本題已加入知乎圓桌 ? 「無人工廠」進化論,更多關於「工業自動化」的話題歡迎關注討論。


當看見題主的提問時,我的內心獨白大概是這樣的:第一秒,這大概又是一個和設備硬體、實施規劃等相關的問題……第二秒,唉,沒啥好說的,撤了,撤了……第三秒,好像……IT運維團隊也能插上話吧?畢竟其他回答都和硬體相關!經過三秒漫長的內心掙扎,我決定站出來,為廣大的運維同胞們發發聲!本文主要從信息安全及工廠數字化兩方面回答問題。

SEWC(西門子工業自動化產品成都工廠)作為2018年全球九大「燈塔工廠」[1]之一的工廠,同時也是西門子在中國建立的首家數字化工廠,五年間,在數字化和自動化領域取得了長足發展。KUKA機械臂、AGV小車、RPA[2]和自動化物流等等,各種新潮產品和解決方案隨處可見。那麼,SEWC是如何保障各種設備安全有序地進行生產的呢?

在題幹「在全是自動化設備的工廠裏,如何保障各種設備安全、有序運行」中有三個比較重要的點,分別為:「全是自動化設備[3]的工廠」、「保障各種設備安全運行」和「保障各種設備有序運行」

全是自動化設備的工廠

在回答問題之前,我們要明確一個概念「全是自動化設備 的工廠是什麼樣的」。「工業4.0 [4]對於各位看官一定是不陌生的。實際上,全是自動化設備的工廠,就是工業4.0的產物,簡單來說就是一系列機器幫你智能地幹活。數字化、智能化和自動化是其最顯著的特徵。而題主所說的全是自動化設備的工廠,其數字化程度和自動化程度肯定是相當高的!

下面請允許我佔用大家3分鐘時間,用2個視頻供各位感受「全是自動化設備的工廠」。

流程自動、物聯網數字化

相信大家觀看完視頻以後,一定對「全是自動化設備的工廠」有了直觀感受。接下來,我將簡述如何保障設備安全運行。

設備安全運行主要分為兩大類:EHS(環境、健康和安全的英文首字母縮寫)安全和信息安全。

EHS安全,相信各個企業都有自己的相關安全規定,如:操作規範,不安全行為零容忍等。但是,設備和人員的安全有了保障,信息的安全沒有保障,後果也是不堪設想的!!!例如:前段時間全世界範圍內鬧的沸沸揚揚的勒索病毒WannaCry,讓世界各地的各行各業、大大小小的企業以及政府部門遭受了不少損失。那麼在SEWC,我們主要採取了哪些措施呢?

  • 定期的信息安全審計。每隔一定的週期,每個系統的負責人將按照信息安全評定書(多達200條評定項目)對自己負責的系統進行信息安全等級評定,並對未達到要求的地方,制定相應的整改計劃。這玩意有多讓人頭疼,誰做誰知道……
  • 多重用戶身份認證。我們除了最基本的windows賬號認證以外,還設立了重重關卡。所有系統管理員需要登錄到同一個網關,獲取訪問許可權,然後再通過繁瑣的身份認證,纔有可能操作後臺數據。你們以為「網管」是那麼好當的嗎?
  • 為辦公和生產網路進行網段隔離。簡單來說,就是「不是一家人,不進一家門」,即便是門對門的「鄰居」,你也不可能隨意進出「鄰居」家吧!
  • 數據加密。在這裡,辦公電腦裏的數據不能被輕易地拷貝出來。當你從電腦上拔下U盤的那一刻,U盤裡的數據就被加密成「?¢??亂?p?i堯F槽…碼_T」了。
  • 其他信息安全防護手段。當然,還有其他很多方法,都是用來加強信息安全的,想要深入瞭解的朋友可以參考百度百科或者wiki。

保障各種設備有序運行

在我看來,設備有序運行就是設備按照生產計劃高效運行,機器少出毛病,系統少出問題,半夜別老call我。別看只有不到三十個字,要想真正做到以上四點,可是要付出不少心血的!2018年,工廠物流軌道擴建期間,我作為物流系統的運維人員,幾乎每天的日常都是:半夜手機鈴響——&>處理系統故障——&>躺在牀上數頭髮——&>鬧鐘響——&>上班。前段時間有句網路流行語是「你見過凌晨四點的XXX嗎?」,我只想說:別問!我見過每個時間段的成都!

言歸正傳,保障設備有序運行是每家工廠都會面臨老大難問題。為什麼呢?因為每家工廠的業務流程不同、製造設備不同、管理方式不同,所以「如何保障設備有序運行」並沒有一個一成不變的答案。

SEWC 西門子工業自動化產品(成都)有限公司

下面,我就以SEWC為例,來說明如何保障設備有序進行。在SEWC這樣一個「燈塔工廠」裏,自動化設備種類多,數量多,比如:

  • 「自動化物流系統」

自動化倉庫、自動化物流

  • 「機械手」

機械手

同時,控制(這裡的控制不僅指運動控制,同時包含了整個生產流程的控制)自動化設備的軟體和硬體數量也不少:

相信各位通過上面的信息也看出來了,要保障各種各樣的自動化設備有序穩定運行,並不是件易事

如此多的軟體和設備,如此交縱錯雜的流程,其有序、穩定的 運行,還是得響應「兩條腿走路」方針——「IT運維」和「設備運維」協同作戰。以下是我們為了保障設備有序、穩定運行採取的主要措施:

  • 「IT將複雜的業務流程透明化、明確化、自動化」。試想一下,業務流程沒有明確的流程,生產中出現的與業務部門相干的問題該如何處理呢?如此一來,正常的生產活動自是無法有序開展。為此,我們開發了自己的工作流平臺,在這裡,每個流程的走向都十分明確。同時,業務發起人也能清楚的看到每個流程的處理人及處理用時。如此透明的流程和省時的審批過程,不僅將業務流程規範化、透明化,同時也提高了溝通效率。例如,我在今年提交了一份精益改善的想法,前三個流程都已經得到了流程負責人的同意,目前就只剩最後一步沒有得到審批了,如下圖1-2所示。

圖1-1

圖1-2

Workflow Platform

  • 為了滿足柔性生產模式的原材料需求,我們建立了自動化物流系統。為了保障物流軌道的有序運行,硬體工程師利用WinCC(視窗控制中心)開發了「物流軌道硬體監控系統」,遇到硬體故障時,對應區域就會變為紅色,並將報錯信息輸出。當設備運維人員看到報警時,就能立即前往故障發生地對故障進行處理。

WinCC

  • 「IT聯合設備運維團隊開發OEE(設備綜合效率)系統」用來監控生產設備的運行狀況,當設備停止生產時,停止生產的時間段的狀態則會在OEE中顯示為紅色,當工程師狀態欄中有紅色的區域時,需要及時維護導致設備停機的原因。工程師還可以通過左側的Ticket系統查看導致設備停機的歷史記錄,從而快速定位生產效率下降的原因。

SEWC OEE System

這套SEWC自主開發的OEE系統,應該算得上是一個技術亮點了。在以往的生產活動中,除了做設備常規保養以外,時而發生的零件故障會導致設備停工。而這一停,要少生產多少產品,少賺多少錢呢!!!老闆可不開心了。怎麼才能減少甚至消滅此類問題呢?於是乎,IT、生產部門、設備運維團隊和精益生產部門聚在一起,大家天馬行空、集思廣益,終於研究出了一套解決方案——開發OEE系統監測設備運行狀態。 於是乎,機臺工程師開始琢磨設備運行狀態的數據採集,IT則根據生產部門對設備狀態的判斷進行一系列的演算法和架構設計,精益生產部門則負責對OEE的計算模型進行反覆驗證及優化。 經過半年時間,一套初具雛形的OEE系統開發完成(界面比現在醜了不是一星半點)。機臺工程師將每分鐘的設備運行狀態存儲在指定位置,OEE系統則每隔一定時間,前往指定位置獲取設備運行狀態,同時對以獲取到的設備狀態進行實時計算(若干分鐘內,只要設備狀態沒有超過規定時間,則設備狀態被視為正常運行),然後將實時運算所得結果,以橫向條形統計圖呈現。當出現非正常狀態時,設備運維團隊點擊該時間段,對故障原因進行記錄。由於OEE採用了具有數據緩存功能的表結構設計、微服務技術架構,因此,任何意外的系統宕機都不會對原始數據產生任何影響。於此同時,數據分析系統會對故障記錄進行分析,對可能出現的設備故障進行預測。

  • 「IT聯合業務部門開發報表平臺」將業務數據分析、IT設施設備性能監控、生產數據分析等功能集於一身,從而使得業務部門能夠制定更高效的流程,IT運維和設備運維能夠提前發現潛在問題,避免將來可能發生的停機。

SEWC Tool Box

  • 「IT開發Ticket系統」幫助我們記錄並統計系統出現問題時的根本原因。每月進行一次統計,對當月出現頻率較高的軟體故障,從業務流程、軟體自身原因兩個維度進行分析,並制定可行的解決方案。

在Ticket系統中,系統管理員需要記錄詳細的系統故障原因以及處理過程。

綜上,在自動化工廠裏,要想保障各種設備安全、有序運行,並不是靠某一兩個部門就能實現的,也不是一朝一夕就能做得面面俱到的。它需要各個部門積極配合,需要集思廣益、不斷探索!當然,最重要的是離不開那些在堅持在一線,默默付出的運維人員~

最後,感謝SEWC BE – Han Ting Ting為本稿提供的素材,感謝SEWC IT – Yang Jian對本稿技術細節審核,編輯@Yang Qi Sen對本文提出的修改意見。

本文由西門子工程師撰文回答,希望對題主和關注這個話題的知友們提供幫助

特別鳴謝本文作者:

西門子工業自動化產品(成都)有限公司

IT物流工程師:時英艦 @時英艦


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參考

  1. ^http://www.chinamae.com/shownews_144064_20.html
  2. ^https://cloud.tencent.com/developer/news/83445
  3. ^https://baike.baidu.com/item/%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%AE%BE%E5%A4%87
  4. ^https://baike.baidu.com/item/%E5%B7%A5%E4%B8%9A4.0/2120694?fr=aladdin


這個問題很贊,其實這纔是自動化最難的地方,其實這個問題可以問得更「漂亮」一點,那就是「如何保障各種自動化設備安全、有序、持續而穩定的運行」,如果是這樣的提問,那就可以用金星的話來說——完美。

其實任何自動生產線的規劃和研發都是基於以上四個點來考慮的,其中決定一條自動線評估成敗的其實是「穩定性」,而這個點往往被認為是理所當然的功能而忽略掉,但是這也是出問題最多的一個點。

專業的客戶更多的是將自動化先的問題聚焦在「節拍」和「成本」上,外行的客戶更多的是關心你會用幾個機器人來實施,因為在他們眼裡,只有帶有機器人的自動生產線才能稱之為自動化,而其它的都「不好看」。

聚焦在「生產節拍」和「生產成本」上自然是無可厚非的事情,因為這提醒了投入產出比,從企業的發展來說,這是評估一條自動化生產線是否具有可行性的黃金標準,因為沒有人會去做虧本的生意,所以生產節拍就成了企業關心的頭等問題,甚至是唯一問題。

而自動化研製商為了「投其所好」,自然在生產節拍和生產成本上會盡量去迎合甲方的需求,而這樣導致的後果就是無限的壓榨研發智力和壓縮研發成本,隨之而來的結果是,在滿足了生產節拍和成本的同時,也在一定程度上犧牲了自動化生產線的穩定性。

好的東西一定是需要付出代價的,在自動化研製上更是如此,你用的是什麼品質的功能部件,你就會獲得什麼品質的運行效果,這絕對是成正比的,在這件事情上,從來就沒有驚喜和意外。這個世界上不存在又便宜又好的東西,正如馬雲曾經說的一樣——你居然相信在淘寶上能買到幾十塊錢的勞力士,是你瘋了,還是你傻?

而一條自動化生產線最可貴的品質其實是「穩定」,只有在使用過程中你才會體會到這個品質的可貴,當然以上的討論只是一個前奏,接下來介紹到底是什麼東西在保障設備的安全和有序運行。

01 總體方案佈局的合理性

在能實現自動化功能的前提下,方案結構的設計越簡單越好,任何設計都是相通的,要做到簡單纔是最難的,自動化設備遵循一個原則——多個廟多個鬼,如果你設計的自動化生產線過於複雜,那也就意味著它出現問題的可能性就會越大,我們就算拋除所有的犯錯,只是討論各功能部件的正常損耗,零部件太多的生產線出錯的幾率依然是更高,這是需要引起所有設計工程師的注意的地方。

設計一個產品,不要把它搞得太複雜了,除了穩定性存在很大的隱患外,研發成本、製造成本和售後成本都是很大的增加,這是非常不值當的一個事情,所以我能給的建議就是方案越簡單越好,部件越少越好,更確切的說應該是「簡約而不簡單」的一種設計理念,不要去搞那些高大上的東西,實用最重要,對於企業而言,我們玩的是「落地」,而不是滿足那些業餘者的眼球,更不是迎合某些當權者的好大喜功。

02 感應開關的選擇

如果說到對自動線有序、安全、持續穩定運行最關鍵的功能部件,那感應開關是不可忽略的主角,這個東西在很大程度上決定了自動化設備的穩定性,而且要基於使用環境去選擇感應開關的類型,例如是否需要防水,是否需要耐腐蝕,是否需要耐油,是否需要耐高溫,這都是需要考慮的環境因素,其實感應開關是有很多針對性的類型的,當然價格也非常的不一樣,不同品牌有很大的差價,相同品牌不同型號也存在一定的差價,但是選擇的原則是——在滿足功能的基礎上,盡量選擇你能接受的最貴的那個型號,如果你不缺錢,那就只選貴的,不選對的,工業產品的品質基本上和價格成正比,當然這很符合等價交換的原則。

曾經我在這個事情是喫過「老虧」,剛開始的時候,為了節約成本,選擇了相對便宜的感應開關型號,剛開始用的時候還是可以的,但是用不多久就會出現各種各樣的問題,要麼就是感應出錯,要麼就是直接損壞,本來很好的一條自動線就是不能持續的穩定運行,搞得大家狼狽不堪,後來不得不壯士斷腕式的更換掉所有感應開關,然後在也沒有了這些鬧心的瑣事煩人,所以現在我都是在能接受的範圍內選擇最好的那一款,這個原則也深入到了我的生活中,不論我購買任何東西,我都在自己力所能及的前提下選擇最貴的那樣,因為我始終相信品質是需要買單的,幾十塊錢買不了勞力士。

03 自動化程序的編寫

這個東西非常重要,在程序的編寫上要對各種動作做「互鎖」式的邏輯處理,一定要把在生產過程中各種鬧心的可能都估計足了,很多人寫的運行程序只考慮最理想的狀態,然後就不斷的出現運行中的BUG,其實在自動化設備落地的過程中,永遠都不存在所謂的理想運行狀態,都是存在著各種各樣的不可預料,有的甚至都超出我們的想像,自動化程序是一個不斷優化和改進的過程,對於研發工程師而言,一定要有不斷修改和優化的耐心和勇氣,任何牛逼的程序都是修改和完善的結果,這不是一個能一次到位的工作,神仙也無法保證絕對的正確,何況寫程序的是人。

在設備調試和運行的過程中,我們要讓研發人員深入到第一線,讓他們去測試他們的程序,讓他們去跟蹤設備的運行,然後在繼續優化,尤其要注意操作者和環境的反饋,每個人所關注的點都是不一樣的,但是這些都和自動線的運行息息相關,只有把準備工作做足了,才能真正設計出BUG更少的程序,即使是同樣的結構,不同的程序工程師都會帶給我們很不一樣的結果。

程序的優化,有可能牽涉到一些細微的結構修改和感應開關的增加,這是一個很合理的過程,也是需要結構設計工程師和電氣控制工程師通力合作的工作,所以在這個優化的過程中,一定要注意團隊的雙向溝通,不要相互擠兌和拆臺,這不是哪一個人的責任,而是團隊的工作。

04 高度重視操作者的培訓

其實真正的挑戰來自操作者與自動線的匹配程度,很多人以為自動化設備會無限降低對操作者的要求,其實不是這樣的,要看崗位設置,雖然在一定程度上會降低對操作者傳統的技能要求,但是卻從另一個層面提升了對操作者的要求,例如高度的責任心和對自動線關鍵點的監控,任何自動線都有其關鍵部位和易損的功能部件,這些地方是需要重點關注的,及時而有效的提前幹預會極大的提升自動線的壽命和運行穩定性。

特別是對操作者責任心的培養要遠遠大於對其技能的培養,堅決要杜絕對自動化生產線的破壞式使用,這種操作應該是要被槍斃的,因為這對自動線的維護實在是太要命了,自動化設備是一個有機的複合式設備,任何損壞都會導致全線停工,所以高度的責任心是不可或缺的必備因素。

05 定期保養

再牛逼的自動化設備也不過是機器,是機器都需要保養,定期的保養應該是自動化設備運行的一個必要步驟,將問題解決在萌芽狀態是最有效的維修,不要等到把自動線用殘了再去維修,到這個時候就已經有點亡羊補牢了。

其實很多企業的領導是很不理解的,特別是生產車間的領導,一條好好的生產線,動不動就停下來保養,不僅耽誤了生產,也幹擾了車間的運行,他們甚至懷疑這是設備運維部門故意在「做項目」,其實是他們太業餘了,醫在無病時纔是真正的良醫,等到發現有病再就醫就有點晚了,這個原理對於自動化設備同樣適用。

綜上,其實自動化設備並不是一個很神祕和科幻的東西,都是多功能設備的自動化複合而已,只要明白了它的運行原理,就能很好的保證其安全、有序、持續而穩定的運行。


安全生產是這幾年在經常在工業生產領域聽到的一個詞。在倉儲物流中心裡或者在工廠的倉庫裏,物流操作員忙忙碌碌的操作各種設備進行物料管理和搬運,這個過程其實也是生產環節的一部分,因此不可避免的也要注意安全問題。而對於應用在廠內物流或者是倉儲物流中心裡的各種倉儲物流自動化設備在運行的過程中,背後隱藏的安全設計顯得尤為重要。

對於設備和設施來說,工程師在初始產品設計的時候就應該將安全因素考量進去。這也是為什麼世界範圍內不同的國家和地區都有對各種產品的安全認證,比如CE認證,UL認證等等。安全是頭等大事,設備與系統在完成基本功能的前提下要儘可能的把安全隱患作為系統的一部分設計進去。


  1. 系統規劃

在倉儲物流自動化項目的規劃階段,規劃人員應該綜合多方面的因素,在整體佈局和系統配置時需要把安全也作為規劃工作裏的一部分

比如:

  • 搬運設備通道與行人通道分開佈局
  • 在設備佔地範圍內給維護人員留有可以進行安全維修的位置或區域
  • 設備區域要避免與消防通道或者逃生路線的干涉
  • 將強電的電氣接入位置或者有一定危險係數的設備要盡量佈置於與操作員較遠的距離處
  • 有人參與操作的工序中,要有人體工程學設計
  • 有重載的貨物存儲時,要考慮土建的承重能力
  • ……

2,設備的自身的安全裝置

有些倉儲物流自動化設備有著大量豐富的應用案例,經過多種應用場景下積攢的經驗,很多安全的部件設計也逐步的集成到系統裏。在自動化物流系統裏,可以經常看到如下的一些設計:

  • 安全護欄

在高速運行的設備區域,經常會看到有一層安全護欄將設備圍在中間,作為安全防護的第一層保護。比如機械手在高速運轉時,如果夾具某些時候失靈,可能會造成貨物離開夾具飛出去,如果周邊有操作員或者維修人員經過時會非常危險。通常要進入這些區域維護時,首先要將設備在安全護欄外將設備停止然後再進入。一般高架庫裏的堆垛機工作範圍也會有同樣的安全護欄設置,以免發生維修或其它不確定場合下發生的安全事故。

  • 緩衝死擋

自動高速搬運設備在通常情況下會按照提前預設的程序種指定的速度加速和減速運行,在正確的位置處停下來完成存貨或者取貨的動作。某些極端情況下,如果設備失控,可能會以很快的速度沖向終點,如果真的發生此種情況,會非常危險。因此在高速設備的終點位置會裝有一個緩衝裝置來防止高速設備脫軌從而引發重大事故。比如堆垛機的軌道末端會有配有緩衝死擋放置堆垛機失控衝出軌道,再比如提升機的最低位和最高位置也會配有一個緩衝放置提升機衝出正常運行軌道。

  • 防撞保護

在倉庫裏會有人工操作設備進行物料的搬運作業的情況,比如叉車司機開叉車從貨架上拿取託盤,由於是人工駕駛叉車,是屬於主觀的一個作業操作,那必然每次叉車司機駕駛叉車的行走路線也不一樣,這樣難免會有叉車在作業時碰到貨架的情況。如果貨架上的貨物載重較大,層高較高,貨架在日復一復的,月復一月的被碰撞過程中,結構也許會發生一定的變形,這樣就給整個貨架帶來潛在的隱患。通常為了減少貨架和叉車發生的碰撞,貨架一般會在地腳周邊配套裝上一定的防撞保護,雖然是個不起眼的投入,卻極大的避免的日後的安全隱患。

  • 安全開關

為了是設備在合理並且安全的範圍內正常運行,通常會在物流自動化設備上配有各類安全感測器。比如各種限位感測器,即設備或者機構運行到了最邊緣的位置,比如在傳統的堆垛機機身上安裝有大量的限位開關:前後軌道限位感測器,垂直載貨臺最高最低極限位置感測器;還有負重類的感測器,比如超重感測器,一旦超過一定的載重量,設備將停止運行,避免發生危險。還有各類防碰撞感應感測器,比如AGV身上的雷達掃描感測器,實時掃描在運行的一定範圍內是否有障礙物或者人在附近,一旦檢測到馬上減速停機。

  • 蜂鳴報警

某些移動設備在機身上安裝蜂鳴報警器非常又必須要,尤其是在人機共同協作的工作區域內。

3. 控制系統的安全邏輯設計

設備的動作執行背後都有控制系統在指揮,一般的控制系統通常都只負責設備的正常物流搬運和存儲。為了是系統更加的安全,控制系統往往可以從如下幾個角度來提升系統的安全性。

  • 採用安全PLC

在倉儲物流自動化行業,控制系統最常見的就是基於PLC設計的。隨著安全的意識越來越強化,各家重量級的PLC生產廠家針對性的生產了特有的「安全型PLC」。

安全PLC(安全可編程系統)指的是在自身或外圍元器件或執行機構出現故障時,依然能正確響應並及時切斷輸出的可編程系統。

採用安全PLC設計的系統就可以避免由於普通PLC出現問題而引起的設備系統造成的安全問題。

  • 邏輯判斷

分佈於倉儲物流中心的各個自動化設備上裝有大量的各類感測器,而這些感測器在設備正常運行情況下的信號是有一定規律變化的。而這些感測器的狀態和值是實時和動態被控制系統採集的,因此控制系統可以分析這些感測器上的狀態變化是否符合設備正常運行下的規律。控制系統一旦監測到某些感測器的狀態變化不符合正常規律時,這說明設備當前在工作時發生了一些問題,其中有一些可能會帶來重大的安全隱患。此時控制也可以將設備停止並給設備管理員發出警報,設備管理員去現場查明原因後,排出安全問題後再人工開啟設備繼續運行。

  • 多種操作模式

有現場經驗的人可能知道,多數的事故都發生在維修人員維修設備的過程中,如何能將維修過程的設備安全性提升一點呢。某些情況下也許可以通過控制系統對某些設備設定一種額外的工作方式專門用來給維護人員維護的過程中操作。比如某些高速設備在維修的時候可以告知設備,目前設備在維修,但是維修人員又想讓設備做一些動作從而輔助判斷設備故障原因,在此種情況下,控制系統可以給這個設備在維修的模型下進行降速運行,這樣即提高了設備在維修時的安全性,又可以讓設備做動作便於故障判斷。


以上只是簡單的分享了一些可以提升安全性的思路和注意點。在實際中,有很多細節需要關注並實施好才能把風險控制到最低,同時對於系統和設備的定期保養和維護也十分有必要,可以提前將安全隱患扼殺於搖籃。

國外的自動化設備對於安全問題非常看重,非常正規的產品CE認證過程非常複雜,需要認真關注到設備和系統的每一個細節點。如果國內的工程項目裏引入CE等類似的國際標準,相信整個系統的安全性會大大提升,當然這需要耗費掉一定的資金投入和資源。


我的回答是...需要人工維護...就算在頂級電子產品代工的富士康自動化車間裏,都還沒實現完全自動化,總有一些工序是需要人工的,最起碼要人工上料吧,瑕疵外觀檢測現在也大部分依賴人工。我是做機器視覺的,就是代替人的眼睛,想做到萬無一失非常難,現在每臺設備我們都要有售後人員在現場維護。現在哪個工廠能保證所有機械硬體和軟體完全沒問題?就算沒問題,誰能保證物料來料完全一致?要實現全自動無人值守車間還需要很長的路要走,這個要依賴流程,設備,物料的標準化,和人工智慧的發展..


利益相關,基恩士在職員工。工作經驗尚淺,只是粗略的談一下自己的看法,歡迎各位大佬批評指正。

感覺除了電控部分事前做好各種程序邏輯,報錯處理,盡量少出bug外,感覺主要分為兩個部分,一.設備的預知保全。二.設備出現故障後的追溯,快速處理

一.設備的預知保全

就是對設備的各項參數數據統計起來進行分析,提前對設備可能出現的不良進行預警。實際上一些部件的故障,(例如氣缸,感測器等等)並不是一蹴而就、馬上就產生停機故障的,往往有一個性能衰變,量變積累產生質變的過程。那麼是否可以採集該部件的相關數據,檢測部件性能的衰變情況,在達到設定閥值的時候進行報警,從而在部件發生不良之前就更換掉呢?

二.設備出現故障後的追溯,快速處理

一個設備設計的再好也難免發生故障,有些故障可能是機構方面原因導致的,有些可能是因為電控程序的bug,更多的情況可能僅僅只是操作員工的操作不當,比如生產參數輸入錯誤或物料投放錯誤等等。現在很多工廠會遇到出現故障後無法及時排查原因的問題,導致某些故障反覆發生。

針對這類問題,如果能做到重現當時故障的情形,比如故障前後一段時間內,機構是如何運作的,電氣程序是什麼樣的,有沒有人工的幹預等等。把相關所有信息全部整合起來,每次發生故障時生成一個記錄文件打包發到伺服器裡面由維護人員根據文件分析產生故障的根本原因並進行解決,那上面說的的問題就不會出現,相對的設備整體的穩定性也會提高。


以下純為個人觀點,可能比較激進,但歡迎討論。

樓上說了好多,都對,不是反對大家觀點。作為一個生產一線出身,又長期混跡於精益生產諮詢的人來看,大家都忽略了一個點,就是管理模式。一臺設備造的再好,都無法避免會出現問題,特別是非標定製的。在設備開發過程中,佈局考慮,硬體選擇,程序編寫都能講設備故障率降低,但不能避免出現故障。

見過太多設備工程師(有些公司直接叫機修),在設備出現故障的時候想盡辦法去維修,然後修好了,完事了。設備再壞,再修。真沒見過多少人在設備故障後考慮設備為什麼會故障,如何防止設備再次故障,並將其記錄。有人提到了設備的FMEA,這是開發的時候預見到的問題的清單,但我要強調的是,設備運行過程中不可預見的問題纔是影響設備安全穩定的關鍵。

在我認為,作為一名合格的設備工程師,在設備故障時最快恢復生產,並在設備正常運行時研究如何防止問題再次發生,並將研究結果記錄下來以供設備開發時進行參考,如此,才能最大限度的確保設備的安全和穩定。

話有點糙,但意思就是這樣的意思,可能有點激進,但請見諒


無人化生產是理想化狀態實際上,還需要後期運營和維護團隊,至少要有一個懂得機械和程序的人,否則時間一長就會故障一大羣,越智能的設備,越需要更高級的維護團隊。


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