冲压电子生产看板技术应用

--陆泽勇
  1 前言

  某汽车公司下属冲压厂的生产是典型的批量轮番生产组织方式:在同一生产工序,均按焊装车间的生产需求量及冲压设备的生产能力,将冲压零部件分为多个批次,依靠模具的快速切割进行生产。主要特点是:零部件品种多样性,生产重复性,生产轮番性。因此,在推行准时化生产管理方面,冲压厂比其他流水线生产厂要困难得多,并且由于冲压厂生产的零部件品种有800余种,品种的多样性使得推行人工领取看板有相当大的难度。为解决上述难点,笔者结合该汽车公司生产管理的特点,以准时化生产理论为依据,创建了具有冲压厂特色的电子生产看板管理生产系统。

  2 电子看板系统的构成和功能

  电子看板系统由主控部分、呼叫部分和显示部分构成(图1)。主控部分采用工业控制计算机,通过局域网、现场总线和RS232串口与其它部分相连。在主控计算机中装有QAD软件,通过局域网查询数据,自动生成生产作业排程。

  呼叫部分采用INTERBUS现场总线控制(图2),在冲压线的每个工位旁设置了两个呼叫按钮盒,分别用于设备和模具故障的呼叫。每个按钮盒上有一指示灯,用于指示维护状态,一个具有自锁功能的呼叫按钮,一个点动的应答按钮。在TPM工作小组设置现场故障应答灯箱,每个指示灯对应冲压线上的一呼叫点,让TPM设备、模具的维修人员了解生产现场的情况并对故障作出快速响应。如果维修工在规定的时间内未及时应答,则模块启动TPM工作小组中的喇叭发出报警生音。呼叫系统加强了主动性全员保全设备、模具、容器的能力,使维修得到快速响应,从而减少影响生产过程的故障。

  显示部分采用LED大屏幕显示屏,安装在生产现场。主控计算机通过RS232串口将生产批量、设备和模具的状态等字符串信息传送到LED显示看板。显示屏控制电路如图3所示,单片机通过RS232接口接收主控计算机发出的字符串信息,通过字库取得汉字、字母和数字的显示图象,放入显示屏控制电路的显存,然后通过硬件扫描路将显示信息传送到LED显示看板,同时启动相应的音乐铃声,通知生产人员进行准时化生产。

  该系统通过运用QAD软件、现场总线技术、LED显示技术,有效地运行了看板管理,启动了经济批量、安全库存轮番生产,使准时化生产得到了充分的实现。QAD软件通过局域网能够根据生产库存情况而设定的经济批量以及安全库存自动请料,并且可将请料,并且可将请料情况显示、储存和打印出来,整个过程不需人工干预,节省了时间,从而提高了生产效率。另外运用现场总线技术可以把物料的呼叫情况(包括物料名称、工位号、零件图号、呼叫日期和呼叫时间等信息)和物料的使用情况以报表的形式显示和储存到计算机中,比如说根据我们的需要可以生成日投料记录表、紧急请料表、物料延误记录表和历史查询表等,然后根据生成的报表进行分析和打印。总之,通过运用QAD软件、现场总线技术、LED显示技术,不仅减少了生产条件的制约,使生产更富有弹性,而且将消耗、补充及生产条件的演变等大量的信息采用电子化管理,不需要生产调度,各相关环节就能自动根据电子看板运行中的信息提前作好生产准备,减少大量的人工协调工作。它以一种直观、简单明了的方式指导生产,改变了以前的推动式计划管理的不利方面。

  3 电子看板系统的软件设计

  系统的软件包括QAD软件、总线控制软件、LED显示软件、监控软件和看板控制软件。QAD软件是由QAD公司出品的MFG/PRO软件。它是围绕管理和控制库存,集销售、采购、制造、财务为一体的集成软件。QAD根据安全库存与经济批量参数自动进行板料请料,并能过库存信息与查询数据自动生成生产作业排程。QAD软件通过网络映射的方式,实时读取冲压车间各条生产线(A1、A2、C1、C2、M1、M2线)当日的生产计划,生成6个标准的生产信息文件,用于电子看板显示。

  总线控制软件利用Phoenix的PCWORX平台开发,采用模块化结构,除调用平台提供的功能外,我们设计了几个常用的功能块,其中,每个工位呼叫点对应一个按钮模块,整个总线控制程序流程图如图4所示。

  监控软件用于将呼叫部分的信息采集到工控机上进行显示、存储及管理。监控软件采用VB6.0软件开发,并通过OPC协议与总线控制卡进行数据交换。监控画面由指示灯控件组成,该控件根据从控制卡上获取对应指示灯的状态信息,在屏幕监视画面中显示暗、亮、闪烁等三种状态,与实际的指示灯状态完全一致。软件通过定时器,定期检查总线控制卡中总线状态信息,当总线出现错误时,会在监视窗口中弹出对话框,提示工作人员检查总线。

  LED看板控制软件采用VC++编写,将QAD系统的生产排程及冲压呼 叫中系统实时信息,在计算机中组合,然后通过计算机串口送至LED电子看板。

  4 总结
 

  经过三个月的设计、施工工作,电子生产看板系统完成所有软硬件安装、调试工作,并将QAD系统内经济批量、安全库存和请料点参数进行合理计算与调整,随后冲压厂正式推行生产看板系统,该系统运行3个月后,证明其明显优势与效益。(见表1)事实证明准时化电子生产看板管理在冲压厂的应用已初见成效。笔者相信,经过持续改进,今后该冲压厂生产与物流会有更突出的收益。

编辑/发表时间:2006-08-16 12:30
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鲁紫鹃