为加快推进国产烟机设备智能制造进程,中国烟草机械集团有限责任公司于今年8月份在湖南中烟工业有限责任公司长沙卷烟厂卷包车间完成了高速机产线智能化系统成果展示和线上验收,11月份将在河南中烟工业有限责任公司安阳卷烟厂卷包车间进行统一人机界面项目的成果验收。
其中,许昌烟草机械有限责任公司的辅联设备YF17A型卷烟存储输送装置是卷接包智能产线的关键设备之一。今年3月,许昌烟机公司接到中烟机械集团公司通知和客户请求后,对YF17A型卷烟存储输送装置进行了人机界面和智能化系统研发,全面提升了设备性能。
抓进度 保质量
YF17A型卷烟存储输送装置智能管理系统是许昌烟机公司实现产品智能化的第一台样机,项目组成员需要在5个月内完成统一新型人机界面和智能化管理两套系统的基础数据准备、系统设计、程序开发、安装调试、人机联调工作。时间紧、任务重,面对未知的挑战,他们感到前所未有的压力。
“要想保证项目按计划推进,我们必须快速对智能化的工控机和显示屏进行性能测试和远程通讯实验,同时还要验证数据采集的准确性和安全性,为后续的程序开发和人机联调环节做好数据保障。”项目负责人赵强说。
为尽快带领团队成员熟悉新机型,开展数据准备工作,赵强根据项目组成员专业优势安排相应的工作内容,让小组成员最大程度发挥自己潜能,同时,许昌烟机公司安排YF17A型卷烟存储输送装置产品研发组技术人员全力配合,为项目的有序推进保驾护航。
基础数据的准备工作必须做到精、细、全。项目组将YF17A型卷烟存储输送装置原有人机界面的变量与控制系统的变量一一对应,重新整理控制系统参数,智能化备件清单、替换件清单、维护策略、设备故障信息、机械电气BOM结构等,确保数据的适用性。
集众智 解难题
系统设计是项目开发最关键的环节。项目组围绕状态监测、故障诊断、健康评估、智能点检等关键模块进行内容填充,使设备更易于控制、维护。在团队技术骨干的带领下,项目组成员放开手脚、一鼓作气,一个月便开发完成了智能化系统功能模块的设计工作。
计划中的状态感知点与实际机器点位的偏差较大、智能化实时数据库出现数据异常、班次生产数据和故障停机次数与实际不符……车间联机调试过程中,问题陆续出现。
项目组迎难而上,认真研究YF17A型卷烟存储输送装置中三维数字孪生模型状态感知点位的具体位置,反复调整、校准、验证模型状态感知点信息,实现了对设备运行情况的实时监测和健康评估;升级智能化实时数据库,重新配置连接环境,更改连接方式,解决了版本兼容性问题,保证了数据实时更新;制定合理的统计规则,将故障数据和班次信息分开统计,保证统计数据的一致性、精准性。问题一条一条记录,一条一条解决,他们与时间赛跑,与困难抗争。
提升入口处、下降口和输送器下落口烟支堵塞问题一直困扰着项目组成员。“我们可以加个传感器,烟层过高时及时预警。”“增加相机组件,实时监测烟支通道是否保持通畅状态。”……在你一言我一语的讨论中,项目组最终决定通过分析电扭矩超限趋势实现通道乱烟堵塞预警,避免烟支堵塞造成的设备故障停机。
此外,为了提高设备作业效率,项目组在YF17A型卷烟存储输送装置原有专家经验库的基础上,重新规范故障名称、代码、原因,并把近几年维修师傅的实践经验固化为故障解决方法,增加伺服控制系统的故障解决功能,提高故障解决效率。同时,他们重新设计故障页面,将伺服故障码与专家经验库连接,通过图文结合的方式向维修人员统一展示故障点,更系统、直观地指导维修人员解决故障。
7月,YF17A型卷烟存储输送装置人机界面和智能化系统基本开发完毕,项目组工作地点也从实验室转到装配车间,大家全身心投入到系统测试阶段。
质量检验部依次验证了YF17A型卷烟存储输送装置的全状态感知系统、设备运行实时监测和健康评估系统,实际应用了质量追溯、数字孪生一机一档、维护保养的预测性提示、工艺参数的动态调优等功能,并对故障的精准性和反应速度进行了评估。“软件运行稳定,机器工作正常。”测试结束后,赵强激动地对项目组成员说。
升级改造完成后,YF17A型卷烟存储输送装置的新型人机界面美观友好、操作方便、功能强大,符合中烟机械集团公司统一的人机界面标准。此次智能化系统研发完成了设备的性能优化、运行状态优化和全生命周期管理三大部分设计,系统开发的关键指标达到设计要求。
目前,YF17A型卷烟存储输送装置顺利通过公司组织的内部测试和长沙卷烟厂的成果验收,已发往四川中烟工业有限责任公司什邡卷烟厂进行智能产线安装调试。
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