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智能制造設(shè)備管理研究論文
摘要：在互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代背景下，工業(yè)制造環(huán)境趨向于智能化。創(chuàng)建一個(gè)開(kāi)放的設(shè)備控制與反饋體系，便于在大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下建立反饋智能裝備運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題及故障的動(dòng)態(tài)反映系統(tǒng)，是當(dāng)前設(shè)備管理領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。分析傳統(tǒng)的設(shè)備管理存在的問(wèn)題，智能制造環(huán)境下設(shè)備管理面臨的挑戰(zhàn)，提出創(chuàng)新智能造下設(shè)備管理系統(tǒng)平臺(tái)的規(guī)劃思路，提高企業(yè)設(shè)備管理水平，推動(dòng)企業(yè)發(fā)展。
關(guān)鍵詞：智能制造；設(shè)備管理；規(guī)劃；創(chuàng)新
隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，制造行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，設(shè)備技術(shù)水平的得到迅速提高，智能設(shè)備開(kāi)始投入實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化，智能化水平逐漸提升。公司原有的設(shè)備管理手段和智能設(shè)備技術(shù)、精細(xì)化管理要求之間不可避免的產(chǎn)生了矛盾，隨著時(shí)間的推移矛盾越來(lái)越突出，甚至影響到了企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理。在此背景下，研究出一套適用于智能制造下的設(shè)備管理平臺(tái)有利于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，減低生產(chǎn)成本，推動(dòng)企業(yè)的發(fā)展。
1傳統(tǒng)設(shè)備管理方式存在的問(wèn)題
由于各種原因，以往的設(shè)備管理方式主要存在7個(gè)問(wèn)題。
�。�1）管理制度不合理、流程不規(guī)范。導(dǎo)致具體操作時(shí)沒(méi)有統(tǒng)一的業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，具體崗位職責(zé)不明，沒(méi)有信息化系統(tǒng)的支持使得員工職責(zé)沒(méi)有具體落實(shí)貫徹，降低企業(yè)工作效率。
�。�2）設(shè)備管理相對(duì)單一，缺乏創(chuàng)新思考。企業(yè)將對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備管理的重心放在故障維修、生產(chǎn)上，缺乏根本性思考，沒(méi)有進(jìn)行設(shè)備故障的原因分析，也不對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性維修，改善性維修。
�。�3）設(shè)備備件、工具庫(kù)存等阻礙信息化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。設(shè)備的零件備件、工具庫(kù)存管理分屬不同的倉(cāng)庫(kù)，沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致信息化系統(tǒng)支撐難以實(shí)現(xiàn)。
�。�4）企業(yè)生產(chǎn)制造以生產(chǎn)線為單元，實(shí)行設(shè)備管控方式，各業(yè)務(wù)部門(mén)的數(shù)據(jù)如生產(chǎn)線設(shè)備技術(shù)狀況、運(yùn)營(yíng)狀況、維修情況等無(wú)法達(dá)到一致。
�。�5）設(shè)備的維修情況依賴于手工紙張記錄，維修歷史狀況與技術(shù)資料的查詢、共享極不方便，不利于維修工人經(jīng)驗(yàn)的累積與推廣，更不利于維修工人維修技術(shù)的提高。
�。�6）物資的領(lǐng)用未能與維修活動(dòng)建立有效的聯(lián)系，導(dǎo)致備件現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)量、浪費(fèi)等情況。
�。�7）維修人員進(jìn)行維修工作后沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行記錄、評(píng)估，影響維修人員的技術(shù)提升，不利于企業(yè)進(jìn)行查詢和責(zé)任分?jǐn)偂?/p>
2職能制造環(huán)境下設(shè)備管理面臨的挑戰(zhàn)
2.1工業(yè)4.0與智能制造的觀念與技術(shù)發(fā)展
德國(guó)政府2013年將工業(yè)4.0作為未來(lái)十大發(fā)展項(xiàng)目之一，工業(yè)4.0的提出與其技術(shù)研究，被認(rèn)為是第四次工業(yè)革命的開(kāi)端，它有效的提高了德國(guó)制造業(yè)的生產(chǎn)力與產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，提高企業(yè)市場(chǎng)價(jià)值，推動(dòng)技術(shù)變革，促進(jìn)產(chǎn)品的智能化、個(gè)性化、提高產(chǎn)業(yè)鏈智能化水平。2015年5月，我國(guó)頒發(fā)的《中國(guó)制造2025》提出將智能制造發(fā)展戰(zhàn)略作為“中國(guó)制造2025”九大戰(zhàn)略任務(wù)之一，明確要求工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)在企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理等流程的綜合運(yùn)用�！贝龠M(jìn)信息技術(shù)與智能制造技術(shù)的共同發(fā)展，相互融合，提高國(guó)家制造行業(yè)的創(chuàng)新水平，推動(dòng)智能化服務(wù)發(fā)展。智能制造環(huán)境下，工業(yè)生產(chǎn)不用依賴于人進(jìn)行設(shè)備操作，技術(shù)裝備自主進(jìn)行生產(chǎn)加工。
2.2職能制造環(huán)境下設(shè)備管理面臨的挑戰(zhàn)
智能制造設(shè)備無(wú)論再怎么智能，它還是需要與執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成加工操作，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)需要?jiǎng)恿�，�?dòng)力的正常運(yùn)轉(zhuǎn)才能保障設(shè)備的高效運(yùn)行。智能設(shè)備是由不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的，但眾所周知，只要是機(jī)器就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，沒(méi)有絕對(duì)可靠的機(jī)器，一旦設(shè)備中的某個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)直接影響到智能設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。而智能設(shè)備出現(xiàn)故障后，很少有能自我修復(fù)的，還是需要人進(jìn)行檢查維修。在智能制造環(huán)境下，傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)操作者會(huì)慢慢被市場(chǎng)淘汰，但從事設(shè)備維修、故障處理檢查的人會(huì)越來(lái)越重要。設(shè)備可靠、高效、穩(wěn)定的運(yùn)行前提一旦發(fā)生變化，傳統(tǒng)的維修技術(shù)和維修管理手段難以保障智能設(shè)備的正常運(yùn)行。必須對(duì)維修觀念、維修策略、維修模式進(jìn)行更新，確保智能設(shè)備能高效、穩(wěn)定的投入生產(chǎn)管理中。目前，智能環(huán)境下的設(shè)備管理面臨的最大挑戰(zhàn)是在原有的設(shè)備管理理論和模式上，找出一種新的管理模式和管理方法，科學(xué)的將設(shè)備管理的知識(shí)、技術(shù)與自主控制能力融合在一起，合理的構(gòu)建一個(gè)控制反饋系統(tǒng)，適應(yīng)職能制造的技術(shù)改變，達(dá)到設(shè)備運(yùn)行的最優(yōu)化，提高企業(yè)生產(chǎn)效益。
3信息系統(tǒng)管理平臺(tái)
3.1系統(tǒng)整體框架
信息系統(tǒng)平臺(tái)系統(tǒng)框架如圖1所示，在各個(gè)工段的設(shè)備上安裝一個(gè)數(shù)據(jù)終端，將設(shè)備的運(yùn)行情況實(shí)時(shí)采集下來(lái)，通過(guò)通信方式進(jìn)行設(shè)備與終端的信息傳輸接受，并將信息無(wú)線路由器傳輸?shù)椒⻊?wù)器內(nèi)，利用信息管理平臺(tái)來(lái)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理。
3.2數(shù)據(jù)終端
實(shí)施移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)將在車間需納入移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)管理的每臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備上加裝RT-212A數(shù)據(jù)終端，使生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)與移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的信息進(jìn)行交互，以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。
（1）數(shù)據(jù)采集和處理。RT-212A數(shù)據(jù)終端具有多達(dá)5種格式的數(shù)據(jù)采集功能，可以自動(dòng)或半自動(dòng)地采集生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)進(jìn)度、設(shè)備狀態(tài)、故障信號(hào)、人員身份等信息，能與擁有RS232/RS485的儀器設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，并以強(qiáng)大的處理能力處理后，發(fā)送給上位機(jī)或發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。
�。�2）數(shù)據(jù)顯示。RT-212A上的顯示屏可以顯示從上位機(jī)接收的信息，如設(shè)備狀態(tài)及停機(jī)原因、故障信號(hào)、當(dāng)前在機(jī)人員、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)等信息。
（3）信息上傳。加工現(xiàn)場(chǎng)的每一類信息可以根據(jù)管理頻度對(duì)數(shù)據(jù)的要求，分別以不同的時(shí)間間隔及時(shí)上傳至移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)服務(wù)器，為各職能單位共享和使用。
3.3設(shè)備管理
3.3.1設(shè)備維修與保養(yǎng)利用移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在設(shè)備維修保養(yǎng)工作中，很多功能可供使用。
�。�1）設(shè)備維修時(shí)，維修人員需在被維修設(shè)備終端上刷卡，當(dāng)維修人員的換班時(shí)，可以自動(dòng)切換維修報(bào)警對(duì)象的手機(jī)號(hào)碼。
�。�2）設(shè)備管理采用TPM（TotalProductionMaintenance，全面生產(chǎn)維護(hù)）方式，且包含維修數(shù)據(jù)分析。
�。�3）設(shè)備維修數(shù)據(jù)按照類別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，維修時(shí)采取選擇的方式輸入。
�。�4）操作工維修原因的選擇時(shí)，可以從歷史的維修庫(kù)中選擇維修方法。
3.3.2設(shè)備開(kāi)動(dòng)率展示軟件中也可以通過(guò)對(duì)設(shè)備的篩選，可以顯示該臺(tái)設(shè)備的具體情況，關(guān)機(jī)、加工、停工等時(shí)間統(tǒng)計(jì)，如圖2所示。
3.3.3設(shè)備故障分析通過(guò)信息系統(tǒng)平臺(tái)可以對(duì)異常停機(jī)進(jìn)行分析并有針對(duì)性的進(jìn)行改善。以下為利用平臺(tái)軟件進(jìn)行改善的思路及方法。
（1）發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中可反應(yīng)出一段時(shí)間的設(shè)備利用率狀況。如低于目標(biāo)值，需要進(jìn)行改善分析。
�。�2）查找主要原因。利用系統(tǒng)中的停機(jī)原因餅圖、及系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的柏拉圖，找出停機(jī)的主要原因。有針對(duì)性的進(jìn)行改善。
�。�3）查找具體原因。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析造成某項(xiàng)停機(jī)原因的設(shè)備分布、時(shí)間分布、操作人員、停機(jī)時(shí)間。
�。�4）改善效果確認(rèn)。針對(duì)查找出的問(wèn)題點(diǎn)，制定改善對(duì)策，執(zhí)行后效果確認(rèn)，可在物聯(lián)網(wǎng)中通過(guò)設(shè)備利用率確認(rèn)設(shè)備利用率是否有提升來(lái)驗(yàn)證改善效果。
4結(jié)語(yǔ)
設(shè)備管理工作是一個(gè)不斷優(yōu)化、不斷提升、不斷發(fā)展的過(guò)程，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，設(shè)備管理業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，企業(yè)生產(chǎn)辦公效率大大提高。強(qiáng)化文獻(xiàn)過(guò)程管理，建立故障評(píng)估反饋體系，為設(shè)備的維修，維修知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)傳承等提供了平臺(tái)。憑借科學(xué)合理的管理手段，統(tǒng)一管理流程系統(tǒng)、建立統(tǒng)一的企業(yè)工作標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。并不斷改進(jìn)，推動(dòng)企業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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