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微茗承担中车高铁核心零部件产线智能化项目课题研究

2019年03月16日

中车青岛四方机车车辆股份有限公司(以下简称“中车四方股份公司”)是中国中车股份有限公司的核心企业,中国高速列车产业化基地,国内地铁、轻轨车辆制造厂家和国家轨道交通装备产品重要出口基地。

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中车四方股份公司在高速动车组、城际及市域动车组的研发制造上处于行业内的领先地位。中国首列时速200公里高速动车组、首列时速300公里高速动车组、首列时速380公里高速动车组、首列“复兴号”动车组和首列城际动车组均诞生于此。目前,公司已形成了不同速度等级、适应不同运营需求的高速动车组和城际动车组系列化产品。公司自主研制的CRH380A型高速动车组创造了486.1公里/小时世界铁路运营试验最高速。研制的“复兴号”动车组(CR400AF)实现时速350公里运营,使我国成为世界上高铁商业运营速度最高的国家。


本次微茗智能科技为青岛四方承担“轮轴生产线接口开发”课题研究工作,课题的研究目的是针对各类型车辆轮轴生产混线生产过程中数控机床及桁架机械手运行实时数据,通过数据的采集从而分析产线加工情况及产线利用率,也针对部分数据完成相关软件之间业务数据交互,并结合计算机辅助装配CAA系统,将轮轴的加工数据与质量检测数据信息结合,实现产品品质的追溯。通过车间看板实时展现生产信息,让生产更透明,质量更可控、效率更高效。让中国高铁更加锦上添花。



项目课题内容


01

车轴生产线系统数据接口开发

研究轴轮生产线上各类数控系统的数据接口,实时采集设备的主轴、功率、倍率、刀具、程序名、设备状态等信息,并将采集到的数据存放数据库中。依托微茗的软件系统作为数据承载终端,将客户需要的信息整合分析展示。针对轴轮不同版本数控系统,研究硬件接口和软件接口。

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02

桁架机械手数据采集接口开发

研究基于桁架机械手数据采集接口,通过对PLC数据实时读取,采集桁架状态、车轴序列号、设备加工车轴序列号、缓冲区状态、桁架位置等数据。依托微茗的MDC系统作为数据承载终端,将客户需要的信息整合分析展示出来。让数据可视化,可让管理者更有效的得知车间内设备及整条产线的各项情况。


03

车轴生产线的MES系统接口开发及业务数据对接

研究MES系统提供数据接口,通过ESB企业服务总线,配合完成基于WEBSERVICE开发相关接口,我方软件可通过ESB总线读取MES工单数据,并存储在车轴生产线数据库,研究物料bom关系,在系统中建立成品物料编码与毛坯物料编码对应关系,通过在物料上线处实时采集到的物料二维码信息,系统确认来料信息及加工工艺,经过人工确认后,告知桁架系统自动执行相关工单内物料运输程序及CNC加工程序。通过分析各工序毛坯料完成情况,分析工单内计划数量完成情况,并针对工序级别进行系统自动报工,从而计算整体计划兑现率。


04

计算机辅助装配CAA系统数据对接接口开发

通过数据接口开发,将CAA系统既有数据和车轴生产线数据整合,以车轴、车轮、轮对编号为载体,形成产品制造履历。

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05

数据分析与展示

通过对采集到的数据进行分析,在看板上进行展示。轴轮生产线加工实时监控。单件工件加工实时用时分析。根据工件生产序列号形成质量履历,并展示在厂房大屏上。让数据可视化展示。分析设备利用率OEE,通过和CAA系统接口,显示设备异常和物料异常的统计分析。通过设置工序时间和实时加工时间,可在轴轮生产线生显示设备加工进度。

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06

TDI刀具管理系统开发

TDI刀具数据管理系统实时监控机床刀具数据,结合刀具库存管理以及工件生产数据,将单台机床内部独立的刀库整合到系统服务器。提高生产过程中的刀具寿命监测、刀具损耗报废整个流程的管理效率。TDI系统与机床实时通讯,将单台设备界面上的刀具数据获取到服务器数据库,并整合汇总。可直接在系统中查看机床上每把刀的使用情况,包括刀具基本信息、寿命及状态。系统分析所有设备刀具寿命数据,可实现在TDI系统远程查看。不需要操作人员进入自动线加工区域,即可查看刀具寿命的关键数据,能让管理者及操作者及时的了解每把刀是否需要换刀。

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07

车轮生产线扩展应用

基于车轴线研究成果,在车轮生产线扩展应用。分析车轴和车轮生产线上的软件和硬件部分,通过我方的软件系统利用统一数据接口,结合对生产线实际需求,可以实现上层的工单数据下达,底层可通过我方软件的设备数据实时采集、分析,可以将工单数据反馈,从而打通车间层与上层MES系统的无缝对接。



此次微茗软件承担课题在高铁零件混线加工柔性化生产过程中能得以顺利应用离不开中车青岛四方鼎力配合,课题中针对底层各类型控制系统、各上位软件、自主研发设备等软硬件实现了数据的互联互通。真正实现了底层与上层软件的数据业务透明交互,使产线生产更高效、质量更可控、实现了柔性化生产的新篇章。


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