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智慧工厂解决方案

 

食品行业在线SPC系统监控方案

一、方案需求分析
通过与 A 公司SPC项目组人员的交流及讨论,本方案将涵盖的内容包括:A 公司对此项目的需求,太友科技针对需求所作的初步方案,以及项目所需要的相关硬件条件的需求。

1.1目前现状及需求分析
A 公司当前在制度方面已建立起较为完善的机制对制造过程的产品品质进行管理,同时公司内部已具备了各种对产品进行在线测量的仪器设备,如电子天平等;绝大部分仪器具备了自动数据采集的接口装置。为将品质管理水平提升到另一新的层次,需要应用品质管理软件工具对以下的几个方面进行改善:
•采用 SPC 的系统功能对产品各加工过程的质量进行监控及分析,涉及工序包括:成型 (面团带厚度、面胚重量),烤炉(重量、厚度、直径、水份、炉温控制),夹心(重量),包装(重量、厚度),Check Weighter 站点数据。

•检测仪器设备具备了自动数据采集的硬件条件,可直接将测量数据自动输入到系统中,提高工作效率,保证数据更加准确、实时,同时部分实现无纸。

•采用电子看板方式对生产线的产品信息状态进行监控,使管理层能够通过电子看板中的汇总信息掌握车间的即时状况,而不必如传统方式需要到车间现场才能掌握具体的信息。

•需要对烤炉温度进行在线监控,通过准确控制炉温,从而控制产品的质量,当炉温出现失控现象时,需要进行即时报警。

•对 Check Weighter 工序中的数据信息(重量信息、计数信息)进行自动采集及分析,并将相关信息显示在电子看板中。

•对成品箱重量检测工序,针对现场的实际情况,采用太友科技 SPC 控制仪采用无线数据采集的方式对数据进行收集及分析。

1.2系统目标
系统运行示意图:(闭环自动控制的管理机制)  

SPC系统运行示意图
•采用 SPC 的系统功能对产品各加工过程的质量进行监控及分析,涉及工序包括:成型(面团带厚度、面胚重量),烤炉(重量、厚度、直径、水份、炉温控制),夹心(重量),包装(重量、厚度),Check Weighter 站点数据。
解决方案: 通过 SPC 控制图工具等对品质过程监控,能够及时地发现潜在的品质问题,提高产品的良品率,进一步降低当前企业的品质成本。

•检测仪器设备具备了自动数据采集的硬件条件,可直接将测量数据自动输入到系统中,提高工作效率,保证数据更加准确、实时,同时部分实现无纸。
解决方案:对相关仪器设备应用直接连接电脑的方式,直接将数据直接输入到系统中进行分析监控,QSmart SPC 提供通用接口功能可让用户对新增设备仪器进行扩展设定实现数据采集。

•采用电子看板方式对生产线的产品信息状态进行监控,使管理层能够通过电子看板中的汇总信息掌握车间的即时状况,而不必如传统方式需要到车间现场才能掌握具体的信息。
解决方案:通过在车间或办公区域设置电子看板(如大尺寸液晶电视),对当前四条生产线的信息即时显示在电子看板,方便管理层即时掌握车间信息。

•需要对烤炉温度进行在线监控,通过准确控制炉温,从而控制产品的质量,当炉温出现失控现象时,需要进行即时报警。
解决方案:实现烤炉温度的在线即时监控,通过准确控制炉温,从而控制产品的质量,当炉温超过控制标准时,即时发送报警信息(短信、邮件、电子看板)通知相关人员。

•对 Check Weighter 工序中的数据信息(重量信息、计数信息)进行自动采集及分析,并将相关信息显示在电子看板中。
解决方案: Anritsu checker weighter 设备具有相应的自动数据采集接口,可将重量数据及其它计数信息数据进行自动采集,并显示在电子看板中。

•对成品箱重量检测工序,针对现场的实际情况,采用太友科技 SPC 控制仪采用无线数据采集的方式对数据进行收集及分析。
解决方案:成品箱重量检测工序中有较多检测仪器,由于现场的环境空间限制,无法安装一般的PC,而且不方便进行网络布线,所以需要采用小尺寸的设备及采用无线方式进行数据的自动采集。

1.3结构要求
SPC系统结构要求 

二、SPC系统详细解决方案
方案结构示意图:
SPC系统解决方案示意图 

2.1方案简介
针对A公司对SPC项目的需求,方案将根据下述的品质管理的运作模型,对每一环节的需求提供初步的解决方案,本解决方案的关键重点分别为以下几点:
1. 各检测工序数据自动采集及 SPC 控制分析方法。
在结构中定义两大部分:检测工序在线监控及炉温的控制;在每一部门结构下根据工序顺序对需要进行品质监控的关键项目进行 SPC 的过程控制(图 1,图 2)。

SPC软件总体界面图

CPK工序能力分析 

 

2、炉温在线即时控制及报警功能
对四条生产线的炉温分别进行控制,假设每个炉需要即时监控 A~F 六个区域的温度,每个区域的温度曲线进行即时监控,如图 3、图 4、图 5 所示:
控制图 

控制图

 

温度即时控制趋势图

 

3、电子看板
应用架构示意图:

电子看板应用架构图
展示内容:在电子看板中轮换展示生产线中各关键检测工序的信息
电子看板 

4、成品箱重量控制
成品箱重量控制关键需要解决的问题是:生产现场空间有限,不方便布置网络线;采用以下方案可较好地解决相关的问题,SPC 数据控制仪体积小,低功耗,同时应用无线功能可较好地解决重量数据的自动收集问题。
成品笨重量控制 

5、对潜在品质问题进行即时报警,如缺陷比例升高时,系统将进行报警,报警方式包括:现场警报灯,邮件,短信等方式。
6、提供对品质问题的原因分析及改善对策的系统跟踪方法。
7、实现方便简洁的数据查询、数据导出及各种 SPC 分析功能报表,供各相关部门人员分析及参考。

2.2方案特点
1) 适用性
系统按照国内先进品质管理模式和管理制度,结合国际先进管理思想设计,能够随着国内制度的发展进行产品更新与调整,以更好的满足用户需要。技术上采用 Client/Server 的实现方式,可以有效利用现有资源和现有办公网络资源。太友科技在各行业拥有广泛的典型用户,拥有成熟的业务模型,在此基础上,结合 A 公司的业务特点及使用习惯作相应的客户化设置,可使之全面满足应用要求。

2) 可靠性
系统采用 Microsoft 的 SQL Server 关系型数据库,有严格的安全控制和数据备份机制,可以确保数据安全可靠;同时,太友科技在品质管理软件领域有相当的客户基础,产品已经很成熟,是国内专门的品质管理系统提供商,拥有一套切实可行的品质保证体系,可以确保软件的开发及服务品质。

3) 易用性
系统结合中国企业用户文化习惯,采用直观易用的操作界面,界面友好,秉承太友科技软件的一贯风格,操作便捷,易学易用。菜单、报表等界面元素符合国人习惯。

4) 安全性
系统采用 Client/Server 结构,在企业内部运行,可以保证内部各子系统的数据不被非法用户所获取。在应用软件的设计上,强化权限管理功能,具有多级安全机制。通过对各级人员的权限分配,做到所有人员只能查看与使用和自己相关的数据。 因系统采用 Microsoft 的关系数据库,有严格的口令验证机制,同时可辅助制度上的约束以确保数据不会被非法用户所获取。

5) 可扩充性
系统考虑到以后可能增加用户、生产设备等的特点,在设计思路上作了优化和预留接口,易于扩充,可动态设置业务流和数据流,适应今后由于管理制度、机构设置、业务流程和管理要求发生变化而导致的业务重组,满足企业未来的发展需要。

 


 
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