摘 要

企业管理中很重要的一部分就是车间管理,车间管理水平高低直接影响到生产效率。在自动化技术飞速发展的大环境下,车间的实际情况与先进的自动化技术相结合,再融合先进的管理理念,实现车间的自动化管理,是现代优秀管理的必然发展趋势。根据目前的情况,管理车间技术,本文件详细分析和设计了以钢帘线为中心的车间管家系统。首先,根据对管理车间和国内外研究现状分析的基本思想,现代化、信息化和智能化是智能车间管家系统的唯一途径。第二,该文分析了当前钢帘线车间的现状和存在的问题。强调车间实施管理系统的重要性和紧迫性,在此基础上,应分析系统模块和主要业务流程的功能,然后详细说明系统的功能,并优化车间管理业务流程。在此基础上,将实际管理需求与车间管家系统联系起来,以确定系统网络体系结构设计,利用紫金桥配置软件动态监控车间实时数据,然后实现历史数据的存储,报表输出。员工信息查询,工作计划的安排等详细信息。

研究报告的内容对其他钢帘线企业具有借鉴意义,这有助于提高钢帘线车间管理水平。

关键词:钢帘线车间,车间管家系统,PLC组态软件,人机界面

abstract

A very important part of enterprise management is workshop management. The level of workshop management directly affects the production efficiency. Under the environment of rapid development of automation technology, it is an inevitable development trend of modern excellent management to combine the actual situation of the workshop with advanced automation technology, and then integrate advanced management concepts to realize automatic management of the workshop. According to the current situation and management of workshop technology, this document analyzes and designs a workshop housekeeping system centered on steel cord in detail. First of all, according to the basic idea of analyzing the management workshop and the current research situation at home and abroad, modernization, informatization and intelligence are the only ways of intelligent workshop housekeeping system. Secondly, this paper analyzes the current situation and existing problems of steel cord workshop. The importance and urgency of implementing the workshop management system are emphasized. On this basis, the functions of the system modules and main business processes should be analyzed, then the functions of the system should be explained in detail, and the workshop management business processes should be optimized. On this basis, the actual management requirements are linked with the workshop housekeeping system to determine the system network architecture design. Zijin Bridge configuration software is used to dynamically monitor the real-time data of the workshop, and then the storage of historical data and report output are realized. Employee information inquiry, work plan arrangement and other details.^[1]

The content of the research report has reference significance for other steel cord enterprises, which is helpful to improve the management level of steel cord workshop.

Key words: steel cord workshop, workshop housekeeping system, PLC configuration software, man-machine interface

目录

摘要 I

第1章研究背景及意义 - 1 -

1.1研究背景 - 1 -

1.2研究目的和意义 - 1 -

1.3车间管理研究现状 - 2 -

1.3.1车间管理的发展过程 - 2 -

1.3.2车间管理趋势 - 2 -

1.4车间管家系统研究现状 - 3 -

1.4.1国外研究现状 - 3 -

1.4.2国内研究现状 - 4 -

1.5本文的主要研究内容 - 4 -

第2章钢帘线车间的实际情况 - 7 -

2.1钢帘线车间基本状况 - 7 -

2.2钢帘线车间管家现状 - 7 -

2.3车间管理方面存在的问题 - 8 -

2.4实施车间智能化管理系统的重要性 - 8 -

2.5系统功能模块及业务流程分析 - 9 -

2.6本章小结 - 9 -

第3章需求分析 - 10 -

3.1可行性分析 - 10 -

3.2功能需求分析 - 10 -

3.3系统管理活动分析 - 10 -

3.4用例分析 - 10 -

3.4.1基础管理 - 10 -

3.4.2系统管理 - 11 -

3.4.3车间管理 - 11 -

3.4.4车间监控 - 11 -

3.5非功能需求分析 - 11 -

3.6本章小结 - 12 -

第4章车间管家系统的架构 - 13 -

4.1系统架构设计 - 13 -

4.1.1系统体系结构 - 13 -

4.1.2网络构架 - 13 -

4.2系统功能设计 - 14 -

4.3 PLC车间监控方案设计 - 14 -

第5章车间管理系统实现 - 16 -

5.1系统开发技术 - 16 -

5.1.1整体技术架构 - 16 -

5.2系统主要功能实现 - 16 -

5.3系统实施状况 - 19 -

第6章全文总结及展望 - 20 -

6.1全文总结 - 20 -

6.2展望 - 20 -

参考文献 - 21 -

致谢 - 22 -

第1章研究背景及意义

1.1研究背景

"中国制造2025"的公布给我国部分企业带来了前所未有的机会同时带来了挑战。在面临挑战时,许多传统企业选择转型更加自动化,在同行业竞争中占据优势地位。企业的生产数量、产品的合格率和产品的成本与车间密切相关,因此,正确使用车间,及时维修车间,确保车间处于良好的运行状态,使得制造业对车间的管理要求更加苛刻。

当前许多企业在车间管理方面仍存在许多问题。主要表现在:职责不分明,对车间管理、维修制度缺乏了解落后,尤其是在提升企业信息化意识方面仳还不够。因此,国内企业必须以现代工厂信息化平台为基础,尽快推进车间管理现代化,在意识形态的指导下,提升企业车间管理水平。

传统制造企业对车间非常依赖,许多企业已经想对车间进行自动化管理。但是,由于管理方式不当,数据更新不及时,历史数据保存不及时,手写记录数据易出错,导致公司效益低,管理人员查找历史记录数据浪费时间精力。而且,由于钢帘线企业对车间的高度依赖,一旦车间发生故障或车间实时数据更新慢,数据精度差,生产效率低下、启动时间延误等不良后果,尤其是在车间突然故障期间。传统管理方法的缺点是不能生成报表和监控生产车间的实时差异。因此,为了提高经济效益,减少人力物力投入,钢帘线企业迫切需要一套智能化的车间管家系统。

1.2研究目的和意义

车间管理是企业管理中非常重要的一部分,随着生产技术水平不断提高,车间功能不断强大,由生产效率的不断提高,车间信息化程度不断提高,车间管理在车间中的重要性也越来越突出,随着车间科技水平的不断提升,企业逐渐向自动化智能化方向发展,制造业的信息技术革命必将成为一种趋势,引领企业发展方向。这项研究的意义可以总结如下:

(1)车间管理规范化

建立标准规范的车间台帐,车间的基本信息和技术参数(包括技术参数、实时数据、历史记录等)来集中管理。这样对于车间操作人员、维护人员和管理人员来说,可以非常方便的查看车间的相关信息,控制每个车间、实时了解车间的运行状态,保障车间正常生产,提高车间的经济效益。

(2)车间管理智能化

在车间管家系统中设置工作计划表,包括任务的时间和作业情况。完成工作计划后及时做好工作记录,管理用户可以在系统中查询到工作完成的进度。

(3)成本精细化

系统中详细记录了员工个人信息及联系方式。出现突发情况可以及时和相关人员取得联系。将突发故障的危害降到最低,节省人力物力财力。通过实时记录和评估车间管理人员的工作情况,可以了解每个车间管理员的工作状况,从而评估员工的绩效。

1.3车间管理研究现状

1.3.1车间管理的发展过程

从人类开始使用机械开始,车间管理已经存在。当时车间结构简单,生产率低,有些简单的经验就可以实施管理。然而,随着科技的发展和技术的进步,车间里的人变得更加熟练,车间管理变得复杂而重要,并逐渐发展成为一门独立的学科——车间管理。下面将分析近年来车间管理的历史^[2]:

20世纪50年代以前,车间维护没有被企业纳入生产计划,车间运行经常失败,运行效率和准确性降低,难以继续投入生产运行。这个阶段被称为死后维护阶段。

20世纪50至60年代,由于苏联和美国两大经济体存在区别,所以出现了两种不同的车间管理制度,苏联的预防性维护制度根据生产车间的实际磨损情况进行维护和保养,美国根据车间运行时间制定了计划预修制度,确保车间在生产过程中保持快速高效的运行。

20世纪60至70年代,欧洲地区管理经验丰富的优势开始体现,形成了新的车间管理方法,考虑到预防性管理,提高车间生产率。在20世纪70年代,车间的维护和保养受到了极大的重视,其最早提出了全面生产和保养的车间管理理论,其形式为责任小组负责责任分担,监督和保养特定的车间,并建立更全面的预防管理机制来提高公司的生产效率。

同时,国内外学者也对企业车间管理的理论和方法做了大量的研究。迈克尔赫特(2009)^[3]在全球化背景下,通过对企业间竞争日益激烈的生产和发展环境的研究和分析,得出一个好的车间管理系统是企业获得优势的有力帮助。程荣秋,马华^[4]在《生产经营管理》中,据说加强企业车间管理对保证企业生产起着重要作用。

车间维护费用应建立标准,依据各种维护费用和考核标准,通过奖惩措施来指导车间维护人员节约资源,同时引进先进技术进行员工培训,提高员工管理和维护水平,不断改进车间的管理和维修方式。^[5]

1.3.2车间管理趋势

随着信息科学的飞速发展,车间的科学管理立即出现了新的发展方向,准确把握这一方向,使车间管理适应现代发展的需要,科学高效地发挥管理效率具有划时代的意义。

(1)信息化趋势。结合先进的信息技术和车间等实际条件,对管理流程进行改造,转化为信息管理技术等灵活支持,实现生产车间的智能化管理。

(2)社会化趋势。车间管理理念与市场经济发展关系密切,强化车间商品属性,整合全社会资源,创建专业化、有针对性的服务网络,形成以专业服务中心为主体的全社会参与服务网络。

(3)自动化趋势。随着车间科技水平的不断提高,管理车间的复杂性和车间自动化水平也在不断提高。

传统的管理模式已经不能满足对产品日益增长的需求,要保证车间的持续平稳运行,就必须建立网络化。

(4)可靠性工程的应用趋势。车间类型的增多和技术水平的提高对车间管理的可靠性提出了更高的要求。车间管理的可靠性即车间生产质量的固有可靠性。车间管理的可靠性是通过监控车间初始参数的变化来预测运行状态,评估车间的可靠性,从而降低车间故障停机的概率,消除损失大、影响大的事故。可以显著降低车间故障率,保证车间生产的连续性,有效提高企业的经济效益。

车间管家系统和车间状态监测技术的发展决定了预测维修的发展方向,车间管家系统是预测维修的主要数据源,通过对车间状态、参数等的监测,了解车间的压力、温度等基本信息,然后对数据进行分析,实现对车间状态检测的目的,也可对预测维修提供数据支持。

随着上述车间管理趋势的逐步出现,车间管理的理念也发生了很大的变化,正确把握车间管理的新理念,加强企业车间管家的建设,提高车间管理的智能化水平,具有重要意义。

1.4车间管家系统研究现状

1.4.1国外研究现状

国外对于车间管家系统相关方面的研究已经进入成熟阶段,优秀的车间管理方式能够提高企业的经济效益。在线车间监测诊断系统基于车间故障的原因和因果关系,自动分析和查明车间故障的原因,并为维护人员提供参考,以便迅速处理故障。钢帘线车间系统已经在世界范围内使用,特别是在航空航天、安全、机械制造等领域得到了广泛应用。此外,车间实时数据,历史数据和报表输出作为管理体系的概念,即在管理独立应用后,对相关车间进行实时监测,然后将数据记录甚至报表输出,为维修作技术上的支持。

对于车间存在的故障及缺陷,待初步执行处理后,再进行统一数据采集等,分析维修效果。在这个系统中,车间管家系统起着不可或缺的作用

国外企业早已认识到,通过车间管理系统可以有效地保持车间的稳定、车间运行的可靠性是企业生产活动的根本保证和提高效益的前提。

1.4.2国内研究现状

国内对车间管理系统的研究与应用相对于国外依然比较落后。然而,随着自动化水平的不断提高科技的不断进步,国内企业也开始增加对生产基础设施的投资,首先是增加对车间的投资。因此,国内研究机构、高校和企业也将更加注重车间管理系统的研发。

Stevenson^[6](2012)指出,车间管理人员可以通过建立电子车间图纸、技术手册、参数报告档案,利用电子信息平台,以最高的效率获取车间信息,便于维修和维护车间,并且这种电子档案相对于纸质材料更容易保持完整。

钢丝帘线产业作为传统制造业,在国民经济发展和国防实力增强中发挥着重要作用,其产量直接关系到国家基础设施建设。2018年中国钢帘线产量为5220万吨,增长5.7%,占全球产量的48%,钢帘线企业能够发展如此之快,与汽车行业的快速发展也关系密切。钢帘线车间的生产环境基本不好。在这样的环境下工作,车间也很容易疲劳甚至损坏。与世界强国钢帘线企业相比缺乏竞争力。而且国内较少有基于钢帘线业的车间管理系统相关研究。

总之,传统制造业的车间管理在自动化智能化方面起步慢车间管理模式受以往落后管理理念影响深。而且对车间的数据信息重视不够,国外企业对车间设备的数据更为重视。但是随着全球化的发展,信息技术的趋势不断冲击着国内市场,大多数企业已经深深意识到,如果不是在这个时候做出改变自己甚至不会成为国内外信息技术领导者的一部分。生产企业要发展,就必须现代化,信息管理车间,这是唯一出路。而如何将车间管理系统成功地运用到钢帘线业务中,结合钢帘线业务管理车间的实际情况开发出一套车间管理系统将是本研究的重点。

1.5本文的主要研究内容

本研究的目的主要是从两个方面:调查研究。了解钢帘线厂的工作环境和车间管理对象,了解管家系统在车间生产过程和车间维护过程中所起的作用,管家系统是面向用户的系统,所以调查用户在车间管理中应有的权限。第二,管理理念与实际情况相结合。目前车间管理理念来自于国外资产密集型行业和一直以来对车间管理的经验积累,虽然已经被证明适用于我国大多数车间的管理,但钢帘线行业更为特殊,车间管家系统在很多公司,电力、石化等行业的成功经验教训能否应用于钢帘线行业仍是一个值得进一步研究的问题。

本课题将立足于钢帘线车间的车间管理现状,对车间管理体系进行细致分析,并以此为基础,完成钢帘线车间管家系统的软件开发。具体内容包括:

第一章,第二章研究车间管理核心理念的现状及国内外研究分析,阐明现代车间管理信息化、智能化是生产企业发展的必由之路。

第二章,分析目前钢帘线车间存在的问题,强调了车间管理系统实施的重要性和紧迫性,并根据存在的问题设计软件功能模块,使之能解决存在的问题。

第三章,详细分析车间管家系统的功能,该组态系统能够实现实时数据的显示,历史数据的查询及报表的输出，车间设备实时监测，趋势图，员工信息，员工计划等功能。

第四章,确定了系统体系结构和网络架构,进行数据采集和设备监测,利用紫金桥组态软件动态监控设备运行状态,系统再对采集上来的数据信息进行分析,为车间设备的维修以及维修后设备的工作状态做数据上的支持。

第五章,本章对系统开发环境等多个方面进行了深入的分析与设计,采用紫金桥组态软件开发了钢帘线车间的管家系统,并在线上模拟,验证了本文研究的有效性。

第六章,展示钢帘线车间管家系统的设计成果,对未来的研究方向进行展望。

论文的基本框架如图1.1所示。

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