环形穿梭车快速维护系统的研发(QC).ppt

环形穿梭车快速维护系统的研发 昆明卷烟厂生产四部 物流部 创新型 阿尔法QC小组出品 小组概况 2019 12 21 问题的提出 穿梭车故障停机将导致物流输送中止 直接影响制丝 卷包生产工序的正常运转 问题的提出 小组成员对2014年10月至2015年2月环穿故障处理情况进行了统计 问题的提出 车体移出轨外的时间相对比较固定 因操作流程已经标准化 无法缩短 从系统中删除故障小车所需平均时间为25分钟 最短时间为10分钟 均远远高于车体移出轨外的时间 如能缩短系统中删除故障小车的时间 就能大大提升故障处理效率 问题的提出 MCT系统 确定课题 确定课题 在行业内调研 小组成员对生产规模相近的卷烟厂环形穿梭车使用情况进行了调研 确定课题 开展查新工作 通过仔细搜索 有如下几篇相关资料 环形穿梭车调度系统设计与开发 物流技术2015 05 环形穿梭车在烟草工业企业物流系统中的应用 物流技术与应用2015 02 环行穿梭车优化调度问题的自学习算法 系统工程理论与实践2013 33 12 环形穿梭车的设计 物流技术 装备版 2014 5 基于排队论的环轨多车数量与能力分析 制造业自动化2011 33 16 确定课题 开展查新工作 环形穿梭车快速维护系统的研发 环形穿梭车调度系统设计与开发 设计了穿梭车调度系统的总体框架以及调度流程 开发了环形穿梭车调度系统 该系统包括环形穿梭车环境配置及初始化模块 道口模块初始化 穿梭车模块初始化 调度任务模块等功能模块 但并没有实现一键排序和异常删除功能 目标值的设定 设定目标 目标可行性分析 1 原有系统无法应对异常情况下的删除操作 新开发的软件系统可以剔除 简化原有系统的冗余判断条件 避免因高复杂度的判断机制引发的耦合性异常 从而有效规避因通讯异常而无法删除小车的情况 使得异常情况下的操作与正常情况下相同 2 从表3可以看出 在2014年12月份的故障处理中 MCT系统中删除故障小车所需时间为10分钟 为该类故障处理中最短时间 进一步查阅维修记录 该次故障出现在配方库的5台环穿且当时并未出现通讯异常 删除操作顺利完成 原有的系统删除操作需要对每台小车依次修改小车顺序 需要5次操作 平均每次耗时为2分钟 而新开发的系统将通过一次操作即可实现所有小车的重新排序 1 理论分析 2019 12 21 目标可行性分析 2 模拟实验 系统删除故障小车时间控制在2分钟以内是可以实现的 提出方案 提出方案并确定最佳方案 图4总方案亲和图 制图 张涛2015 3 12 环形穿梭车快速维护系统的研发 图5总方案树图 制图 张涛2015 3 12 方案的比较和选择 基本依据 网络负载性 稳定性 可实施性 复杂度 可扩展性 标准 物流生产班组为8小时一班 因此最低要求保证系统持续稳定运行时间为8小时 小组成员能够独立完成 因小组成员有限 因此要求编码复杂度一般 可与现有开源模块兼容 可根据需要进行功能扩展 经济性 根据信息项目预算费用成本控制在50000元以内 方案的比较和选择 开发总控式环形穿梭车快速维护系统 方案一 方案的比较和选择 方案的比较和选择 开发分控式环形穿梭车快速维护系统 方案二 方案的比较和选择 方案的比较和选择 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 方案三 方案的比较和选择 方案的比较和选择 序号 1 2 3 方案 方案一开发总控式环形穿梭车快速维护系统 方案二开发分控式环形穿梭车快速维护系统 方案三开发移动式环形穿梭车快速维护系统 功能系数 F 0 259 0 333 0 407 成本系数 C 0 240 0 719 0 041 价值系数 V F C 1 079 0 463 9 927 评估 不采用 不采用 采用 3 方案三开发移动式环形穿梭车快速维护系统 0 407 0 041 9 927 采用 小组最终决定采用方案三 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 作为最佳方案 方案价值系数评价表 最佳方案细化 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 系统测试 开发移动交互模块 建立编程语言环境 开发通讯模块 开发数据处理模块 最佳方案细化 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 系统测试 开发移动交互模块 建立编程语言环境 开发通讯模块 开发数据处理模块 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 最佳方案细化 采用 建立SQlServer数据库 最佳方案细化 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 系统测试 开发移动交互模块 建立编程语言环境 开发通讯模块 开发数据处理模块 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 建立编程语言环境 最佳方案细化 采用 建立C 语言环境 最佳方案细化 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 系统测试 开发移动交互模块 建立编程语言环境 开发通讯模块 开发数据处理模块 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 建立编程语言环境 开发通讯模块 最佳方案细化 采用 编写OPC通讯程序 最佳方案细化 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 系统测试 开发移动交互模块 建立编程语言环境 建立编程语言环境 开发数据处理模块 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 建立编程语言环境 开发通讯模块 开发配置管理模块 开发数据处理模块 最佳方案细化 采用 编写xml文件配置管理模块 最佳方案细化 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 系统测试 开发移动交互模块 建立编程语言环境 建立编程语言环境 开发数据处理模块 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 建立编程语言环境 开发通讯模块 开发配置管理模块 开发数据处理模块 开发异常处理模块 最佳方案细化 采用 编制中断式异常处理模块 最佳方案细化 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 系统测试 开发移动交互模块 建立编程语言环境 建立编程语言环境 开发数据处理模块 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 建立编程语言环境 开发通讯模块 开发配置管理模块 开发数据处理模块 开发异常处理模块 开发自动排序模块 最佳方案细化 采用 编制局部重排式模块 最佳方案细化 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 系统测试 开发移动交互模块 建立编程语言环境 建立编程语言环境 开发数据处理模块 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 建立编程语言环境 开发通讯模块 开发配置管理模块 开发数据处理模块 开发异常处理模块 开发自动排序模块 开发移动交互模块 最佳方案细化 开发远程控制式移动交互模块 采用 最佳方案细化 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 系统测试 开发移动交互模块 建立编程语言环境 建立编程语言环境 开发数据处理模块 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 建立编程语言环境 开发通讯模块 开发配置管理模块 开发数据处理模块 开发异常处理模块 开发自动排序模块 开发移动交互模块 系统测试 最佳方案细化 采用 黑盒测试 确定最佳方案 开发移动式环形穿梭车快速维护系统 建立数据库 系统测试 开发移动交互模块 建立编程语言环境 黑盒测试 建立SQLServer数据库 建立C 语言环境 开发通讯模块 编制xml文件配置管理模块 编写OPC通讯程序 编制局部重排式模块 开发数据处理模块 开发远程控制式移动交互模块 编制中断式异常处理模块 制定对策 对策实施 对策实施 对策实施 对策实施 对策实施 实验结果显示 数据库备份成功率100 数据库导入成功率100 数据库读写操作成功率100 符合设定的目标值 对策实施 对策实施 对策实施 实验结果显示 C 语言环境运行成功率100 配置完成后数据处理时间15秒 符合设定的目标值 对策实施 a 用step7打开MCT中PLC项目 插入PC站点 b 在CONFIG中 插入OPC服务器和IEGeneral c 在MCT中点击导入站点按钮 导入pcst 1 xdb 对策实施 a 变量声明 关键字WithEvents表明对象支持事件连接OPC服务器和建立OPC组 b 添加OPC项 对OPC服务进行访问前 必须先在OPC组里添加要访问的OPC项 从OPC服务器中浏览标签项 并添加到已建立的组MyGroup中 c 数据读写 在进行异步访问前 必须建立异步用的通信通路 使用这个通信通路 OPC服务器可以回调OPC应用程序的事件处理程序 以通知数据访问的结果 d 断开OPC服务器 程序退出前必须先断开与服务器连接 否则OPC服务器使用的计算机资源不会被释放 连续运转的系统会使计算机资源逐渐枯竭从而发生严重问题 对策实施 穿梭车主PLCDB11初始状态图 任务下达后穿梭车主PLCDB11状态图 任务下达后1 穿梭车数据块状态图 MCT软件与PLC通讯成功 任务下达正确 对策实施 实验结果显示 工控机系统下达PLC任务差错数为0 与PLC通讯平均延时5 7秒 传输速度平均91KB S 符合设定的目标值 穿梭车状态管理系统小车配置文件 穿梭车状态管理系统通讯配置文件 穿梭车排序参数配置文件 对策实施 对策实施 对策实施 实验结果显示 存储准确率100 存储空间占用率41 存储完成平均时间6秒 符合设定的目标值 对策实施 对策实施 对策实施 实验结果显示 异常处理成功率100 异常处理响应时间7秒 CPU占用率8 内存占用率3 符合设定的目标值 对策实施 对策实施 对策实施 实验结果显示 排序正确率100 处理完成平均时间10秒 并发处理任务数2 符合设定的目标值 对策实施 对策实施 对策实施 对策实施 实验结果显示 远程控制成功率100 任务处理速度4秒 个 符合设定的目标值 对策实施 对策实施 实验结果显示 MCT系统平均CPU占用率为8 1 内存占用率为4 9 移动终端平均CPU占用率为10 7 内存占用率为16 3 网络数据流量为1 31MB 分钟 持续稳定运行时间超过168小时 符合设定的目标值 2019 12 21 目标值确认 效果确认 小组成员利用停产时间对系统进行现场实验 目标值检验 小组成员对穿梭车移除轨外并从系统中删除穿梭车的时间进行统计 目标值检验 生产实际中的实施效果 小组成员统计了2015年6月至2015年8月间环形穿梭车轨外故障处理情况 目标值检验 故障穿梭车移出轨外时系统中删除故障小车平均时间为1 6分钟 活动前 25分钟 2分钟 活动目标 1 6分钟 活动后 达到设定目标 效益分析 效益分析 5640元 24个 38盘 成品入库 配方出库 辅料入库 每次故障处理节约工时 33 3分钟 9 8分钟 23 5分钟 效益分析 我们不仅提高了环形穿梭车系统的恢复运行速度 还为物流系统准确 高效运行提供了有力保障 更重要的是 该成果填补了行业内外环形穿梭车快速维护技术的空白 效益分析 社会效益 1 小组将快速维护系统操作纳入 生产四部穿梭车作业指导书 编号 Q HY CJ KM13 153 2015 将快速维护系统使用规范纳入 生产四部穿梭车维修规程 编号 Q HY CJ KM13 162 2015 将软件源代码和设计开发文档进行归档保存 实际运行效果显示 环形穿梭车轨外故障处理时MCT系统中删除故障小车平均时间为1 5分钟 故障处理总用时平均时间为9 5分钟 活动效果持续有效 标准化 2 2015年9月14日 15日对各个班组技术人员进行操作培训 培训效果良好 标准化 环形穿梭车快速维护系统已在昆明卷烟厂生产二部推广应用 并取得了良好效果 该成果可推广