。所以此周期时间决定了车身制造的生产速度,它是生产控制中最重要的指标之一。对其必须重点监控。如果无法及时观察到一个设备单元的生产节拍的实时变化,就可能让其上下游的链接设备会受到负面影响。
当生产节拍出现异常时,zenon可以自动响应,并通过大屏幕显示器或安灯系统通知其上游和下游的设备。以采取措施来稳定生产循环时间。相关举措包括可以通过修改相关参数值或设置新的生产周期时间。
随后还可以生成相应的zenon报告以对这次记录的周期时间异常进行综合评估,以对整个系统进行“薄弱环节分析”,从而确定改进潜力的关键点。

通过ZENON警报管理减少停机时间
zenon的报警管理模块可用于处理生产故障和消息。该报警模块会列表显示所有相关的报警和故障消息。它还支持通过多个过滤器选项搜索特定的在线报警、历史 报警、未确认报警、待处理报警、区域,以及分组、分原因、分标答名、标识名、消息和时间进行筛选过滤。
列表的内容和筛选选项可以为特定任务而预定义。通过各类筛选可让用户对故障及其原因进行分类分析 。还可将过滤器设置保存在用户特定的配置文件中以重复使用。 它允许将报警分为不同的类别。允许警报类别和警报组按逻辑进行分组,还支持按优先级和分类报警 。zenon的警报组适用于不同的生产区域。而报警分类可根据报警的严重性或紧急程度来自定义响应分配优先级。如使用“技术”、“物流”和“生产”类。
每个组或类别都可以设置名称、编号、颜色和函数。这样的分类使得筛选和快速查找报警变得更加容易。类别色还可用作报警显示文本或背景色,以更好地组织报警列表。

报警跟踪
报警跟踪允许用户从全局浏览屏幕到设备区域画面跟踪已发生的警报。如果报警发生在一个设备区域,例如生产区域中,则其对应的屏幕元件会以红色突出显示。当操作员在此屏幕点选此区域后,系统则会切换到该区域的详细信画面。系统以这种图形化操作方式指导操作人员。其优点在于它可以不断显示提升了信息细密层级的画面:从全局屏幕开始,到设备详情画面,最后到带有纯文本显示的报警消息列表。

专注于生产关键数据

故障及其消息的统计评估
通过报警数据统计可以评估定位、显示和永久删除设备或地点的薄弱环节。
通过各种分析和筛选操作可以有效了解报警原因,这包括使用报警的汇总列表和统计列表。其中汇总列表有包含相关的故障以及单个故障报警的区域、报警组和报警原因。统计列表则提供了有关报警的信息,包括与系统停机时间和总故障持续时间相关的最多频率、最新、最长和最短的报警。并列出的警报数量排名。

各生产工作站信息可视化

车身和部件跟踪
在车身制造中,车身及其部件通过输送设备被传送到各个生产单元。并在不同工位上按要求执行相关的生产步骤,为了优化生产以提高整体效率,有必要通过车身跟踪系统来识别各个产品在生产线中的实际位置。
这需要使用车身上的识别模块(RFID、条形码等)来执行。在整个生产过程中,它们与车身一起输送,以便随时在自动读取站上进行识别。该数据会被存储在数据库中,由zenon进行评估,并显示在工厂生产或更详细信息屏幕上。通过集成其中的搜索功能,系统可以快速可靠地确定车身的当前位置。因此,您可以轻松地跟踪产品的历史记录和物料 运输过程的进度。
将车身跟踪数据无缝集成的好处在于能够将所存储的生产信息和数据与已发生的故障、消息和参数值联系起来,以便进一步的评估工作。通过这种方式,可以计算出生产站的可用性、生产节拍和吞吐时间。例如,可以此确定各个生产工位的轮班相关周期时间、所需的加工和运输时间,以及与班次相关的停机时间及其生产运行损失。
在输送线上,必须在所有可能运输车身的路线的多个点上做出决策。通常,这些决定是通过存储的时间表自动做出的
在某些情况下,例如质量控制或后期处理时——可能需要通过人工投入来干预车身的作业点。因此,需要在预定地点设置对车身的手动目标控制。通过使用zenon可以清楚地确定车身的位置和生产过程中的制造进度状态。

在工厂中显示
输送系统布局详细显示在全局屏幕中,其中包含有当前生产的状态及相关数据。zenon的全局浏览功能能为操作员提供画面任意缩放及其相应的数据信息。为了帮助确定方位,还能把输送设备的各技术单元呈现在工位列表中。

OEE 指标(总体设备有效性)
通过系统记录和计算的数据,如报警、计数器数值、过程参数值、计算结果和班次信息,可用于确定生产OEE指标。可先将该指标的公式存储在系统中,然后用于计算此关键指标。实际根据具体需求进行基于需求的调整是可能的。
OEE指标计算的典型定义公式为:
可用性系数(A)是衡量计划外设备停机造成的损失的指标。性能系数(P)是衡量由于停机偏离计划产量而造成损失的指标,性能系统独立于可用性系数。质量系数(Q)是衡量因产品缺陷或返工而造成的损失的指标。
通过上述指标让用户直观了解到其营运系统的可用性或产能利用率。利用上述指标生成的zenon报告可以不同的方式呈现,例如,与特定班次相关、不同班次之间的比较、与单个设备单元相关的可用性以及与车胎生产相关的可用性。
根据与停机时间相关的警报,可以确定丢失的产能,即 zenon通过计算得出出由于非正常停机而减少生产的车辆数量。该计算是基于生产周期和停机时间。通过设备、时间和班次表的筛选,从而对生产损失进行全技术评估

能源和介质消耗
对生产工艺相关的设备和系统效用和能耗的监测是实现低排放和高效生产的关键之一。 zenon支持对不同能源供需设施数据的记录、处理、可视化和评估,这包括了电力、燃气、压缩空气、供水以及生产所使用的冷却和加热。
对设备本身所含技术不同及其分属不同学科领域的支持使得zenon可以将一切数据包含其中。此外,它还允许用户将能源成本分配给各成本中心。
透视化显示能耗值为长期降低生产成本提供了基础。让能源管理系统(EMS)可用于优化制造操作的能耗。所有记录的能耗值都可以在线显示在生产设备的屏幕中,燕以表格方式生成报告或以趋势曲线显示出来。

总结
汽车制造对车身生产的要求是多方面的。 zenon为该生产的可持续集成提供了理想的基础。通过zenon的数据分发系统简化车身生产线的信息流管理是持续控制其生产的关键成功因素。

伯恩德·威默
行业专家汽车

 

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