故障記錄及分析系統在車身車間的應用

方健

1 引入故障系統，實現數字化記錄

1.1 系統開發環境

華晨中華車身車間在信息化大潮下，運用互聯網技術，推行智能維護，2018年初，針對車身車間三區設備，推出了屬于自主知識產權的故障記錄系統（HFRS）。此系統使用微軟公司發布的一種面向對象的、運行于.NET Framework之上的C#語言進行開發，由結構化查詢語言（SQL）進行故障數據的管理。通過搭建數據管理服務器，將車間所有分散的錄入點數據進行采集，數據存儲在統一的服務器中，便于數據的同一管理，數據分析。

1.2 故障記錄系統數據錄入

故障記錄系統錄入，是通過車間內離散分布的PC機進行錄入，每臺PC機都會安裝車間故障記錄系統，維修人員可以通過此系統在PC上點選設備工位、名稱等信息進行故障記錄，然后故障記錄系統自動將故障信息保存在數據庫中。

使用故障記錄系統應先登陸具有權限操作的賬戶，分為只具備記錄功能的操作用戶和具備統計分析的管理用戶。

故障信息錄入系統中，根據設備區域及設備分類做了快速錄入選擇項，根據不同工位設備情況，創建不同的停線原因，便于維修人員填寫，當出現列表中不存在的記錄時，維修人員填寫故障情況，故障系統中會自動增加此項，便于下一次出現問題快速錄入。停線日期等信息默認是當前時間，可以提高錄入效率。同時，由于錄入系統格式固定，內容統一，可以減少大量記錄時間，防止記錄過程出現錯誤及描述錯誤的情況。錄入成功后，全部錄入系統都可以實時顯示故障信息，有效防止漏記重復記的情況，故障記錄更加準確。

1.3 數據導出

每月生產結束，車間會針對月度生產情況進行檢查，設備故障情況屬于重點分析的部分。傳統數據導出依靠人工匯總內容，再通過EXCEL電子表格統計功能進行導出。人工匯總會由于記錄格式不規范，錄入內容工作量大等因素導致統計數據出現偏差，造成故障率、KPI數據與實際值存在差異。

依靠故障系統導出數據格式統一，記錄詳細，因此故障率、KPI等數據與實際值一致。且，故障系統可針對單獨的工位或設備進行導出，有利于統計單工位、但設備所有歷史故障，便于針對單獨的工位、設備進行統計分析。

2 數字化統計分析

2.1 數據匯總

通過故障錄入系統與數據庫連接，將所有數據均保存在數據庫中，需要統計故障時，設置好數據區間，所有符合條件的數據瞬間統計匯總出來，同一設備的歷史故障，同一故障出現的設備，一鍵查詢導出，提高了人員工作效率。

2.2 車間總體數據分析

設備故障信息匯總統計完畢后，設備工程師需統計各種異常所占的比重、出現的頻率等相關數據，傳統方式的故障分析依靠人力去計算，分析數據，所以數據更新速度慢，針對不同時間段，不同設備分析不詳細，從而不能有效控制設備故障率。

故障錄入系統的數據分析功能，根據車間生產情況，建立了車間整體生產故障情況分析，包含：故障設備的構成、設備長停分析、設備停線原因分析及設備停線區域分析四個功能。

2.2.1 故障設備的構成

故障設備構成就是根據設備種類不同，進行設備故障的分類，不同設備故障時間分別統計，做出統計柱狀圖，各種設備故障時間一目了然，可以有效的提醒工程師對高故障時間設備做出相應的保全措施。

通過故障定位功能，可以看到相應高故障時間的歸屬工位，通過選擇相應的工位定位到具體故障，使維護保全文件的建立有實際的依據，令文件具備實際意義，不是依靠個人經驗編制的文件，同時可以更好的根據現場完善保全文件。

2.2.2 設備長停分析

設備的長停是設備停線二十分鐘及以上故障的分類，根據設備的種類、停線的原因以及停線的區域依次對發生的長停進行頻次及長停時間進行統計。

2.2.3 設備停線原因分析

生產過程中存在很多影響設備停線的原因，有設備故障造成的停線，有生產質量問題造成的停線，也有由于更換生產消耗品的停線，以往這些停線內容記錄不全面，故障統計過程易造成干擾，使用故障錄入系統，可將不同類別依次記錄，可分別分析停線原因。

2.2.4 設備停線區域分析

各生產區域生產設備不同，設備使用狀態不同，因此故障發生頻次，累計發生的時間會有很大差異，根據各生產區域內實際發生故障累計時間可以分析出不同區域生產設備的狀態，便于方便的制定保全及備件申報計劃。

2.3 針對各生產線分析

車間總體數據分析后，可以得出不同生產線故障率存在差異，所以為了使故障率降低，提高運轉率，分析不同生產線停線原因是很有必要的。

每個生產周期內，設備運轉率不能保持100%，對應的每天都會出現不同的故障，出現故障時段也會變化，所以會產生設備故障時間走勢，根據這個規律，提早發現并預防可能出現的問題。

在此生產周期中，各類生產設備發生的停線時間不同，同類設備分工不同，也會產生故障時間上的差異，詳細的統計在引入故障錄入系統前是需要大量精力整理的，現在只需要選中這些功能按鈕即可完成。對于重點關注的機器人故障工位、故障時間單獨設計快捷鍵，既減輕了員工工作強度又提高了工作效率。

3 制定維護保養計劃

采用HFRS進行數據錄入、數據匯總、數據分析后，對現場存在的設備故障制定故障標準化處理流程，及時完善設備維護保全計劃，對經常發生的故障防患于未然。成立了專門的故障分析解決工作室，用于分析解決故障使車間生產效率大幅提高。