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)控車床的運行狀態(tài)以及生產(chǎn)任務(wù)，生成TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)計劃。收集數(shù)控車床在運行狀態(tài)下的實時數(shù)據(jù)，并通過構(gòu)建PFEP表進行數(shù)據(jù)分析。設(shè)計并安裝協(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，最終實現(xiàn)對數(shù)控車床的TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)控制。通過與傳統(tǒng)控制方法的對比實驗得出結(jié)論：應(yīng)用設(shè)計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。

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：TG659 文獻標識碼：A

引言

現(xiàn)階段國內(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)就是對生產(chǎn)過程中每一個零件的詳細計劃數(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

1.1生成數(shù)控機床TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)計劃

TPM可以分為事后維修、預(yù)防維護、自主維護、專業(yè)維護等內(nèi)容組成，其中自主性維修是指每臺設(shè)備操作人員需要保養(yǎng)、維修設(shè)備，每天對自己操作的設(shè)備進行點檢、更換零件、加油、簡單修理、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)源和難點問題的解決、設(shè)備的總檢點、自主檢測效率的提高和自主管理體系的最終形成[2]。專業(yè)維修則是專門負責設(shè)備維修，定期進行設(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)助操作人員進行自我維護工作。因此設(shè)備管理人員對設(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，但同時也要有專業(yè)、高水平的維修隊伍。此外，專業(yè)維修隊伍的建立也不排除雇傭一些專業(yè)社會機構(gòu)進行一些特殊維修工作。

1.2分析數(shù)控機床PFEP數(shù)據(jù)

PFEP實施的第一步是建立數(shù)據(jù)表模板，根據(jù)企業(yè)的實際需要，對零件信息進行收集、輸入。建立 PFEP數(shù)據(jù)表模板時，要求存儲材料信息以最小單位來輸入，詳細劃分信息所含子信息：例如，當物料包裝重量信息被記錄時，該信息可分為包裝容器凈重和包裝總重量;對包裝尺寸可分為長、寬、高三項基本信息。與此同時建立 PFEP表需要考慮以后的數(shù)據(jù)維護和數(shù)據(jù)更改等問題，規(guī)定需要選擇能夠進行修改和排序查找的版本，利用 excel表或數(shù)據(jù)庫進行數(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工序，一旦 PFEP表出現(xiàn)差錯，對整個物料配送產(chǎn)生巨大影響，因此要求在建立 PFEP表時嚴格按照要求執(zhí)行，杜絕大規(guī)模返工修正的錯誤。在設(shè)計 PFEP表參數(shù)時，需要根據(jù)企業(yè)實際需求情況，建立相應(yīng)的 PFEP表。

1.3實現(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)機床的生產(chǎn)計劃輸入其中，采用排序配送的物料協(xié)調(diào)方式實現(xiàn)物料上線配送控制。排序配送方式按生產(chǎn)次序，嚴格按照車間計劃組織配送。一種情況是以傳送帶的形式，按生產(chǎn)節(jié)拍的時間為依據(jù)，按一定的頻率進行分配[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)拍和單件指標的影響，兩個物料之間的時間間隔。按車間生產(chǎn)計劃確定一定時間間隔，按此間隔組織一次配送，然后將所分配的物料嚴格按生產(chǎn)計劃安排分配。在設(shè)備故障時調(diào)整生產(chǎn)計劃，并在生產(chǎn)控制器的驅(qū)動下實現(xiàn)數(shù)控車床TPM協(xié)調(diào)生產(chǎn)控制。

2對比實驗分析

為了測試設(shè)計的基于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)工廠作為實驗環(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)控車床可以直接運行的程序，嵌入到硬件環(huán)境中。根據(jù)實驗?zāi)康目梢钥闯?，主要測試控制方法在生產(chǎn)工作中的應(yīng)用性能，因此設(shè)置的測試指標為生產(chǎn)成本，具體包括時間成本和物料成本，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10個零件的生產(chǎn)工藝，經(jīng)過相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，得出實驗結(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)控機床的平均生產(chǎn)時間成本分別為21.94min、19.82min和15.44min，另外從物料消耗方面來看，平均物料成本分別為0.648kg、0.472kg和0.280kg。由此可見，與兩個對比方法相比，在設(shè)計的控制方法下，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

數(shù)控車床的生產(chǎn)效率直接影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益和運營效率，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。從實驗結(jié)果中可以看出，通過設(shè)計控制方法的應(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：

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

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