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轉(zhuǎn)發(fā)自：專題報(bào)道

作者：文/劉龍傳，方安勇，王飛宇，一汽一大眾汽車(chē)有限公司成都分公司

伴隨著5G開(kāi)始商用，智能制造在工業(yè)生產(chǎn)內(nèi)不斷升級(jí)，傳統(tǒng)的預(yù)防性維護(hù)要求制造企業(yè)投入大量的人力和財(cái)力，無(wú)法找到設(shè)備零件的壽命拐點(diǎn)，提前更換，將導(dǎo)致成本的浪費(fèi)；延時(shí)更換，出現(xiàn)停機(jī)將導(dǎo)致生產(chǎn)率的下降。

如何找到準(zhǔn)確的更換時(shí)間點(diǎn)，我們需要工業(yè)大數(shù)據(jù)的分析，使用預(yù)測(cè)性的維修方法，實(shí)時(shí)掌握零件的工作健康狀況，從而判定備件是否可以繼續(xù)工作，這也是未來(lái)的維修發(fā)展方向。

著汽車(chē)行業(yè)整體銷(xiāo)量的持續(xù)下滑，各大車(chē)企都在進(jìn)行成本的壓縮，對(duì)于沖壓設(shè)備來(lái)說(shuō)，設(shè)備昂貴，零部件種類(lèi)繁多，控制系統(tǒng)多樣、復(fù)雜，利用工業(yè)大數(shù)據(jù)有效的對(duì)沖壓設(shè)備、零部件進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析和管理，彌補(bǔ)傳統(tǒng)預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)的缺點(diǎn)，將大大提高生產(chǎn)效率、降低人員成本，針對(duì)設(shè)備不同的損壞周期和損壞影響的程度，制定不同的維修策略矩陣如圖1所示。

( l )針對(duì)出現(xiàn)頻率高，影響大的問(wèn)題，我們判定其為設(shè)計(jì)問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、改進(jìn)控制結(jié)構(gòu)就可以徹底解決

（2）針對(duì)出現(xiàn)頻率高，但是影響很小的問(wèn)題，我們可以準(zhǔn)備充足的備件作為臨時(shí)措施，同時(shí)采取技術(shù)手段來(lái)解決問(wèn)題

〈3）針對(duì)出現(xiàn)頻率低，影響又小的問(wèn)題，我們就可以通過(guò)傳統(tǒng)預(yù)防性維護(hù)的方法，定期定頻次的進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，防止問(wèn)題出現(xiàn)。這種問(wèn)題的出現(xiàn)沒(méi)有規(guī)律可循，但是一旦出現(xiàn)將造成長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī)，影響生產(chǎn)效率，因此我們就要采取新的技術(shù)手段，實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的分析得到有效數(shù)據(jù)后，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型的建立，實(shí)時(shí)掌握損壞部位的劣變趨勢(shì)。

沖壓車(chē)間采用德國(guó)Muller Weingarten進(jìn)口沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線，整線由KIJKA機(jī)器人組成的拆垛單元，德國(guó)先進(jìn)的VMT視覺(jué)對(duì)中系統(tǒng)，6臺(tái)大型沖壓機(jī)，7 個(gè)高速傳輸機(jī)械手—Speedbar組成，如圖2所示。

整線設(shè)備的電器控制系統(tǒng)主要采用西門(mén)子公司的 S7一400 CPU,通訊上采用Profibus總線、Profinet總線以及德國(guó)Beckhoff公司的Twincat軟件PLC,通訊上采用EtherCAT總線，通訊速度最短可以達(dá)到50卩s

可以實(shí)現(xiàn)高速機(jī)械手的精確控制，利用VisualStudio 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集終端的開(kāi)發(fā)，并通過(guò)c #語(yǔ)言程序的編寫(xiě)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議和MODBUS有線和 MODBUS無(wú)線協(xié)議，采集設(shè)備組網(wǎng)內(nèi)的各類(lèi)總線的設(shè)備數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集端總框圖如圖3所示。

采集的數(shù)據(jù)分類(lèi)穩(wěn)壓電源的模擬量電壓實(shí)時(shí)采集

電源模塊原始備件只有一個(gè)數(shù)字量的開(kāi)關(guān)信號(hào)告知我們當(dāng)前的電源模塊是否處于正常工作的狀態(tài)，對(duì)于電源模塊的內(nèi)部狀態(tài)、工作情況，比如整流電流輸出電壓模擬量數(shù)值等都無(wú)法進(jìn)行分析

如果能采集到輸出電壓的模擬量實(shí)時(shí)值，就可以分析到在供電過(guò)程中是否出現(xiàn)了電壓值過(guò)高或者過(guò)低的波動(dòng)情況，針對(duì)過(guò)高的情況我們可以提前采取預(yù)防性的手段，比如在輸出端口增加浪涌抑制器，就可以有效的濾除輸出電壓過(guò)高的情況；

而經(jīng)常性的電壓被拉低，我們可以采用增加冗余電源來(lái)防止低壓導(dǎo)致的配件損壞。通過(guò)增加電源模塊的監(jiān)控分析，采取有效的技術(shù)手段，來(lái)預(yù)測(cè)電源模塊的運(yùn)行壽命，使用后電源模塊的故障率降低了46％。

液壓系統(tǒng)的液位、壓力、溫度、量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集

在板料沖壓成形的過(guò)程中液壓拉伸墊工作的好壞將決定著板料的成形質(zhì)量，進(jìn)口沖壓線液壓拉伸墊組成復(fù)雜，由1個(gè)中心缸和8個(gè)擠壓缸組成，中心缸上有3個(gè)德國(guó)MOOG品牌伺服閥，每個(gè)擠壓缸上都有一個(gè)MOOG 的伺服閥

通過(guò)伺服閥精確調(diào)整系統(tǒng)的壓力，從而得到完美的成形壓力，而整個(gè)液壓系統(tǒng)龐大，一個(gè)簡(jiǎn)單的單向閥出現(xiàn)故障，并不會(huì)引起設(shè)備的停機(jī)，但會(huì)在成形的過(guò)程中對(duì)沖壓件的質(zhì)量產(chǎn)生影響。

因?yàn)橐簤合到y(tǒng)的復(fù)雜（圖40以及本身并不智能化，導(dǎo)致了沖壓件成形中受到很多未知因素的干擾，從而造成制件的質(zhì)量不穩(wěn)定

針對(duì)這種情況，在液壓回路中增加大量帶℃一凵NK功能的壓力、溫度、流量傳感器通過(guò)℃一凵NK總線將實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集回PLC，通過(guò)c #語(yǔ)言

圖4液壓拉伸墊液壓控制圖

數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部編程．綜合多方面相數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì) ℃．LINK內(nèi)部數(shù)據(jù)解析分析 關(guān)性數(shù)據(jù)．根據(jù)Matlab數(shù)學(xué)計(jì)算

生成分析模型進(jìn)怵十算

圖5液壓系統(tǒng)10—Link數(shù)據(jù)采集與分析