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知識文章

智慧工廠解決方案

 

食品行業(yè)在線SPC系統(tǒng)監(jiān)控方案

一、方案需求分析
通過與 A 公司SPC項目組人員的交流及討論,本方案將涵蓋的內(nèi)容包括:A 公司對此項目的需求,太友科技針對需求所作的初步方案,以及項目所需要的相關(guān)硬件條件的需求。

1.1目前現(xiàn)狀及需求分析
A 公司當前在制度方面已建立起較為完善的機制對制造過程的產(chǎn)品品質(zhì)進行管理,同時公司內(nèi)部已具備了各種對產(chǎn)品進行在線測量的儀器設備,如電子天平等;絕大部分儀器具備了自動數(shù)據(jù)采集的接口裝置。為將品質(zhì)管理水平提升到另一新的層次,需要應用品質(zhì)管理軟件工具對以下的幾個方面進行改善:
•采用 SPC 的系統(tǒng)功能對產(chǎn)品各加工過程的質(zhì)量進行監(jiān)控及分析,涉及工序包括:成型 (面團帶厚度、面胚重量),烤爐(重量、厚度、直徑、水份、爐溫控制),夾心(重量),包裝(重量、厚度),Check Weighter 站點數(shù)據(jù)。

•檢測儀器設備具備了自動數(shù)據(jù)采集的硬件條件,可直接將測量數(shù)據(jù)自動輸入到系統(tǒng)中,提高工作效率,保證數(shù)據(jù)更加準確、實時,同時部分實現(xiàn)無紙。

•采用電子看板方式對生產(chǎn)線的產(chǎn)品信息狀態(tài)進行監(jiān)控,使管理層能夠通過電子看板中的匯總信息掌握車間的即時狀況,而不必如傳統(tǒng)方式需要到車間現(xiàn)場才能掌握具體的信息。

•需要對烤爐溫度進行在線監(jiān)控,通過準確控制爐溫,從而控制產(chǎn)品的質(zhì)量,當爐溫出現(xiàn)失控現(xiàn)象時,需要進行即時報警。

•對 Check Weighter 工序中的數(shù)據(jù)信息(重量信息、計數(shù)信息)進行自動采集及分析,并將相關(guān)信息顯示在電子看板中。

•對成品箱重量檢測工序,針對現(xiàn)場的實際情況,采用太友科技 SPC 控制儀采用無線數(shù)據(jù)采集的方式對數(shù)據(jù)進行收集及分析。

1.2系統(tǒng)目標
系統(tǒng)運行示意圖:(閉環(huán)自動控制的管理機制)  

SPC系統(tǒng)運行示意圖
•采用 SPC 的系統(tǒng)功能對產(chǎn)品各加工過程的質(zhì)量進行監(jiān)控及分析,涉及工序包括:成型(面團帶厚度、面胚重量),烤爐(重量、厚度、直徑、水份、爐溫控制),夾心(重量),包裝(重量、厚度),Check Weighter 站點數(shù)據(jù)。
解決方案: 通過 SPC 控制圖 工具等對品質(zhì)過程監(jiān)控,能夠及時地發(fā)現(xiàn)潛在的品質(zhì)問題,提高產(chǎn)品的良品率,進一步降低當前企業(yè)的品質(zhì)成本。

•檢測儀器設備具備了自動數(shù)據(jù)采集的硬件條件,可直接將測量數(shù)據(jù)自動輸入到系統(tǒng)中,提高工作效率,保證數(shù)據(jù)更加準確、實時,同時部分實現(xiàn)無紙。
解決方案:對相關(guān)儀器設備應用直接連接電腦的方式,直接將數(shù)據(jù)直接輸入到系統(tǒng)中進行分析監(jiān)控,QSmart SPC 提供通用接口功能可讓用戶對新增設備儀器進行擴展設定實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。

•采用電子看板方式對生產(chǎn)線的產(chǎn)品信息狀態(tài)進行監(jiān)控,使管理層能夠通過電子看板中的匯總信息掌握車間的即時狀況,而不必如傳統(tǒng)方式需要到車間現(xiàn)場才能掌握具體的信息。
解決方案:通過在車間或辦公區(qū)域設置電子看板(如大尺寸液晶電視),對當前四條生產(chǎn)線的信息即時顯示在電子看板,方便管理層即時掌握車間信息。

•需要對烤爐溫度進行在線監(jiān)控,通過準確控制爐溫,從而控制產(chǎn)品的質(zhì)量,當爐溫出現(xiàn)失控現(xiàn)象時,需要進行即時報警。
解決方案:實現(xiàn)烤爐溫度的在線即時監(jiān)控,通過準確控制爐溫,從而控制產(chǎn)品的質(zhì)量,當爐溫超過控制標準時,即時發(fā)送報警信息(短信、郵件、電子看板)通知相關(guān)人員。

•對 Check Weighter 工序中的數(shù)據(jù)信息(重量信息、計數(shù)信息)進行自動采集及分析,并將相關(guān)信息顯示在電子看板中。
解決方案: Anritsu checker weighter 設備具有相應的自動數(shù)據(jù)采集接口,可將重量數(shù)據(jù)及其它計數(shù)信息數(shù)據(jù)進行自動采集,并顯示在電子看板中。

•對成品箱重量檢測工序,針對現(xiàn)場的實際情況,采用太友科技 SPC 控制儀采用無線數(shù)據(jù)采集的方式對數(shù)據(jù)進行收集及分析。
解決方案:成品箱重量檢測工序中有較多檢測儀器,由于現(xiàn)場的環(huán)境空間限制,無法安裝一般的PC,而且不方便進行網(wǎng)絡布線,所以需要采用小尺寸的設備及采用無線方式進行數(shù)據(jù)的自動采集。

1.3結(jié)構(gòu)要求
SPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求 

二、SPC系統(tǒng)詳細解決方案
方案結(jié)構(gòu)示意圖:
SPC系統(tǒng)解決方案示意圖 

2.1方案簡介
針對A公司對SPC項目的需求,方案將根據(jù)下述的品質(zhì)管理的運作模型,對每一環(huán)節(jié)的需求提供初步的解決方案,本解決方案的關(guān)鍵重點分別為以下幾點:
1. 各檢測工序數(shù)據(jù)自動采集及 SPC 控制分析方法。
在結(jié)構(gòu)中定義兩大部分:檢測工序在線監(jiān)控及爐溫的控制;在每一部門結(jié)構(gòu)下根據(jù)工序順序?qū)π枰M行品質(zhì)監(jiān)控的關(guān)鍵項目進行 SPC 的過程控制(圖 1,圖 2)。

SPC軟件總體界面圖

CPK工序能力分析 

 

2、爐溫在線即時控制及報警功能
對四條生產(chǎn)線的爐溫分別進行控制,假設每個爐需要即時監(jiān)控 A~F 六個區(qū)域的溫度,每個區(qū)域的溫度曲線進行即時監(jiān)控,如圖 3、圖 4、圖 5 所示:
控制圖 

控制圖

 

溫度即時控制趨勢圖

 

3、電子看板
應用架構(gòu)示意圖:

電子看板應用架構(gòu)圖
展示內(nèi)容:在電子看板中輪換展示生產(chǎn)線中各關(guān)鍵檢測工序的信息
電子看板 

4、成品箱重量控制
成品箱重量控制關(guān)鍵需要解決的問題是:生產(chǎn)現(xiàn)場空間有限,不方便布置網(wǎng)絡線;采用以下方案可較好地解決相關(guān)的問題,SPC 數(shù)據(jù)控制儀體積小,低功耗,同時應用無線功能可較好地解決重量數(shù)據(jù)的自動收集問題。
成品笨重量控制 

5、對潛在品質(zhì)問題進行即時報警,如缺陷比例升高時,系統(tǒng)將進行報警,報警方式包括:現(xiàn)場警報燈,郵件,短信等方式。
6、提供對品質(zhì)問題的原因分析及改善對策的系統(tǒng)跟蹤方法。
7、實現(xiàn)方便簡潔的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)導出及各種 SPC 分析功能報表,供各相關(guān)部門人員分析及參考。

2.2方案特點
1) 適用性
系統(tǒng)按照國內(nèi)先進品質(zhì)管理模式和管理制度,結(jié)合國際先進管理思想設計,能夠隨著國內(nèi)制度的發(fā)展進行產(chǎn)品更新與調(diào)整,以更好的滿足用戶需要。技術(shù)上采用 Client/Server 的實現(xiàn)方式,可以有效利用現(xiàn)有資源和現(xiàn)有辦公網(wǎng)絡資源。太友科技在各行業(yè)擁有廣泛的典型用戶,擁有成熟的業(yè)務模型,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合 A 公司的業(yè)務特點及使用習慣作相應的客戶化設置,可使之全面滿足應用要求。

2) 可靠性
系統(tǒng)采用 Microsoft 的 SQL Server 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,有嚴格的安全控制和數(shù)據(jù)備份機制,可以確保數(shù)據(jù)安全可靠;同時,太友科技在品質(zhì)管理軟件領(lǐng)域有相當?shù)目蛻艋A(chǔ),產(chǎn)品已經(jīng)很成熟,是國內(nèi)專門的品質(zhì)管理系統(tǒng)提供商,擁有一套切實可行的品質(zhì)保證體系,可以確保軟件的開發(fā)及服務品質(zhì)。

3) 易用性
系統(tǒng)結(jié)合中國企業(yè)用戶文化習慣,采用直觀易用的操作界面,界面友好,秉承太友科技軟件的一貫風格,操作便捷,易學易用。菜單、報表等界面元素符合國人習慣。

4) 安全性
系統(tǒng)采用 Client/Server 結(jié)構(gòu),在企業(yè)內(nèi)部運行,可以保證內(nèi)部各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不被非法用戶所獲取。在應用軟件的設計上,強化權(quán)限管理功能,具有多級安全機制。通過對各級人員的權(quán)限分配,做到所有人員只能查看與使用和自己相關(guān)的數(shù)據(jù)。 因系統(tǒng)采用 Microsoft 的關(guān)系數(shù)據(jù)庫,有嚴格的口令驗證機制,同時可輔助制度上的約束以確保數(shù)據(jù)不會被非法用戶所獲取。

5) 可擴充性
系統(tǒng)考慮到以后可能增加用戶、生產(chǎn)設備等的特點,在設計思路上作了優(yōu)化和預留接口,易于擴充,可動態(tài)設置業(yè)務流和數(shù)據(jù)流,適應今后由于管理制度、機構(gòu)設置、業(yè)務流程和管理要求發(fā)生變化而導致的業(yè)務重組,滿足企業(yè)未來的發(fā)展需要。

 


 
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