基于PFEP數(shù)據(jù)分析的數(shù)控車床TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)控制方法

趙思雪

摘 要：以解決傳統(tǒng)控制方法在數(shù)控生產(chǎn)工作中存在的應(yīng)用性能低問題為目的，提出基于PFEP數(shù)據(jù)分析的數(shù)控車床TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)控制方法。根據(jù)數(shù)控車床的運(yùn)行狀態(tài)以及生產(chǎn)任務(wù)，生成TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)計(jì)劃。收集數(shù)控車床在運(yùn)行狀態(tài)下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并通過構(gòu)建PFEP表進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。設(shè)計(jì)并安裝協(xié)調(diào)生產(chǎn)控制器，并將生產(chǎn)技術(shù)與數(shù)據(jù)分析結(jié)果輸入其中，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控車床的TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)控制。通過與傳統(tǒng)控制方法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：應(yīng)用設(shè)計(jì)控制方法消耗的生產(chǎn)成本更低，即在應(yīng)用性能方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：PFEP數(shù)據(jù)分析;數(shù)控車床;TPM協(xié)調(diào);生產(chǎn)控制

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外較為成熟的生產(chǎn)控制方法包括基于FPGA技術(shù)的控制方法、基于PLC技術(shù)的控制方法以及基于關(guān)聯(lián)預(yù)測(cè)法的控制方法，然而上述傳統(tǒng)的控制方法均存在控制協(xié)調(diào)性低的問題，在生產(chǎn)工作中的應(yīng)用性能較低，為此引入PFEP數(shù)據(jù)分析技術(shù)。PFEP數(shù)據(jù)分析技術(shù)就是對(duì)生產(chǎn)過程中每一個(gè)零件的詳細(xì)計(jì)劃數(shù)據(jù)的分析，并注明所有與生產(chǎn)過程相關(guān)的信息。通過該技術(shù)的引入以期提高生產(chǎn)控制方法在數(shù)控車床TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)工作中的應(yīng)用性能。

1數(shù)控車床TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)控制方法設(shè)計(jì)

1.1生成數(shù)控機(jī)床TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)計(jì)劃

TPM可以分為事后維修、預(yù)防維護(hù)、自主維護(hù)、專業(yè)維護(hù)等內(nèi)容組成，其中自主性維修是指每臺(tái)設(shè)備操作人員需要保養(yǎng)、維修設(shè)備，每天對(duì)自己操作的設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)檢、更換零件、加油、簡(jiǎn)單修理、及早發(fā)現(xiàn)故障、校正精度等，復(fù)雜的維修還需要專業(yè)的保全人員。開展自主維修工作，包括前期清掃、發(fā)源和難點(diǎn)問題的解決、設(shè)備的總檢點(diǎn)、自主檢測(cè)效率的提高和自主管理體系的最終形成[2]。專業(yè)維修則是專門負(fù)責(zé)設(shè)備維修，定期進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)，通過專業(yè)的維修人員維修，通過專業(yè)的維修人員來(lái)改善設(shè)備性能。職業(yè)維修人員要具備一定的技術(shù)水平，協(xié)助操作人員進(jìn)行自我維護(hù)工作。因此設(shè)備管理人員對(duì)設(shè)備的管理能力很重要，雖然設(shè)備的日常管理由操作人員自主維護(hù)，但同時(shí)也要有專業(yè)、高水平的維修隊(duì)伍。此外，專業(yè)維修隊(duì)伍的建立也不排除雇傭一些專業(yè)社會(huì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行一些特殊維修工作。

1.2分析數(shù)控機(jī)床PFEP數(shù)據(jù)

PFEP實(shí)施的第一步是建立數(shù)據(jù)表模板，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際需要，對(duì)零件信息進(jìn)行收集、輸入。建立 PFEP數(shù)據(jù)表模板時(shí)，要求存儲(chǔ)材料信息以最小單位來(lái)輸入，詳細(xì)劃分信息所含子信息：例如，當(dāng)物料包裝重量信息被記錄時(shí)，該信息可分為包裝容器凈重和包裝總重量;對(duì)包裝尺寸可分為長(zhǎng)、寬、高三項(xiàng)基本信息。與此同時(shí)建立 PFEP表需要考慮以后的數(shù)據(jù)維護(hù)和數(shù)據(jù)更改等問題，規(guī)定需要選擇能夠進(jìn)行修改和排序查找的版本，利用 excel表或數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和保存，以滿足數(shù)據(jù)收集的要求[3]。由于 PFEP表的采集數(shù)據(jù)量大，并且參與物流配送過程中的多個(gè)工序，一旦 PFEP表出現(xiàn)差錯(cuò)，對(duì)整個(gè)物料配送產(chǎn)生巨大影響，因此要求在建立 PFEP表時(shí)嚴(yán)格按照要求執(zhí)行，杜絕大規(guī)模返工修正的錯(cuò)誤。在設(shè)計(jì) PFEP表參數(shù)時(shí)，需要根據(jù)企業(yè)實(shí)際需求情況，建立相應(yīng)的 PFEP表。

1.3實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)控制

在協(xié)調(diào)生產(chǎn)控制器的控制下，將數(shù)據(jù)機(jī)床的生產(chǎn)計(jì)劃輸入其中，采用排序配送的物料協(xié)調(diào)方式實(shí)現(xiàn)物料上線配送控制。排序配送方式按生產(chǎn)次序，嚴(yán)格按照車間計(jì)劃組織配送。一種情況是以傳送帶的形式，按生產(chǎn)節(jié)拍的時(shí)間為依據(jù)，按一定的頻率進(jìn)行分配[5]。在這種情況下，節(jié)拍主要影響排序上線物料分配的頻率。受節(jié)拍和單件指標(biāo)的影響，兩個(gè)物料之間的時(shí)間間隔。按車間生產(chǎn)計(jì)劃確定一定時(shí)間間隔，按此間隔組織一次配送，然后將所分配的物料嚴(yán)格按生產(chǎn)計(jì)劃安排分配。在設(shè)備故障時(shí)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，并在生產(chǎn)控制器的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)控制。

2對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析

為了測(cè)試設(shè)計(jì)的基于PFEP數(shù)據(jù)分析的數(shù)控車床TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)控制方法的控制效果，選擇某生產(chǎn)工廠作為實(shí)驗(yàn)環(huán)境[1]。選擇的生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)零件包括管夾、齒輪、螺絲等，在PFEP數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用下，管夾零件的數(shù)據(jù)表如表1所示。

分別將設(shè)置的三種控制方法轉(zhuǎn)換成數(shù)控車床可以直接運(yùn)行的程序，嵌入到硬件環(huán)境中。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢钥闯觯饕獪y(cè)試控制方法在生產(chǎn)工作中的應(yīng)用性能，因此設(shè)置的測(cè)試指標(biāo)為生產(chǎn)成本，具體包括時(shí)間成本和物料成本，由此間接的反映出控制方法的控制效果以及應(yīng)用性能。統(tǒng)計(jì)10個(gè)零件的生產(chǎn)工藝，經(jīng)過相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如表2所示。

從表2中可以直觀的看出，應(yīng)用三種控制方法，數(shù)控機(jī)床的平均生產(chǎn)時(shí)間成本分別為21.94min、19.82min和15.44min，另外從物料消耗方面來(lái)看，平均物料成本分別為0.648kg、0.472kg和0.280kg。由此可見，與兩個(gè)對(duì)比方法相比，在設(shè)計(jì)的控制方法下，相同生產(chǎn)工藝的成本消耗量更少，應(yīng)用性能更高。

3結(jié)束語(yǔ)

數(shù)控車床的生產(chǎn)效率直接影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)營(yíng)效率，通過PFEP數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用，有效的解決了傳統(tǒng)控制方法存在的應(yīng)用性能低的問題。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出，通過設(shè)計(jì)控制方法的應(yīng)用，最大限度的降低了生產(chǎn)成本，從而提高工業(yè)生產(chǎn)工作的效率，滿足生產(chǎn)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉武常， 陳鋒. 基于FPGA的數(shù)控機(jī)床步進(jìn)電機(jī)高精度控制[J]. 微型電腦應(yīng)用， 2019， v.35;No.318（10）：158-160.

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