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用ZENON来涂装完美无瑕的汽车车身
尽管对汽车颜色的喜好各不相同,但用户、4S店和汽车生产商都同一件事上达成共识:车身喷漆的质量及其保护车身免受各种天气影响的程度。只有在生产时达成均匀涂抹时,该涂料才会为车身提供最佳保护功能,并提供美丽、闪亮、色彩丰富的外观表层。
喷漆技术被认为是现代汽车制造中最敏感的工艺之一。之所以能保持这一地位,是因为它高度集成的生产工艺。汽车喷漆需要最高的精度和创新技术,以确保尽可能少的材料损失,并将对环境的排污保持在最低水准。在喷漆生产中,需要经过各种生产步骤。zenon可以清晰地映射这种复杂的生产和输送技术构架,并完整管理该过程。
用于优化涂装工艺的精密输送技术解决方案
在汽车车身车间通过全自动输送系统为将车身运至涂装车间后,在该车间对其进行喷漆生产有包含以下步骤。首先是清洁车身表面。然后分层应用不同的材料以提供防腐蚀保护。再到烘干机中硬化保护层后,使用机器人对其上漆和透明涂层,以生成车辆所需的闪亮表面。为了完成运输和控制车身生产,需要极其可靠的生产输送技术。由于涂装车间投资成本巨大,必须将这些系统的设计使用寿命延长。同时让涂装车间可以处理各种类型和型号的车辆。而这种柔性化的生产环境需要复杂的控制来管理车身、材料和零件的流动。出于安全考虑,在涂装车间的车辆会穿越人员无法进入的区域。需要确保对无人区生产进行可靠的端到端控制。
zenon软件平台有提供应用广泛的功能,特别适用于这类输送或技术。zenon的网络功能支持分布式系统的配置和操作,并能够同时管理多个客户端以进行现场控制。强大的zenon多项目管理功能支持树型多项目结构的直观设计及维护。zenon的全局浏览示图可完整清楚地显示整个系统信息,并具有直观的导航和连续缩放选项。
为确保输送机的控制运行正常,需要自动捕获各个设备站点的车身位置。让移动数据载体来实现车身自动识别,这样才可与中控系统共同实现车身的跟踪。这种方式提供了生产中“装配生命周期”的透明度。并可将该数据用于计算各个生产站的班次相关周期时间及监控生产时间。使用 ZENON PROCESS RECORDER 提高分析效率
输送系统需要管理数个分散的控制器,该系统能将车身运送到涂装车间的不同区域 。 各个 PLC 之间的交互控制数据的交换是通过其接口进行处理。在生产车身有使用随行数据载体进行识别。通过查询生产控制系统可以检测各产品输送的目的地。在车间控制中心的zenon被用于监控该系统。授权员工也可以在此处管理系统并进行干预进程。例如,他们可以定义新的输送目的地、阻止运输路线或为某些车辆释放其目的地。
zenon Process Recorder 是后续分析的重要功能组件 —— 例如,在回溯车身到达错误目的地的原因时。应模块可被整合到原有的 zenon项目中:以达到使用集成模块记录来自所连接控制器的变量信息。仅需单击鼠标即可完成配置。Process Recorder的记录还确保以节省资源的方式来优化数据存储至服务器上。
为了查询系统历史信息,zenon客户端可以在模拟模式下启动 Process Recorder。这需要该客户端将自身与服务器的在线连接“解耦”。Process Recorder 提供了一个特殊的控制屏幕用来“导航”回滚的时间线。并列出这些数据的时间戳,同时,类似于视频播放器,它提供前进、后退、播放或暂停按钮。这使zenon用户能够在屏幕将过去的生产数据回放并对其进行研究。用户可以随意重复选定的事件或止显示查看详细信息。屏幕中上下文的显示与被选中的时间相匹配。这样的分析在实际操作被证明已经能够确定车辆多次误导的原因,并帮助进一步优化了整个控制系统。即使在最困难的条件下也能实现交互和安全操作
在喷漆过程中有一些生产设备可能会对员工的健康构成风险。尽管生产自动化程度很高,但一些情况下必须由人工进行干预 ,例如转产和维护、清洁或停机。训练有素、经验丰富的员工是安全生产的重要因素之一,zenon可通过交互式操作提示为上述任务提供支持,这有助于避免员工的压力并减少潜在的操作错误。操作人员可以从系统获得有关将要执行的工作步骤的明确说明和安全信息 。系统会提示操作人员来执行某些操作 或录入信息。然后检查所录入信息的“正确性”和 “完整性”。只有当所有步骤都完成时才会继续下一步。所有过程数据和工作步骤都以数字方式记录,并可用于生成质量报告。
对人机操作人员进行提示可使用户更容易执行工作规范,让其能够通过zenon达成敏感任务。这类系统的辅助功能可提高生产率并减少操作错误。聚焦能源消耗
涂漆车身需要高性能的烘箱用于干燥生产。这种能源密集型设备必须在连续生产过程中有效利用。在其漫长的加热和冷却阶段也必须经过优化集成到生产计划中。持续监控烘箱和所有其他系统的能耗识别低效或潜在故障的基础。
通过使用zenon能源数据管理 (EDMS)系统可以显著减少生产能源和资源消耗的支出。能源立法和标准(如 ISO 50001)有规定以环境为导向的目标。该目标需要通过具有前瞻性的能源数据管理系统来识别能源消耗、峰值或使用负载,还可以为主动操作行为建立规则。例如,通过操作防止峰值负载超标,还可以使用其预测优化未来的能源消耗。
在喷漆生产中所使用的资源都必须可以持续的监测和记录。所有排放数据均根据车间通风系统和产品集中供应的过程值进行记录。并将需要记录的变量值存储在相应的数据库中,然后在详细报表中处理和呈现。交互式质量控制
对于购车者来说,车身油漆是其质量的明显标志的首要因素。因此,涂装过程需要连续、全面的质量控制措施。涂漆的车身要由受过培训的员工根据特殊的光学条件进行检查。若是发现有任何缺陷都会立即纠正,或者对车身进行返工。使用zenon的员工可以方便、清晰、快速地报告问题,然后这些问题会报告回中央系统。在些通过系统上所显示的图形来自动选择相应的车身零件,并输入错误类型。其定位也会一并显示在显示器上。然后启动返工所需的流程。系统可以记录返工、添加注释、定义时间、更改错误类型并将返工品分配到适当的成本中心。使用任务列表来记录请求的返工。从而无缝地记录所有周期内的数据和信息,这样的系统能为涂装过程提供全面的质量保证。除了每个车身的油漆质量信息外,所有与质量相关的生产数据也都会被记录下来,并长期供质量报告使用。通过一致可用性优化信息流
涂装车间的各种自动化过程必须始终受到控制和监控。其中可能还需要功能切换和操作。该系统必须能够同时支持中心化和分散式操作。根据交互的位置和登录的用户来更新操作选项。zenon 软件平台支持中央服务器和分布式系统相结合的灵活架构。zenon的多项目管理可以帮助用户实现高效的多项目结构。通过使用客户端、独立工作站和移动设备确保对整个涂装车间的端到端控制。
为了管理多样化的范围的设备, 该解决方案应具有标准化的风格和用户友好的理念。从人机工程学的角度来看,在数据准备和信息可视化方面提供一个面向用户的界面非常重要。这意味着用户应该只看到任务和相关的信息。让用户可以更好地了解生产,这样他们的决策才不会受到不必要信息的影响。对于方案的操作和显示,画面的上下文,及其功能和运算都要进行标准化的集中处理,以使其可以被全面使用。这样做的好处是:通过预先定义的系统可以更快地投入运行。操作员也可以更灵活地部署,因为所有工位的导航和生产区域的外观都是相同的。由于zenon 多年来始终如一的标准化理念,其产品设计已借助Smart Objects达到新的高度,项目设计专家可以据此开发封装的功能性对象。可以很方便地将自定义对象集成到相应的设备项目中。同时还包含确保其功能所需的所有信息,例如系统的接口变量、所需计算的公式或配方等。灵活应用涂料技术中
伯恩德·威默
涂装车间生产技术的要求苛刻且多样化。所使用的系统必须可灵活配置,它们也必须提供稳定的结构。25 年来,zenon 成功地支持了这种类型的生产制造。通过不断的开发不断地用户满足更新的要求。凭借其跨学科优势,zenon将继续发展以满足未来的需求。
专业服务主管
Bernd Wimmer 自 2002 年以来一直担任 COPA-DATA 德国公司的汽车行业经理。他与妻子、两个孩子和他们的猫住在一起在美丽的巴伐利亚。
bernd.wimmer@copadata.de