Současným trendem každé oblasti podnikání je snaha snižovat náklady na výrobu s cílem zachovat a upevnit si svůj podíl na trhu, případně je spojen se záměrem prosadit se na nových trzích. Z tohoto důvodu se hledají nové způsoby jak tohoto cíle dosáhnout za předpokladu zachování kvality a kvantity výrobků.
|
MASA je aplikace vyvinutá firmou Elekt Labs s.r.o. a je určená pro monitorování a vyhodnocování stavu strojů, zařízení či jiných technologických celků na základě automatizovaného sběru dat. Cílem aplikace je soustavně a rychle identifikovat problémová místa za účelem jejich odstranění a tím přispět k podstatné úspoře nákladů, zvýšení jakosti a kvantity výroby. Klikněte si na obrázek pro zvětšení. |
 |
Monitorovací systém by měl uživateli poskytnout co největší spektrum relevantních dat. Na jejich základě je schopen sledovat aktuální dějí sledovaného procesu, může provádět nejrůznější analýzy a vyhodnocovat pro následné zefektivnění monitorovacího procesu. Užitečné vlastnosti systému pro sledování a vyhodnocení výrobního procesu:
- analýza využití časového fondu
- analýza zmetkovitosti
- analýza poruchovosti
- analýza prostojů
- archivace dat za účelem auditu
- kontrola kvality
Před použitím systému pro monitorování strojů probíhala výroba na nízkotlakých lisech tak, že informace o nastavených parametrech lisu se ukládali do souborů, které byly uloženy v operátorském panelu lisu. To mělo za následek zdlouhavé dohledávání a manipulaci s daty. Podobně se pracovalo i s informacemi o poruchách stroje. Záznamy o výrobě se vedly na papírových průvodkách, které byly přiděleny operátorovi a ten na ně ručně zapisoval dobré a vadné kusy. Každý, kdo se pohybuje v oblasti průmyslové automatizace a pojem optimalizace výrobního procesu mu není cizí, uzná, že tato situace je neudržitelná.
|
Po připojení do systému MASA vznikli pro obsluhu lisů, mistry a celý management možnosti sledovat nejen aktuální stav stroje, diagnostické signály stroje, produktivitu, zmetkovitost, ale i informace o zakázce a výrobcích odkudkoli, kde je přístup na www rozhraní systému. Tyto informace jsou navíc k dispozici zpětně za celou dobu provozu systému. Klikněte si na obrázek pro zvětšení. |
 |
|
Pro zpětné dohledání průběhu výroby je klíčové mít k dispozici informace o všech parametrech stroje. Tyto
Mezi tyto parametry lze zařadit: Klikněte si na obrázek pro zvětšení. |
 |
Původní sběr dat z lisů spočíval v ukládání nastavených hodnot lisu na pevný disk operátorského panelu. Přístup k těmto datům nebyl nijak automatizovaný a zpracování těchto dat vyžadovalo značné úsilí, které předurčuje snahy o jejich zpracování k neúspěchu (pracnost, chybovost, nesystematičnost).
|
Nedostatky původního způsobu uchování, vyhodnocování a zobrazování dat o výrobě řeší právě nasazovaný systém, který přímo komunikuje s řídicím systémem lisu a ukládá hodnoty všech potřebných parametrů stroje do databáze. Ty jsou systémem následně zpracovány a v podobě www rozhraní jsou předloženy uživateli. Klikněte si na obrázek pro zvětšení. |
 |
|
Aby bylo dosaženo automatického sběru dat, byl instalován průmyslový počítač (IPC), který je připojen k řídicí jednotce lisu. Odtud jsou vyčítány všechny důležité parametry a stavy lisu. Komunikace s řídicí jednotkou lisu zajišťuje win32 aplikace, která tyto data ukládá do databáze. Odtud jsou poté zpracovávána systémem MASA. |
 |
Dále aplikace slouží jako HMI, ve kterém umožňuje operátorovi zadat informace o aktuální výrobě. Mezi tyto parametry patří číslo zakázky, průvodka, typ výrobku, slitina a v neposlední řadě identifikace operátora, který na lisu pracuje. Mezi další povinnosti operátora patří posouzení posledního vyrobeného výrobku. K tomuto účelu jsou operátorovi poskytnuty hodnoty kritických parametrů, které mu při rozhodování pomáhají.
|
Výběr vhodného místa pro IPC je v tomto případě velmi důležité, protože pro operátora nesmí být časově náročné s aplikací pracovat. Ten musí při každém vyrobeném odlitku rozhodovat, zda jde o dobrý kus nebo zmetek. Proto samotná instalace průmyslového počítače spočívala v případě prvního lisu ve výrobě rozvaděče, který je připevněn v těsné blízkosti operátorského pracoviště, jelikož v příslušném rozvaděči nebylo možné IPC instalovat. |
 |
|
K propojení průmyslového počítače s řídicí jednotkou lisu PLC Simatic S7-300 byl v případě nového lisu použit komunikační procesor, kterým PLC disponovalo. Komunikace probíhá pomocí |
 |
|
V druhém případě se pro instalaci počítače využilo možnosti použít nevyužitý otvor v hlavním rozvaděči lisu, do kterého se počítač připevnil. |
 |
|
V případě staršího lisu, jehož PLC nemělo komunikační procesor, bylo potřeba využít jiného řešení. Z tohoto důvodu se použil Simatic S7 PC Adapter USB, který byl připojen k PLC i IPC. Komunikace tedy probíhá přes MPI rozhraní. Obě komunikace jsou v uživatelské aplikaci MASA implementovány, proto již nejsou potřeba žádné další prostředky pro vyčítání dat z PLC firmy Siemens (například OPC server apod.). |
 |
Celá aplikace zaznamenává a vyhodnocuje několik požadovaných parametrů stroje. Ty můžeme pro přehlednost rozdělit do následujících kategorií:
Nastavení stroje
- teplota taveniny (nastavená)
- tlaky a doby jednotlivých tlakovacích fází
- časy tlakování a tuhnutí
- tlaková kompenzace, zpožděné otevření formy
- maximální počet cyklů na naplněnou pec
Měřená data stroje
- teplota taveniny (skutečná), teploty forem
- celkový čas cyklu (i s manipulací po odlití)
- chladicí systém forem
Měřená data výrobku
- skutečné tlaky licích kroků
- SN odlitku
- čas odlití výrobku
Poruchy stroje
- poruchy vedoucí k ukončení výrobního cyklu
- poruchy nedovolující další výrobní cyklus
- ostatní poruchy
|
Na závěr ukázka hlavní stránky měřící a statistické aplikace MASA, která zpracovává data z nízkotlakých lisů řízených PLC Simatic S7. Klikněte si na obrázek pro zvětšení. |
 |
Závěr:
Připojením nízkotlakých lisů do MASA systému pro monitorování a vyhodnocení strojů byl zákazníkovi poskytnut nástroj, který sleduje výrobní proces, slouží k průběžné kontrole výroby, je schopen výrobu zpětně vyhodnocovat a poskytuje možnost dohledat, za jakých podmínek byly odlitky vyrobeny. Poskytuje dostatečné množství dat, na základě kterých může zákazník mimo jiné nalézt slabá místa výrobního procesu, popřípadě upravit hodnocení operátorů podle jejich produktivity.
Jaroslav Blažek
Doplňující odkazy k článku:
Elekt Labs s.r.o, výrobce systému MASA: http://www.elektlabs.cz
Online ukázková verze MASA aplikace: http://www.elektlabs.cz/m2demo/
