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制造生产与物流过程的优化

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轻金属铸造企业Schulte & Schmidt公司主要生产铝和锌的压铸零件，该公司的生产基地位于Nürnberg和Flossenbürg，年产铸造零件约7500t，其客户主要为汽车、电器、家用和休闲用品工业。在公司50年的发展历程中，该公司已经发展成为了一个提供全程服务的供应商。 Schulte&Schmidt公司承担了由设计和研发，到模具制造和最佳制造方案的开发，再到大、小批量的生产等所有任务。同时，精心设计出的灵活的生产和物流过程，保证了产品的检验和如期交货。该公司位于Flossenbürg的工厂主要生产铝铸件，如汽车发电机外壳等。量体裁衣的解决方案高质量和准确供货的基础是单个工作步骤的高自动化程度和经过优化的生产准备、过程控制和后勤供应。由于普通的标准运行数据采集系统不能提供所需要的信息，因此Schulte&Schmidt公司决定构建一套独立的生产控制和物流系统。但是，其前提条件是现在的机器控制装置需要与内部的ERP系统连接。当今，所有的生产机械几乎都装配有控制装置，拥有以太网接口。因此，对于同高层的ERP系统的连接就需要采用一种性能强大且成本低廉的标准媒介，这样将SPS的数据传输送到上层的“办公室世界”，原则上是没有什么问题的。但是，假如用户打算将机器与ERP系统直接连接，采集控制装置没有提供或是原则上不能提供的数据，那么一定会产生问题。而且如果采用的是不同供应商提供的机器，那么这些问题就会更加突出。 “假如用户在这种情况下，除了机器的数据之外，还需要对其他的信息进行分析处理，那他就必须和机器制造厂家就控制或操作软件的调整进行谈判。”Schulte&Schmidt公司系统技术负责人Dragan Petkovic先生解释说，“这通常是一个漫长而昂贵的过程。”由于希望尽量节省开支，但又希望在运营上经过优化，所以该负责人决定才用Elektronik Systeme Lauer公司的WOP-iT-Panel。Schulte&Schmidt公司将这家公司的智能型HMI终端作为附加的IT级别插入到机器控制和ERP层面之间。公司利用它们不仅是收集机器参数，还额外调查其他的数据。“由于WOP-iT HMI软件的模块化结构和开放性，我们能够连接上Wago-Controller控制器，该控制器允许采集其他的传感器数据。如对压力机的活塞运动路径进行测量，机器制造厂的标准配置对此是不做监控的。”Petkovic先生在解释成型过程时说（图1）。（图片）图1 通过精心设计的数据管理系统能够灵活的进行生产员工保证产品质量在决定采用15in（1in=25.4mm，下同）的触摸屏时，需要确保操作人员能够接受。同样，具有决定意义的是设备在恶劣工业环境中的可靠性，其工业环境为炙热的烟雾和持续的振动。Petkovic先生接着说：“设备运转以来的两年中，触摸屏至今尚未发生过任何故障。而且，我们借助WOP-iT?对过程进行了简化，因为现在我们可以利用应答器对时间进行采集，以便对机械的操作者进行识别。”通过可以领会的工作过程，员工们的责任感得到了提升，因此产品质量的得到了提高（图2）。此外，还可以自动地向工人提供相应的操作技术知识。（图片）图2 通过提升自我负责感，员工能够生产出高质量的产品由于采用了WOP-iT软件，企业还可以把机器按功能分组后进行中央控制。为此将触摸屏用总线与机器或外围设备的控制装置联成网络，并经以太网同ERP系统连接。这样，WOP-iT触摸屏不仅收集压铸机的数据，而且也采集冲模机的数据。此外，喷射装置还向触摸屏报告其运行情况，工件操作机器人会通知它转交了多少工件。尽管触摸板的触摸界面适合于机器操作，Schulte&Schmidt公司的工程师还是在显示器下面安装了一个附加的键盘。工人们就能够保留一个自己习惯的操作环境，即使工人们在操作时双手沾满油污也是完全可以的。灵活反应最重要 “通过‘量体裁衣’的垂直集成和对机器按功能分组，我们实现了对制造生产和物流过程的最佳监控、设计和控制（图3）。”Dragan Petkovic先生十分肯定的表示。这样，Schulte & Schmidt公司的订单调度部门不仅采集运行数据，而且还把必要的订单数据发送到相关的机器上。然后，设备操作者在现场调出订单并予以完成。这种方案的另一个优点在于人们能够灵活地对影响生产的事情做出反应。当某台机器出现故障时，订单就会自动地移交给一个替代的加工站完成。（图片）图3 所有的数据都可以随时调用 “在WOP-iT触摸板的基础上，我们开发了一种个性化的方案，它允许我们对机器数据进行精确的采集，而这些数据对于现代的生产规划和革新性的价格方案是绝对必要的。” Dragan Petkovic先生这样总结说，“这种方案使机器现场的互动成为可能，而不必再设立高层控制装置或控制室形式的昂贵的附加机构。”虽然日常的工业生产有蒸汽和振动等恶劣的因素，但是采用合适的硬件实现有效的机器可视化已经不再是梦想（图4）。（图片）图4 冲压完成后的铝盖知识成就财富由于Lauer触摸屏具有客户服务器结构和可调整适应性，Schulte & Schmidt公司的工程师们研发了一套按照生产要求量身定做的系统。为此，这些项目专家借助WOP-iT设计师提供的功能强大的开发环境，开发出了一套涵盖当前和未来各种功能要求的数据库。这个项目成为了该公司的宝贵财富，可以使他们进行面向的成本和交货期规划。 11/5/2009


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