发动机车间生产信息管理系统

    一、系统概述
    发动机车间生产信息管理系统是一个完整的生产过程监控、刀具管理、设备维修提示和工件跟踪管理的生产执行系统。该系统将成为发动机厂生产执行及信息管理的核心，生产车间的操作人员、设备维修人员、质量检测人员、物料人员和计划负责人员等将主要通过这套系统来了解生产线的工作状况及产品质量信息。
    二、系统需求
    生产信息管理系统要符合通用汽车标准制造体系标准同时在系统实施过程中采用通用汽车公司的标准SDP-21(V9)来控制项目各阶段的进展。生产信息管理系统要求具备生产过程监控、刀具管理、质量管理、报表分析几个功能。
    1．生产过程监控
    生产过程监控（PMC）系统对生产线一级的控制设备进行实时监控，实时地采集各加工单元的控制器数据，并通过监控计算机显示生产设备的状态及报警信息。一旦生产设备因故障而停机，PMC系统的计算机将立即提示。同时PMC系统自动记录各个设备在各个班次停机次数及停机原因、为维修部门制定预防性和预测性维修计划提供第一手的信息，从而提高设备运行效率,最终提高生产效率。PMC系统还将显示各工位的产量、次品数及合格率等生产数据，并通过LED屏进行发布。
    2．刀具管理
    跟踪和记录三条机加工生产线每个刀具的当前位置及其使用情况，统计每把刀的使用时间、重磨次数等数据。该系统还要给出换刀提示和刀具数据的信息显示。
    3．质量管理
    通过与检测设备的接口，采集实时质量数据。系统根据目前的产品和类型从质量标准定义库中提取质量规范，对比质量规范的工艺数据范围和实时质量数据，具备声光报警功能。系统还要采集装配线工位呼叫信息，将信息发布到LED显示屏上同时播放预先设定的音乐。
    4．报表查询
    系统还将提供一个界面友好的报表工具（支持Web浏览方式）用于查询、显示、输出、打印报表。这一报表生成器可供用户选择多种查询参数，如：报表类型、日期时间、生产区域、排序及统计方式等，并将查询结果以特定的报表格式显示。允许用户将报表输出至其它应用程序，如MS Excel。
    三、系统结构
    中国汽车技术研究中心实施的生产信息管理系统是建立在GE Fanuc 的Proficy 软件模块和历经考验的控制技术基础上的，该系统具有一个分布式的客户机/服务器体系结构。网络中的不同服务器节点不需要额外的配置或编程、就可以共享数据信息。从用户的角度来看，整个系统（包括网络、服务器节点和终端）是一个虚拟的完整系统。系统结构如下图所示：
    

    图1 系统结构图

    生产信息管理系统在总装线、缸盖线、缸体线和曲轴线各设置一台数据采集计算机（PDU），负责采集机加工单元和各台辅机设备的生产数据向服务器发送采集的各类数据。PMC服务器负责开发和运行GE Fanuc CIMPLICITY HMI画面供现场浏览站访问。SQL服务器用于存放各类数据供系统读写。系统通过以太网络连接分布在生产线和刀具管理的设备，采集工件加工数据和刀具信息。PMC系统还在厂内生产区域设置多块LED显示屏，并通过以太网络进行连接，显示生产信息及设备故障。LED显示屏由每条线的PDU进行控制和管理，PDU负责从数据库服务器获取LED屏的配置信息，从现场设备获取流水线工位的生产状况，并以动态方式显示在LED屏上。同时，PDU通过质量管理系统（QAS）控制器VersaMax I/O控制音乐板及放大器进行声音发布。系统所有相关设备均采用以太网进行连接，支持TCP/IP协议。
    生产信息管理系统软件平台基于Microsoft Windows 2003操作系统，采用GE Fanuc的Proficy HMI / SCADA - CIMPLICITY软件，以完成采集现场设备层的数据、跟踪和采集发动机信息的任务，并将这些信息通过SQL 2000数据库进行存取，用以进行数据处理和报表查询。系统数据流如下图所示：
    

    图2 数据流程图