就闭环过程控制而言,控制器可根据需要做出改变CONTROL ENGINEERING China版权所有,以保证工艺过程不偏离事先确定的质量水平。离散应用通常离线检测质量,停止工艺过程,做出改变CONTROL ENGINEERING China版权所有,并修正不符合规范之处。这样做能否避免质量不达标呢?
就离散式应用而言,自动化系统和质量控制系统往往是彼此独立的,这样在质量分析和实际生产之间就会造成时间差。我们要是在生产线发生错误前就能够实时监测质量信息,并以闭环形式将纠错指令反馈给控制系统的话,那该有多好。
多年来,过程控制一直在这么做。不过www.cechina.cn,就离散应用而言,大多数质量进程都是离线的。当然离线操作也不乏解释和理由,不过现在技术已经进步了,许多离散应用都可以实时闭环进行工艺改变,而不需要操作员介入,这就节约了时间、材料和人力。
我们不妨举出目前离散过程的闭环实时在线质量控制实例来说明,比如测量、监测并在无需操作员介入的情况下自动补偿工具磨损的CNC(计算机数字控制)机床。
问题的检测、明确轻重缓急并通知有关人员
Expertune的CEO兼总裁John Gerry指出:“许多反馈控制都类似于机床切割质量控制补偿。阀门会老化,热交换器会出故障,PID回路常会造成定位点问题
Expertune的PlantTriage和其他公司推出的类似一揽子技术都能通过整个企业部署的性能监视和诊断机制对决策者发出提醒,告知可以获得经济收益www.cechina.cn,轻重缓急,以及所应采取的措施等。
离散应用一直采用在线质量控制的理念,不过通常都采用开环架构,系统自动监视并检测特定的变量,停止生产线,在发生过多错误前通知操作员。这种系统也可根据通常由高速数据采集和逻辑(与机器视觉或其他传感器相连)提供的检测信息自动分离出不合格的产品。
就闭环配置而言,逻辑设备可实时应用分析所得的信息发送消息,实施改变,并在自纠错控制和反馈回路中再次进行检测。
图1:精确测量和实时数字化技术是离散应用闭环技术发展的最初阶段。Hamilton Sundstrand采用GE Fanuc软件展示了铝制部件测量的高质量
GE Fanuc Automation的Proficy软件资深经理John Leppiaho指出,直到不久前,广泛应用的工具都不具备实时功能,不能实现离散工艺进程的闭环改变。他说:“设备停机后,大多数客户都不知道为什么。人们都希望实现自动闭环纠错,但此前这一希望还不能付诸实践。”
许多人认为,解决方案应当是更好地定义产品规范,而且在工艺进程偏离质量标准时,应当根据问题的严重程度停止并加以修正。Leppiaho认为www.cechina.cn,这样做有助于提高整体质量并减少浪费。他说:“新近推出的某些产品的质量参数多达300个。要是能缩短新产品的制造周期,真是居功至伟。”
目前的软件采用基于S95的数据模型,生成网络报告,在工艺过程中发生问题和停机时发出警报,在例外情况下实施管理,从而提供了巨大的优势。客户可在数据模型中建立规范,这样,如果工艺过程偏离标准,就能发出警报。这种设置的好处极多。Leppiaho指出:“这样一来,就好像HMI技术在10到15年以前所带来的优势一样。我们不妨设想一下这种HMI/SCADA软件对生产水平所带来的好处。提高效率的潜力是极其巨大的。”
变更的轻重缓急
Rockwell Automation的过程市场开发经理Kevin J. Zaba指出:“就离散应用而言,人们通常认为应避免损害机器,并应在次品流出前加以截获。”
Zaba解释说,目前,OEM可在控制器中嵌入S88相态模型,提高机器性能,将设备状态(启动、运行、终止、恢复)与控制代码相分离,从而改善机器性能。软件可将机床和系统与各种参数(机械、电气、材料单、HMI/可视化、批处理、历史数据、跟踪、追踪等)集成在一起。这种集成为自动化和设计工作提供了类似Microsoft Office套件的一揽子解决方案,加强了代码的可视性,提供了更多优势,实现了机床或生产线闭环离散制造。
推出WinSPC软件的Datanet Quality Systems是SPC/SQC(统计过程控制/统计质量控制)软件销售商之一,了解到实时工作的需要。其WinSPC软件具备“智能闭环反馈”特性,可“自动标记并响应于用户定义的违规操作。”不过www.cechina.cn,在作出标记提醒操作人员注意后,有关工作又变为开环控制。自动纠错是闭环的。某些传统的SPC/SQC软件销售商刚刚开始熟悉实时工具等概念,这为自动化软件供应商提供功能创造了条件。
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