管理信息化征文：汽车总装车间生产过程监控系统的一种设计方案

一、系统设计目标
    本文设计的总装车间生产过程监控系统目的是提供生产信息的可视化显示，提示现场人员请求帮助信息和故障信息，并帮助维修人员做出响应。 质量人员可以通过生产过程监控系统呼叫生产人员发现和修改质量问题，改进和避免以后发生同样问题。 操作员通过现场的呼叫按钮寻求帮助和激活生产过程监控系统的闪烁灯和音乐，在生产线离开本工位前如果问题还未解决，机运线将停止。 生产过程监控系统将记录呼叫的次数和停机的时间，通过分析潜在的质量、过程、设备及相关区域，有利于提高生产管理水平。

    1.1 系统特征
    通过实施本文设计的生产过程监控系统将主要实现如下功能：
    1）保证柔性生产单元的零件装配准确，即防错功能。
    通过与车间内其它OEM设备的联网与通讯，系统将实时监控和记录各个设备的运行状况、故障报警等信息，为维修部门提供实时的监控和报警画面，减少设备停线时间，保证产品质量。系统与底层设备控制网实现双向通讯，系统通过控制底层自动化设备，结合上线匹配提示功能。
    2）生产信息及时传递和处理。
    系统应能实时并准确的通过LED显示板或计算机屏幕，显示出当前要求停线的工位和原因,通过这些显示提示相关人员迅速做出反应，减少解决问题的时间，从而最终实现装配过程各种问题的准确传递和及时处理。同时，通过方便的信息显示功能使各相关部门及时准确的了解现生产问题及问题的状态。
    3）为操作工提供呼叫帮助和更多的停线的方式。
    操作工通过安装在每个操作工位两侧的带灯呼叫按钮和生产线旁的生产过程监控系统显示板来实现呼叫帮助请求，同时系统还将提供包括到位停线、紧急停线、临时停线、计划停线在内的多种停线方式。通过上述功能，可大幅度的减少不必要的停线时间，从而提高单班日产量。
    4）停线信息记录、统计、分析与查询。
    系统上位机软件将会自动记录并分析每个工位的停线次数,停线时间和停线原因,并长期保存在系统后台生产过程监控系统数据库中，可非常方便的进行历史记录统计和查询。
    5）监控车间生产实际运行状况。
    实时监控车间内的生产情况、设备运行状况，实时产生报警等信息。
    6）与车间内现有系统无缝连接。
    与车间内现有的清华MES实现无缝连接，进行实时数据传递，打印各主线和子线装车单。

    1.2 系统边界
    监控系统只承担采集现场设备（生产线控制器、主线工位加注机、拧紧机等）信息，并且把信息传送给上位进行显示。
    对于监控系统采集的现场防错设备，需要具有标准的RJ45以太网接口，并支持OPC标准协议。
    监控系统负责MES的生产计划信息向下传递，打印各主线和子线的装车单。

    1.3 操作环境
    硬件：服务器、浏览器、IO柜、PLC、LED显示屏、音乐板、喇叭、扫码设备。
    软件（software）： Windows Svr Std 2003、SQL  2000 Std、Windows XP、RSView SE、OPC Server

二、系统结构
    本文设计的系统结构如图所示：

图1 系统总体结构图

    2.1 系统详细功能设计
    本文设计的总装车间生产线生产过程监控系统将实现设备监控、生产监控、显示报警信息、自动车辆识别、设备工艺防错、向生产线设备传递MES生产计划、系统报表与质量呼叫系统等功能。具体的可以分为以下六大部分的内容：

    2.2 生产监控功能 
    生产监控主要采集主要生产线及相关的生产设备的数据，并利用监控软件的图形功能动态显示设备的生产状况及相关的生产信息。从而产生整个车间的生产状况监视画面。所有生产监控画面应该包括以下屏幕：
    1）监控主画面
    监控主画面显示总装车间传送链的运行状态，LED板的状态、计算机站的状态、缓冲区车辆存储数量等。
    2）缓冲区车体数量画面
    在本画面中，显示出了总装车间所有3个缓冲区内的当前车体的数量。当普通用户登录此画面时，仅作为显示状态，用户无法对每个缓冲区内的当前车体数量进行更改，只有当具有编辑权限用户登录后，此时用户才可以按照实际生产线状态进行修改缓冲区车体数量。
    3）设备运行状态画面
    本画面显示了在总装车间内的主生产线（内饰、底盘、终装）线边的连入到生产过程监控系统内的生产设备的运行状态。具体的表示方法如下表所述。