技術干貨 | 數字化、可視化在太重“燈塔工廠”激光切割設備的應用
摘 要
重型設備加工制造是十分繁雜的多工序、多工藝生產過程,目前國內大多數制造型企業在板材下料加工過程中，對設備生產質量、設備異常、產線急停等方面問題，仍然采用傳統的人工記錄信息方式。人工記錄容易導致產品質量信息記錄無法追朔、各級無法同時獲取問題來源的問題，并且操作人員在向上級匯報時，傳達的信息內容可能存在偏差。
隨著第四次工業革命全球化的到來，“燈塔工廠”、“數字化制造” 和“全球化 4.0”等智能化、無人化新工業模式應運而生。華工科技打造的太重智能下料“燈塔工廠”產線實現數字化制造業轉型，打破傳統工業化壁壘，提升生產效率、產品質量和產品利用率。激光切割機作為智能化生產加工的重要一環，智能下料產線數據可視化智慧中心對其運用了ANDON系統技術，可對設備生產質量、設備異常、產線急停等方面進行實時監控，有效規避了手工記錄所帶來的多種不利因素。
1 ANDON系統在太重智能下料產線的應用
太重智能下料產線具有完善的MES系統，建立了激光切割設備與ERP之間的數據傳輸橋梁，實現了智能下料生產信息監視與發布，使生產管理更加透明化。然而在下料生產過程中，當現場某臺設備出現突發狀況，現場人員很難第一時間發現設備具體故障位置，而且停線信號也無法及時發送回MES系統，導致MES系統的生產效率分析功能很難發揮其作用。
ANDON系統最早誕生于汽車生產線，它對于生產線現場的加工品質、設備異常、物料管理發揮著重要作用。ANDON系統能收集生產線上設備質量管理等內容，再與中控生產信息相關聯，系統加以處理后，運用遠程看板控制分布設備的工作狀態，從而實現生產信息的可視化。因此在MES系統中加入ANDON系統（如圖1所示），并開發MES系統與PLM系統的數據交互接口，推進實施ANDON系統在物料質量管理、設備管理等生產線的監控作用，為智能下料生產打造柔性化生產方式提供必要的信息技術支持。
圖1 MES系統中加入ANDON系統
2 激光切割機運用ANDON系統實施效果
激光切割機作為智能下料產線的重要一環，其工作狀態直接影響著整條智能下料產線的生產效率，所以智能下料產線數據可視化智慧中心對其運用ANDON系統，能夠很大程度上減少加工過程中缺陷的產生導致進入下一道工序。當設備不能按照規定流程工作或發生其他緊急狀況時，通過ANDON系統快速尋找原因，可以更好地推動管理層和技術支持部門“巡視發現”生產線上的問題并采取行動，運用系統自動記錄功能和傳遞狀態信息來搜集數據，識別問題發生最多的地方，以便操作者快速識別生產線問題并及時改進，以提高生產效率。
圖2 智能下料產線激光切割機
對比激光切割機加入ANDON系統前后效果（如表1所示）可發現：未加入ANDON系統時，無共享信息平臺、現場無看板、操作人員口頭傳達現場內容，無法及時發現停線原因等一系列問題；而加入ANDON系統后，產品質量、設備異常、產線停線等問題都有了明顯改善。因此加入ANDON系統強化了設備數據的完整性，減少了手工統計、記錄產生的工作過失，并且極大縮減了現場操作人員的工作量，提高產線生產加工效率。
3 結語
黨的十九屆五中全會提出，2035年“基本實現新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化，建成現代化經濟體系”，太重“燈塔工廠” 展示了如何從智能化、無人化新工業模式中挖掘新的價值，智能下料產線數據可視化智慧中心通過將MES控制系統與ANDON系統相結合，再對設備生產進行實時信息交互，用最直觀的方式為操作員、科室主任等各平臺人員展示切割產品質量、設備運行狀態。當設備出現故障、產線停線時，能快速捕捉現場最新信息并加以處理，確保加工生產的正常運行。加入ANDON系統有效減少了手工統計、記錄產生的工作過失，并且極大縮減了現場操作人員的工作量，提高產線生產效率。
華工法利萊切焊系統工程有限公司是武漢華工激光工程有限責任公司全資子公司，又稱華工激光智能裝備事業群。華工激光智能裝備事業群成立于2003年，是國有控股高科技上市公司華工科技（股票代碼000988）核心子公司，公司前身為澳大利亞FARLEY、LASERLAB公司，FARLEY·LASERLAB是業界公認的世界切割與焊接技術知名國際品牌。
華工激光智能裝備事業群致力于為國內外制造業客戶提供高品質的激光切割機設備、激光焊接設備、激光清洗、白車身激光加工裝備等多個系列工業激光設備及智能裝備解決方案。產品廣泛應用于汽車制造、工程機械、鈑金加工、橋梁建筑、鋼構建筑、航空航天等行業。
