為加快推進國產煙機設備智能制造進程,中國煙草機械集團有限責任公司于今年8月份在湖南中煙工業有限責任公司長沙卷煙廠卷包車間完成了高速機產線智能化系統成果展示和線上驗收,11月份將在河南中煙工業有限責任公司安陽卷煙廠卷包車間進行統一人機界面項目的成果驗收。
其中,許昌煙草機械有限責任公司的輔聯設備YF17A型卷煙存儲輸送裝置是卷接包智能產線的關鍵設備之一。今年3月,許昌煙機公司接到中煙機械集團公司通知和客戶請求后,對YF17A型卷煙存儲輸送裝置進行了人機界面和智能化系統研發,全面提升了設備性能。
抓進度 保質量
YF17A型卷煙存儲輸送裝置智能管理系統是許昌煙機公司實現產品智能化的第一臺樣機,項目組成員需要在5個月內完成統一新型人機界面和智能化管理兩套系統的基礎數據準備、系統設計、程序開發、安裝調試、人機聯調工作。時間緊、任務重,面對未知的挑戰,他們感到前所未有的壓力。
“要想保證項目按計劃推進,我們必須快速對智能化的工控機和顯示屏進行性能測試和遠程通訊實驗,同時還要驗證數據采集的準確性和安全性,為后續的程序開發和人機聯調環節做好數據保障。”項目負責人趙強說。
為盡快帶領團隊成員熟悉新機型,開展數據準備工作,趙強根據項目組成員專業優勢安排相應的工作內容,讓小組成員最大程度發揮自己潛能,同時,許昌煙機公司安排YF17A型卷煙存儲輸送裝置產品研發組技術人員全力配合,為項目的有序推進保駕護航。
基礎數據的準備工作必須做到精、細、全。項目組將YF17A型卷煙存儲輸送裝置原有人機界面的變量與控制系統的變量一一對應,重新整理控制系統參數,智能化備件清單、替換件清單、維護策略、設備故障信息、機械電氣BOM結構等,確保數據的適用性。
集眾智 解難題
系統設計是項目開發最關鍵的環節。項目組圍繞狀態監測、故障診斷、健康評估、智能點檢等關鍵模塊進行內容填充,使設備更易于控制、維護。在團隊技術骨干的帶領下,項目組成員放開手腳、一鼓作氣,一個月便開發完成了智能化系統功能模塊的設計工作。
計劃中的狀態感知點與實際機器點位的偏差較大、智能化實時數據庫出現數據異常、班次生產數據和故障停機次數與實際不符……車間聯機調試過程中,問題陸續出現。
項目組迎難而上,認真研究YF17A型卷煙存儲輸送裝置中三維數字孿生模型狀態感知點位的具體位置,反復調整、校準、驗證模型狀態感知點信息,實現了對設備運行情況的實時監測和健康評估;升級智能化實時數據庫,重新配置連接環境,更改連接方式,解決了版本兼容性問題,保證了數據實時更新;制定合理的統計規則,將故障數據和班次信息分開統計,保證統計數據的一致性、精準性。問題一條一條記錄,一條一條解決,他們與時間賽跑,與困難抗爭。
提升入口處、下降口和輸送器下落口煙支堵塞問題一直困擾著項目組成員。“我們可以加個傳感器,煙層過高時及時預警。”“增加相機組件,實時監測煙支通道是否保持通暢狀態。”……在你一言我一語的討論中,項目組最終決定通過分析電扭矩超限趨勢實現通道亂煙堵塞預警,避免煙支堵塞造成的設備故障停機。
此外,為了提高設備作業效率,項目組在YF17A型卷煙存儲輸送裝置原有專家經驗庫的基礎上,重新規范故障名稱、代碼、原因,并把近幾年維修師傅的實踐經驗固化為故障解決方法,增加伺服控制系統的故障解決功能,提高故障解決效率。同時,他們重新設計故障頁面,將伺服故障碼與專家經驗庫連接,通過圖文結合的方式向維修人員統一展示故障點,更系統、直觀地指導維修人員解決故障。
7月,YF17A型卷煙存儲輸送裝置人機界面和智能化系統基本開發完畢,項目組工作地點也從實驗室轉到裝配車間,大家全身心投入到系統測試階段。
質量檢驗部依次驗證了YF17A型卷煙存儲輸送裝置的全狀態感知系統、設備運行實時監測和健康評估系統,實際應用了質量追溯、數字孿生一機一檔、維護保養的預測性提示、工藝參數的動態調優等功能,并對故障的精準性和反應速度進行了評估。“軟件運行穩定,機器工作正常。”測試結束后,趙強激動地對項目組成員說。
升級改造完成后,YF17A型卷煙存儲輸送裝置的新型人機界面美觀友好、操作方便、功能強大,符合中煙機械集團公司統一的人機界面標準。此次智能化系統研發完成了設備的性能優化、運行狀態優化和全生命周期管理三大部分設計,系統開發的關鍵指標達到設計要求。
目前,YF17A型卷煙存儲輸送裝置順利通過公司組織的內部測試和長沙卷煙廠的成果驗收,已發往四川中煙工業有限責任公司什邡卷煙廠進行智能產線安裝調試。
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