Доброго времени суток, уважаемые коллеги!
В сегодняшней статье я продолжаю начатую тему о совместной работе по разработке и внедрению в эксплуатацию на предприятии машиностроения автоматизированной системы определения эффективности работы и диагностики технического состояния станков с ЧПУ на базе АИС «Диспетчер».
В статье представлен опыт реорганизации структуры управления ТОиР оборудования с ЧПУ, инновационных технологий и оптимизации процессов ТОиР на крупном промышленном предприятии с целью повышения эффективности ремонтов за счёт внедрения передовых бизнес-процессов управления ремонтами и их автоматизации и цифровизации.
В данной статье я поделюсь своим опытом по организации проведения совместных проектов, в частности реализованным проектом определения эффективности работы станков с ЧПУ.
На основании полученных данных выполняется анализ и принимаются необходимые управленческие решения.
На нижерасположенном рисунке показаны шаги управленческого цикла.
В сегодняшней статье я продолжаю начатую тему о совместной работе по разработке и внедрению в эксплуатацию на предприятии машиностроения автоматизированной системы определения эффективности работы и диагностики технического состояния станков с ЧПУ на базе АИС «Диспетчер».
В статье представлен опыт реорганизации структуры управления ТОиР оборудования с ЧПУ, инновационных технологий и оптимизации процессов ТОиР на крупном промышленном предприятии с целью повышения эффективности ремонтов за счёт внедрения передовых бизнес-процессов управления ремонтами и их автоматизации и цифровизации.
В данной статье я поделюсь своим опытом по организации проведения совместных проектов, в частности реализованным проектом определения эффективности работы станков с ЧПУ.
На основании полученных данных выполняется анализ и принимаются необходимые управленческие решения.
На нижерасположенном рисунке показаны шаги управленческого цикла.
Время, затраченное на выполнение шагов управленческого цикла, может отличаться в зависимости от решаемой задачи. Но в конечном итоге регулярная работа по такому циклу даст заметное ускорение в получении требуемого результата по сравнению со стихийным способом решения проблем, основанным во многом на субъективной информации, обсуждаемой на планерках и совещаниях.
Рассмотрим пример такого цикла. Обнаружена проблема — завышенный простой станков во вторую смену. Анализ статистики, собранной с помощью системы мониторинга, показал, что станки простаивают из-за технических неисправностей. Принимается решение увеличить ремонтную бригаду во вторую смену на одного специалиста. Через несколько дней новый анализ позволит дать ответ о правильности принятого решения просто путем сравнения объективно подсчитанного системой мониторинга времени простоя станков до и после принятия решения. Здесь главный вывод в том, что благодаря данным системы мониторинга целевые решения могут быть оперативно оптимизированы всего за несколько циклов, вплоть до полного устранения проблемы.
Для передачи информации о возникших проблемах, связанных с техническим состоянием станка и службами подготовки производства, оператор использует «Пульт мониторинга», фотография, которого показана на нижерасположенном рисунке.
Рассмотрим пример такого цикла. Обнаружена проблема — завышенный простой станков во вторую смену. Анализ статистики, собранной с помощью системы мониторинга, показал, что станки простаивают из-за технических неисправностей. Принимается решение увеличить ремонтную бригаду во вторую смену на одного специалиста. Через несколько дней новый анализ позволит дать ответ о правильности принятого решения просто путем сравнения объективно подсчитанного системой мониторинга времени простоя станков до и после принятия решения. Здесь главный вывод в том, что благодаря данным системы мониторинга целевые решения могут быть оперативно оптимизированы всего за несколько циклов, вплоть до полного устранения проблемы.
Для передачи информации о возникших проблемах, связанных с техническим состоянием станка и службами подготовки производства, оператор использует «Пульт мониторинга», фотография, которого показана на нижерасположенном рисунке.
В процессе работы оператора пульт мониторинга является его помощником и позволяет, не отходя от станка, получать и передавать в соответствующие службы необходимую для производства продукции информацию. В том числе оператор имеет возможность:
При помощи пульта мониторинга оператор регистрируется на одном или нескольких станках в начале рабочей смены. После остановки станка оператору дается определенное время, чтобы запустить станок в работу или вызвать для устранения простоя соответствующую сервисную службу. Если причина простоя, из-за которой далее нет возможности производить продукцию, не формируется автоматически, то оператор должен ввести эту причину, выбрав ее на пульте мониторинга. Разрешенное время остановки станка задается в системе, зависит от выпускаемой на станке продукции и может регулироваться. Если указанное время превышается, то автоматически формируется состояние «Простой станка», которое расценивается как нерегламентированный простой, ответственность за который несет оператор.
При этом в электронном журнале АИС «Диспетчер» фиксируется время регистрации оператора, контролируются его опоздания, преждевременный уход. Персональная регистрация операторов на станке создает условия полной прозрачности, так что в любой момент времени, настоящего и прошлого, известно, кто работал на станке, какие при этом были простои, какие выполнялись технологические операции.
Кроме всего вышеперечисленного, при использовании АИС «Диспетчер» реализуется опция, позволяющая включить операторов в процесс обслуживания оборудования. Решение данного вопроса непростое и обычно требует определенного времени на освоение. Для этого должны быть обновлены регламенты работы операторов, проведено их обучение.
И самое главное при внедрении и эксплуатации АИС «Диспетчер» — добиться понимания оператором, что эта система предназначена для повышения эффективности работы оборудования, а не для контроля за ним. Более того, функционал системы «Диспетчер» предназначен в конечном итоге для облегчения работы оператора, а достигаемое повышение эффективности производства приведет к увеличению его заработной платы.
В результате проведенного анализа деятельности Технического центра «ТОиР оборудования с ЧПУ» предприятия выяснилось, что затраты на поддержание оборудования с ЧПУ в технически исправном состоянии - это своеобразная «чёрная дыра», в которой легко исчезает значительная часть средств, а обеспечение ТОиР ресурсами – это сфера, тяжело поддающаяся управлению «по старинке».
Больше 40% работ выполняются по отказу. Существующая на предприятиях система ППР не реализуется в полной мере по нижеперечисленным причинам:
Технический центр «ТОИр оборудования с ЧПУ» в рамках совместных соглашений создал рабочую группу по разработке проекта автоматизированной системы определения эффективности работы и диагностики технического состояния станков с ЧПУ на базе АИС «Диспетчер» из предприятий, указанных на нижерасположенном рисунке.
- при техническом или организационном простое осуществить вызов службы для устранения причины простоя;
- указать причину останова станка при выполнении длительных и незапланированных работ. Например: контроль детали в ЦИЛ, получение в ИРК инструмента и др.;
- указать причину, из-за которой станок может через некоторое время прекратить работу, например, если заканчиваются заготовки, СОЖ и др. Тем самым предотвращается возможный простой.
При помощи пульта мониторинга оператор регистрируется на одном или нескольких станках в начале рабочей смены. После остановки станка оператору дается определенное время, чтобы запустить станок в работу или вызвать для устранения простоя соответствующую сервисную службу. Если причина простоя, из-за которой далее нет возможности производить продукцию, не формируется автоматически, то оператор должен ввести эту причину, выбрав ее на пульте мониторинга. Разрешенное время остановки станка задается в системе, зависит от выпускаемой на станке продукции и может регулироваться. Если указанное время превышается, то автоматически формируется состояние «Простой станка», которое расценивается как нерегламентированный простой, ответственность за который несет оператор.
При этом в электронном журнале АИС «Диспетчер» фиксируется время регистрации оператора, контролируются его опоздания, преждевременный уход. Персональная регистрация операторов на станке создает условия полной прозрачности, так что в любой момент времени, настоящего и прошлого, известно, кто работал на станке, какие при этом были простои, какие выполнялись технологические операции.
Кроме всего вышеперечисленного, при использовании АИС «Диспетчер» реализуется опция, позволяющая включить операторов в процесс обслуживания оборудования. Решение данного вопроса непростое и обычно требует определенного времени на освоение. Для этого должны быть обновлены регламенты работы операторов, проведено их обучение.
И самое главное при внедрении и эксплуатации АИС «Диспетчер» — добиться понимания оператором, что эта система предназначена для повышения эффективности работы оборудования, а не для контроля за ним. Более того, функционал системы «Диспетчер» предназначен в конечном итоге для облегчения работы оператора, а достигаемое повышение эффективности производства приведет к увеличению его заработной платы.
В результате проведенного анализа деятельности Технического центра «ТОиР оборудования с ЧПУ» предприятия выяснилось, что затраты на поддержание оборудования с ЧПУ в технически исправном состоянии - это своеобразная «чёрная дыра», в которой легко исчезает значительная часть средств, а обеспечение ТОиР ресурсами – это сфера, тяжело поддающаяся управлению «по старинке».
Больше 40% работ выполняются по отказу. Существующая на предприятиях система ППР не реализуется в полной мере по нижеперечисленным причинам:
- из-за отсутствия инструмента, позволяющего в разумные сроки и с приемлемыми трудозатратами формировать и корректировать планы работ по ТОиР оборудования с ЧПУ.
- из-за отсутствия проведения службами ТОиР оборудования с ЧПУ работ по актуальным проблемам оптимизации ТОиР, интеллектуализации диагностического мониторинга технического состояния узлов и эффективности работы станков с ЧПУ.
- из-за отсутствия развития научно-технического сотрудничества предприятий создания рабочих групп для разработки и внедрения инновационных проектов ТОиР оборудования с ЧПУ.
Технический центр «ТОИр оборудования с ЧПУ» в рамках совместных соглашений создал рабочую группу по разработке проекта автоматизированной системы определения эффективности работы и диагностики технического состояния станков с ЧПУ на базе АИС «Диспетчер» из предприятий, указанных на нижерасположенном рисунке.
Система мониторинга эффективности работы оборудования с ЧПУ и производственных процессов является сверхнеобходимым и продуктивным средством, которое позволяет быстро и эффективно оценивать и исследовать текущую ситуацию с оборудованием и вовремя принимать нужные управленческие решения. Система мониторинга и диспетчеризации представляет из себя целостный комплекс программных и аппаратных средств. Двусторонняя работа этих систем гарантирует контроль управления и состояния производственного оборудования предприятия.
Система мониторинга эффективности работы станков с ЧПУ объединяет все системы автоматического способа управления и мониторинга с глубокой диагностикой технического состояния узлов станков с ЧПУ в одну информационную сферу.
Автоматизированные системы мониторинга, контроля и диспетчеризации позволяют минимизировать затраты по контролю, а также устранению неполадок промышленного оборудования или сбоя рабочего процесса.
За счет диспетчеризации разные подсистемы производства могут организовываться и взаимодействовать между собой и другими системами, благодаря этому у специалистов появляется возможность проводить автоматизированный оперативный контроль в повышении эффективности работы станков с ЧПУ. А мониторинг технического состояния узлов станков с ЧПУ — это один из ключевых эффективных инструментов, обеспечивающих увеличение сроков и надёжности эксплуатации. Станок включает в себя много компонентов, которые должны находится под постоянным контролем.
На нижерасположенном рисунке показана схема удаленного мониторинга и глубокой диагностики технического состояния узлов станков с ЧПУ, применяемого работниками Технического центра, где:
Система мониторинга эффективности работы станков с ЧПУ объединяет все системы автоматического способа управления и мониторинга с глубокой диагностикой технического состояния узлов станков с ЧПУ в одну информационную сферу.
Автоматизированные системы мониторинга, контроля и диспетчеризации позволяют минимизировать затраты по контролю, а также устранению неполадок промышленного оборудования или сбоя рабочего процесса.
За счет диспетчеризации разные подсистемы производства могут организовываться и взаимодействовать между собой и другими системами, благодаря этому у специалистов появляется возможность проводить автоматизированный оперативный контроль в повышении эффективности работы станков с ЧПУ. А мониторинг технического состояния узлов станков с ЧПУ — это один из ключевых эффективных инструментов, обеспечивающих увеличение сроков и надёжности эксплуатации. Станок включает в себя много компонентов, которые должны находится под постоянным контролем.
На нижерасположенном рисунке показана схема удаленного мониторинга и глубокой диагностики технического состояния узлов станков с ЧПУ, применяемого работниками Технического центра, где:
- Интеллектуальная АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ»
- Интеллектуальные АСУ «Мониторинг технического состояния узлов станков с ЧПУ» и АИС «Диспетчер»
- Система сбора информации с о станков с ЧПУ и ввода при необходимости коррекции
- Станки с ЧПУ в механообрабатывающих цехах предприятия
На нижерасположенном рисунке мы видим блок-схему АИС «Диспетчер», интегрированную в АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ».
На нижерасположенном рисунке показана функциональная блок-схема работы системы удаленного мониторинга технического состояния узлов станка, с автоматизированным рабочем местом инженера-диагноста.
АСУ Мониторинг с глубокой диагностикой технического состояния узлов оборудования с ЧПУ» в реальном режиме времени поставляет в АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ» достоверную информацию:
И что крайне важное мы можем сопоставлять данные, полученные АСУ «Мониторинг» с данными, полученными с АИС «Диспетчер».
В АИС «Диспетчер» мы фиксируем реальное время отказа оборудования и отправляет информацию об отказе в АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ» для формирования наряд-заказа на выполнение ремонтных работ, которую ремонтник видит на своем автоматизированном рабочем месте или на экране информационного стенда.
Необходимость интеграции АСУ «ТОиР оборудование с ЧПУ» с системой мониторинга оборудования АИС «Диспетчер» была продиктована временем. И работники Технического центра ТОиР оборудования с ЧПУ совместно с специалистами ООО «Станкосервис» разработали и создали типовой модуль интеграции, а затем реализовали проект по интеграции.
На нижерасположенном рисунке показана блок-схема интеграции АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ» с АИС «Диспетчер».
- о техническом состоянии узлов оборудования
- о остаточном ресурсе работы узлов оборудования
- о тренде развития дефекта
- о времени отказа узла оборудования на основе проведения предиктивной аналитики.
И что крайне важное мы можем сопоставлять данные, полученные АСУ «Мониторинг» с данными, полученными с АИС «Диспетчер».
В АИС «Диспетчер» мы фиксируем реальное время отказа оборудования и отправляет информацию об отказе в АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ» для формирования наряд-заказа на выполнение ремонтных работ, которую ремонтник видит на своем автоматизированном рабочем месте или на экране информационного стенда.
Необходимость интеграции АСУ «ТОиР оборудование с ЧПУ» с системой мониторинга оборудования АИС «Диспетчер» была продиктована временем. И работники Технического центра ТОиР оборудования с ЧПУ совместно с специалистами ООО «Станкосервис» разработали и создали типовой модуль интеграции, а затем реализовали проект по интеграции.
На нижерасположенном рисунке показана блок-схема интеграции АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ» с АИС «Диспетчер».
Как вы видите на схеме, интеграция охватывает АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ» и «АИС Диспетчер». В АИС «Диспетчер» хранится архив управляющих программ, что удобно для контроля производства. В АИС формируются сменно-суточные задания: данные по их выполнению можно отслеживать по каждому станку — каждое состояние (ремонт, простой, ожидание) фиксируется через систему мониторинга. В зависимости от параметров контроля производства ведется либо контроль времени, либо контроль подсчета деталей, либо процесс выполнения управляющей программы.
Таким образом, АИС «Диспетчер» используется на предприятии как:
• архив управляющих программ;
• инструмент для контроля эффективности работы станков с ЧПУ.
А вот организация и подготовка ТОиР оборудования с ЧПУ ведутся в АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ». Система мониторинга оборудования АИС «Диспетчер» предоставляет в АСУ «ТОиР оборудование с ЧПУ» необходимую информацию о состоянии оборудования:
А АСУ «ТОиР оборудование с ЧПУ» дает пользователям общую информацию о процессах ремонта и технического обслуживания:
Интеграция АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ» с АСУ «Мониторинг с глубокой диагностикой технического состояния узлов оборудования с ЧПУ»
Интеграция АСУ «ТОиР оборудование с ЧПУ» с АСУ «Мониторинг с глубокой диагностикой технического состояния узлов оборудования с ЧПУ» была проведена сотрудниками Технического центра ТОиР оборудования с ЧПУ в 2012 году по собственному разработанному проекту.
На нижерасположенном рисунке показана блок-схема интеграции АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ» с АСУ «Мониторинг технического состояния узлов оборудования с ЧПУ».
Таким образом, АИС «Диспетчер» используется на предприятии как:
• архив управляющих программ;
• инструмент для контроля эффективности работы станков с ЧПУ.
А вот организация и подготовка ТОиР оборудования с ЧПУ ведутся в АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ». Система мониторинга оборудования АИС «Диспетчер» предоставляет в АСУ «ТОиР оборудование с ЧПУ» необходимую информацию о состоянии оборудования:
- простоях,
- загрузке,
- наработке на отказ в каждый момент времени.
А АСУ «ТОиР оборудование с ЧПУ» дает пользователям общую информацию о процессах ремонта и технического обслуживания:
- сколько человек необходимо для ремонта,
- сколько времени длился ремонт,
- какие материалы были израсходованы,
- сколько их осталось на складе
- и многое другое.
Интеграция АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ» с АСУ «Мониторинг с глубокой диагностикой технического состояния узлов оборудования с ЧПУ»
Интеграция АСУ «ТОиР оборудование с ЧПУ» с АСУ «Мониторинг с глубокой диагностикой технического состояния узлов оборудования с ЧПУ» была проведена сотрудниками Технического центра ТОиР оборудования с ЧПУ в 2012 году по собственному разработанному проекту.
На нижерасположенном рисунке показана блок-схема интеграции АСУ «ТОиР оборудования с ЧПУ» с АСУ «Мониторинг технического состояния узлов оборудования с ЧПУ».
По результатам эксплуатации АСУ «Мониторинг технического состояния узлов станков с ЧПУ» и АИС «Диспетчер» (модуль «Мониторинг технического состояния узлов станков с ЧПУ), мы произвели их комплексный анализ, изучили основные параметры, решаемые задачи и возможности обоих систем.
Итогом проведенного анализа стало формирование концептуального подхода к разработке дополнительных возможностей АИС «Диспетчер» (Модуль «Мониторинг» в области мониторинга с глубокой диагностикой технического состояния узлов станков с ЧПУ и контроля их технических и геометрических параметров.
На основе полученных знаний были определены основные направления развития АИС «Диспетчер», сформированы принципиальные задачи для создания типовой системы, учтены минусы и недостатки существующей платформы.
В Техническом центре «ТОиР оборудования с ЧПУ» в процессе проведения ежегодных оптимизаций затрат на ТОиР назрела необходимость разработки современной интеллектуальной АСУ «Мониторинг с глубокой диагностикой технического состояния узлов и технических параметров станков с ЧПУ». Для чего специалистами Технического центра были проведены исследования имеющихся разработок с практической реализацией принципов интеллектуальной составляющей в имеющихся системах мониторинга с глубокой диагностикой технического состояния узлов металлообрабатывающих станков с ЧПУ и организационные мероприятия по созданию рабочей группы из специалистов ведущих предприятий-разработчиков средств диагностики.
Для решения многих вопросов по повышению эффективности работы служб ТОиР оборудования с ЧПУ необходимо объединить усилия компаний, занимающихся разработкой инновационных проектов управления ТОиР оборудования на машиностроительных предприятиях.
Одним из основных направлений совместной работы должна стать межрегиональная кооперация в сфере ремонтного производства оборудования с ЧПУ на машиностроительных предприятиях, направленного на разработку и внедрение современной интеллектуальной АСУ «Мониторинга с глубокой диагностикой технического состояния узлов и технических параметров станков с ЧПУ».
1. Реализация проекта мониторинга создания современной интеллектуальной АСУ «Мониторинга с глубокой диагностикой технического состояния узлов и технических параметров станков с ЧПУ»
Для реализации данного проекта на базе Технического центра необходимо всем участникам выполнить нижеследующие работы:
1.1. Разработать методические основы обеспечения надёжности узлов станка на основе полученных данных Техническим центром за 10 лет от системы мониторинга и глубокой диагностики в реальном режиме времени, для чего:
1.2.Всем участникам проекта разработать алгоритмы глубокого диагностирования узлов станков, позволяющие при конкретных условиях их эксплуатации решать различные задачи повышения надёжности и качества изготовляемой продукции, для чего:
1.3. Техническому центру создать стенд для проведения экспериментов на базе многооперационного станка модели ИР320ПМФ4 с УЧПУ типа Sinumeric 840 Dsl, подключенного к АСУ «Мониторинг».
1.4. Использовать АИС «Диспетчер» как информационно-измерительную систему для приёма и обработки информации о техническом состоянии узлов станка при проведении экспериментальных исследований.
1.5. ИЦ «Станкосервис» разработать принципы интегрирования модуля мониторинга и диагностики технического состояния узлов станка в систему УЧПУ для взаимодействия с электроавтоматикой станка. Создать экспериментальный образец контрольно-диагностического модуля, интегрированного в УЧПУ «Sinumeriс» и УЧПУ «Балт – Систем».
Технический центр уже давно приступил к реализации стратегии сквозной цифровизации ТОиР оборудования с ЧПУ на предприятии. Условно её можно разделить на 3 направления:
На одном из совещаний совместной группы был разработан и утвержден подробный план действий, который я привожу ниже.
2. План совместной работы над проектом создания современной интеллектуальной АСУ «Мониторинг с глубокой диагностикой технического состояния узлов и технических параметров станков с ЧПУ».
2.1. Организовать совместные работы с АО ВАСТ по внедрению систем против столкновения.
2.2. Организовать совместные работы по диагностике ШВП.
Для чего заключить соглашение об определении зон ответственности
2.3. Продолжить совместные работы с ЗАО «Руднев – Шиляев».
2.4. Организовать совместные работы по внедрению интеллектуальных датчиков и новых разработок по мониторингу электродвигателей по силе тока.
2.5. Разработать и внедрить на многооперационных станах с ЧПУ инженерный монитор с нижеперечисленными опциями:
2.6. Утвердить нижепредставленный план мероприятий совместной работы:
Создание интеллектуального модуля в составе УЧПУ станка является важным этапом формирования единой среды эксплуатации, программирования и ТОиР оборудования с ЧПУ.
Таким образом, вопрос построения интеллектуальной АСУ «ТОиР» оборудования остаётся по прежнему актуальным.
3. Свойства современной интеллектуальной АСУ «Мониторинг с глубокой диагностикой технического состояния узлов и технических параметров станков с ЧПУ»
Интеллектуальная система мониторинга эффективности работы и диагностики технического состояния узлов станков с ЧПУ должна обладать следующими свойствами:
3.1. Преобразование получаемых от датчиков данных в базу знаний и синхронизации полученных решений с удалёнными системами.
3.2. Разработка и создание встроенных алгоритмов прогнозирования (остаточного ресурса) для оценки технического состояния и предотвращения снижения производительности оборудования с ЧПУ.
3.3. Информационные программные и аппаратные платформы, которые позволяют станку перестраивается и поддерживать станок в работоспособном состоянии без внешних воздействий.
3.4. Встроенный контроль работы и технического состояния станка, предоставление информации о жизненном цикле станка.
Основной целью интеллектуальной системы мониторинга и диагностики является минимизация времени и стоимостных затрат на проведение ТОиР, значительное повышение эффективности планирование работ по ТОиР, а также обеспечение сбора данных для анализа работы и отказов оборудования, получение отчётности по ключевым показателям эффективности (КПЭ) для ремонтного производства в режиме реального времени, данная система даёт необходимые инструменты для отображения и объективной оценки исходных данных и принятия решений на опережение для предотвращения аварийных ситуаций и поломок.
Система позволяет определить оптимальную величину периода эксплуатации конкретного станка с заданным уровнем вероятности поломки на основе статистических данных и трендов развития дефектов, собираемых с диагностических контроллеров в реальном режиме времени без остановки станка для проведения диагностики.
4. Задание к следующему совещанию по разработке проекта современной интеллектуальной АСУ «Мониторинг с глубокой диагностикой технического состояния узлов и технических параметров станков с ЧПУ»
Для достижения поставленной цели по разработке проекта нам к следующему совещанию необходимо решить следующие задачи:
4.1. Всем участникам провести системное исследование процесса технического обслуживания и ремонта оборудования с ЧПУ по своим направлениям. Данные и предложения доложить на следующем совещании.
4.2. Разработать теоретические основы системы поддержки принятия решений при управлении процессом ТОиР, включающие в себя комплекс моделей и методов решения нижеперечисленных задач:
4.3. Разработать алгоритмы ППР, позволяющие реализовать предложенные модели и методы.
4.4. Разработать архитектурные и программные решения и проект программно-информационной платформы поддержки ТОиР.
4.5. Реализовать модели, методы, программно-информационную платформу для задач поддержки ТОиР и оценить эффективность результатов.
4.6. Создать инженерные методики разработки программного обеспечения для автоматизации ТОиР и внедрения программно-информационной платформы.
На этом я заканчиваю данную статью о совместной разработке и внедрении в эксплуатацию проекта оценки эффективности работы и диагностики технического состояния оборудования с ЧПУ АИС «Диспетчер»
При написании данной статьи я использовал следующие материалы:
Итогом проведенного анализа стало формирование концептуального подхода к разработке дополнительных возможностей АИС «Диспетчер» (Модуль «Мониторинг» в области мониторинга с глубокой диагностикой технического состояния узлов станков с ЧПУ и контроля их технических и геометрических параметров.
На основе полученных знаний были определены основные направления развития АИС «Диспетчер», сформированы принципиальные задачи для создания типовой системы, учтены минусы и недостатки существующей платформы.
В Техническом центре «ТОиР оборудования с ЧПУ» в процессе проведения ежегодных оптимизаций затрат на ТОиР назрела необходимость разработки современной интеллектуальной АСУ «Мониторинг с глубокой диагностикой технического состояния узлов и технических параметров станков с ЧПУ». Для чего специалистами Технического центра были проведены исследования имеющихся разработок с практической реализацией принципов интеллектуальной составляющей в имеющихся системах мониторинга с глубокой диагностикой технического состояния узлов металлообрабатывающих станков с ЧПУ и организационные мероприятия по созданию рабочей группы из специалистов ведущих предприятий-разработчиков средств диагностики.
Для решения многих вопросов по повышению эффективности работы служб ТОиР оборудования с ЧПУ необходимо объединить усилия компаний, занимающихся разработкой инновационных проектов управления ТОиР оборудования на машиностроительных предприятиях.
Одним из основных направлений совместной работы должна стать межрегиональная кооперация в сфере ремонтного производства оборудования с ЧПУ на машиностроительных предприятиях, направленного на разработку и внедрение современной интеллектуальной АСУ «Мониторинга с глубокой диагностикой технического состояния узлов и технических параметров станков с ЧПУ».
1. Реализация проекта мониторинга создания современной интеллектуальной АСУ «Мониторинга с глубокой диагностикой технического состояния узлов и технических параметров станков с ЧПУ»
Для реализации данного проекта на базе Технического центра необходимо всем участникам выполнить нижеследующие работы:
1.1. Разработать методические основы обеспечения надёжности узлов станка на основе полученных данных Техническим центром за 10 лет от системы мониторинга и глубокой диагностики в реальном режиме времени, для чего:
- специалистам Технического центра систематизировать повреждения, возникающие в узлах станка в процессе эксплуатации за 10 лет;
- специалистам Технического центра разработать систему количественных показателей и косвенных диагностических признаков надежности узлов станков для объективной оценки их состояния в процессе эксплуатации.
1.2.Всем участникам проекта разработать алгоритмы глубокого диагностирования узлов станков, позволяющие при конкретных условиях их эксплуатации решать различные задачи повышения надёжности и качества изготовляемой продукции, для чего:
- проверить работоспособность разработанных алгоритмов на действующем в Техническом центре стенде на базе многооперационного станка модели ИР320ПМФ4 с УЧПУ типа Sinumeric 840 Dsl;
- всем участникам проекта разработать диагностические модели, устанавливающие связи между состоянием станка и их отображения в диагностических сигналах.
1.3. Техническому центру создать стенд для проведения экспериментов на базе многооперационного станка модели ИР320ПМФ4 с УЧПУ типа Sinumeric 840 Dsl, подключенного к АСУ «Мониторинг».
1.4. Использовать АИС «Диспетчер» как информационно-измерительную систему для приёма и обработки информации о техническом состоянии узлов станка при проведении экспериментальных исследований.
1.5. ИЦ «Станкосервис» разработать принципы интегрирования модуля мониторинга и диагностики технического состояния узлов станка в систему УЧПУ для взаимодействия с электроавтоматикой станка. Создать экспериментальный образец контрольно-диагностического модуля, интегрированного в УЧПУ «Sinumeriс» и УЧПУ «Балт – Систем».
Технический центр уже давно приступил к реализации стратегии сквозной цифровизации ТОиР оборудования с ЧПУ на предприятии. Условно её можно разделить на 3 направления:
- Усовершенствовании и наполнение оборудования с ЧПУ современными контрольно-измерительными приборами различными интеллектуальными датчиками, сенсорами и аппаратурой, ими управляющей.
- Внедрение MES-систем, управляющих ремонтными процессами. В них стекаются данные с различных единиц оборудования, служб Технического центра, которые анализируются и предоставляются центру управления в понятном обратном виде, также эти системы могут генерировать обратный сигнал, но заранее заложенным алгоритмам.
- Внедрение и совершенствование корпоративных систем предприятия.
На одном из совещаний совместной группы был разработан и утвержден подробный план действий, который я привожу ниже.
2. План совместной работы над проектом создания современной интеллектуальной АСУ «Мониторинг с глубокой диагностикой технического состояния узлов и технических параметров станков с ЧПУ».
2.1. Организовать совместные работы с АО ВАСТ по внедрению систем против столкновения.
2.2. Организовать совместные работы по диагностике ШВП.
Для чего заключить соглашение об определении зон ответственности
2.3. Продолжить совместные работы с ЗАО «Руднев – Шиляев».
2.4. Организовать совместные работы по внедрению интеллектуальных датчиков и новых разработок по мониторингу электродвигателей по силе тока.
2.5. Разработать и внедрить на многооперационных станах с ЧПУ инженерный монитор с нижеперечисленными опциями:
- график технического обслуживания и ремонта станка;
- экран результатов диагностики эффективности работы оборудования с ЧПУ;
- экран результатов мониторинга технического состояния привода главного движения и приводов подач;
- автоматическое или ручное восстановление параметров привода главного движения и приводов подач, используя экран результатов;
- применение результатов удалённой диагностики непосредственно на станке, используя экран результатов для сокращения времени простоя оборудования по техническим причинам.
2.6. Утвердить нижепредставленный план мероприятий совместной работы:
- Ассоциация «ВАСТ» - диагностика и мониторинг технического состояния механических узлов станков с ЧПУ.
- ИЦ «Станкосервис» в АИС «Диспетчер» - доработать и внедрить блоки ППР, мониторинга эффективности работы и мониторинга технического состояния узлов станка с ЧПУ непосредственно на станке, используя инженерный монитор и опцию "экран результатов".
- ООО «Winnum» - доработать систему мониторинга состояния эффективности работы и мониторинга технического состояния станка в области диагностики технических узлов станков методом измерения потребляемой мощности.
- ООО «Robur» – внедрить интеллектуальную диагностику и автоматическую компенсацию объемной геометрической точности станка с формирование отчетов через АИС «Диспетчер».
- ООО «OMRON» – дать предложение о возможном применении аппаратуры Omron при реализации проекта.
- ЗАО «Руднев – Шиляев» - продолжить работы по внедрению системы мониторинга с глубокой диагностикой технического состояния узлов станка, согласно договору.
- ООО «Диамех» дать предложения по участию в проекте, используя свои наработки в области вибродиагностики.
- ООО «KEB –РУС» – разработать проект стенда ремонта мотор-шпинделя.
Создание интеллектуального модуля в составе УЧПУ станка является важным этапом формирования единой среды эксплуатации, программирования и ТОиР оборудования с ЧПУ.
Таким образом, вопрос построения интеллектуальной АСУ «ТОиР» оборудования остаётся по прежнему актуальным.
3. Свойства современной интеллектуальной АСУ «Мониторинг с глубокой диагностикой технического состояния узлов и технических параметров станков с ЧПУ»
Интеллектуальная система мониторинга эффективности работы и диагностики технического состояния узлов станков с ЧПУ должна обладать следующими свойствами:
3.1. Преобразование получаемых от датчиков данных в базу знаний и синхронизации полученных решений с удалёнными системами.
3.2. Разработка и создание встроенных алгоритмов прогнозирования (остаточного ресурса) для оценки технического состояния и предотвращения снижения производительности оборудования с ЧПУ.
3.3. Информационные программные и аппаратные платформы, которые позволяют станку перестраивается и поддерживать станок в работоспособном состоянии без внешних воздействий.
3.4. Встроенный контроль работы и технического состояния станка, предоставление информации о жизненном цикле станка.
Основной целью интеллектуальной системы мониторинга и диагностики является минимизация времени и стоимостных затрат на проведение ТОиР, значительное повышение эффективности планирование работ по ТОиР, а также обеспечение сбора данных для анализа работы и отказов оборудования, получение отчётности по ключевым показателям эффективности (КПЭ) для ремонтного производства в режиме реального времени, данная система даёт необходимые инструменты для отображения и объективной оценки исходных данных и принятия решений на опережение для предотвращения аварийных ситуаций и поломок.
Система позволяет определить оптимальную величину периода эксплуатации конкретного станка с заданным уровнем вероятности поломки на основе статистических данных и трендов развития дефектов, собираемых с диагностических контроллеров в реальном режиме времени без остановки станка для проведения диагностики.
4. Задание к следующему совещанию по разработке проекта современной интеллектуальной АСУ «Мониторинг с глубокой диагностикой технического состояния узлов и технических параметров станков с ЧПУ»
Для достижения поставленной цели по разработке проекта нам к следующему совещанию необходимо решить следующие задачи:
4.1. Всем участникам провести системное исследование процесса технического обслуживания и ремонта оборудования с ЧПУ по своим направлениям. Данные и предложения доложить на следующем совещании.
4.2. Разработать теоретические основы системы поддержки принятия решений при управлении процессом ТОиР, включающие в себя комплекс моделей и методов решения нижеперечисленных задач:
- модели представления данных и знаний о процессе ТОиР на различных уровнях описания и этапах жизненного цикла оборудования с ЧПУ.
- Разработать метод целенаправленного улучшения ТОиР за счет разработки систем сбалансированных показателей и ключевых показателей эффективности.
- Метод поддержки принятия решений (ППР) при определении стратегии ТОиР.
4.3. Разработать алгоритмы ППР, позволяющие реализовать предложенные модели и методы.
4.4. Разработать архитектурные и программные решения и проект программно-информационной платформы поддержки ТОиР.
4.5. Реализовать модели, методы, программно-информационную платформу для задач поддержки ТОиР и оценить эффективность результатов.
4.6. Создать инженерные методики разработки программного обеспечения для автоматизации ТОиР и внедрения программно-информационной платформы.
На этом я заканчиваю данную статью о совместной разработке и внедрении в эксплуатацию проекта оценки эффективности работы и диагностики технического состояния оборудования с ЧПУ АИС «Диспетчер»
При написании данной статьи я использовал следующие материалы:
- Материалы, опубликованные в интернете.
- Материалы опубликованных собственных статей.
- Материалы собственных докладов на научно-технических конференциях.
- Материалы Технического центра по организации и внедрению АИС «Диспетчер» в эксплуатацию.
- Техническое описание и руководство по эксплуатации АИС «Диспетчер».