故障记录及分析系统在车身车间的应用

方健

1 引入故障系统，实现数字化记录

1.1 系统开发环境

华晨中华车身车间在信息化大潮下，运用互联网技术，推行智能维护，2018年初，针对车身车间三区设备，推出了属于自主知识产权的故障记录系统（HFRS）。此系统使用微软公司发布的一种面向对象的、运行于.NET Framework之上的C#语言进行开发，由结构化查询语言（SQL）进行故障数据的管理。通过搭建数据管理服务器，将车间所有分散的录入点数据进行采集，数据存储在统一的服务器中，便于数据的同一管理，数据分析。

1.2 故障记录系统数据录入

故障记录系统录入，是通过车间内离散分布的PC机进行录入，每台PC机都会安装车间故障记录系统，维修人员可以通过此系统在PC上点选设备工位、名称等信息进行故障记录，然后故障记录系统自动将故障信息保存在数据库中。

使用故障记录系统应先登陆具有权限操作的账户，分为只具备记录功能的操作用户和具备统计分析的管理用户。

故障信息录入系统中，根据设备区域及设备分类做了快速录入选择项，根据不同工位设备情况，创建不同的停线原因，便于维修人员填写，当出现列表中不存在的记录时，维修人员填写故障情况，故障系统中会自动增加此项，便于下一次出现问题快速录入。停线日期等信息默认是当前时间，可以提高录入效率。同时，由于录入系统格式固定，内容统一，可以减少大量记录时间，防止记录过程出现错误及描述错误的情况。录入成功后，全部录入系统都可以实时显示故障信息，有效防止漏记重复记的情况，故障记录更加准确。

1.3 数据导出

每月生产结束，车间会针对月度生产情况进行检查，设备故障情况属于重点分析的部分。传统数据导出依靠人工汇总内容，再通过EXCEL电子表格统计功能进行导出。人工汇总会由于记录格式不规范，录入内容工作量大等因素导致统计数据出现偏差，造成故障率、KPI数据与实际值存在差异。

依靠故障系统导出数据格式统一，记录详细，因此故障率、KPI等数据与实际值一致。且，故障系统可针对单独的工位或设备进行导出，有利于统计单工位、但设备所有歷史故障，便于针对单独的工位、设备进行统计分析。

2 数字化统计分析

2.1 数据汇总

通过故障录入系统与数据库连接，将所有数据均保存在数据库中，需要统计故障时，设置好数据区间，所有符合条件的数据瞬间统计汇总出来，同一设备的历史故障，同一故障出现的设备，一键查询导出，提高了人员工作效率。

2.2 车间总体数据分析

设备故障信息汇总统计完毕后，设备工程师需统计各种异常所占的比重、出现的频率等相关数据，传统方式的故障分析依靠人力去计算，分析数据，所以数据更新速度慢，针对不同时间段，不同设备分析不详细，从而不能有效控制设备故障率。

故障录入系统的数据分析功能，根据车间生产情况，建立了车间整体生产故障情况分析，包含：故障设备的构成、设备长停分析、设备停线原因分析及设备停线区域分析四个功能。

2.2.1 故障设备的构成

故障设备构成就是根据设备种类不同，进行设备故障的分类，不同设备故障时间分别统计，做出统计柱状图，各种设备故障时间一目了然，可以有效的提醒工程师对高故障时间设备做出相应的保全措施。

通过故障定位功能，可以看到相应高故障时间的归属工位，通过选择相应的工位定位到具体故障，使维护保全文件的建立有实际的依据，令文件具备实际意义，不是依靠个人经验编制的文件，同时可以更好的根据现场完善保全文件。

2.2.2 设备长停分析

设备的长停是设备停线二十分钟及以上故障的分类，根据设备的种类、停线的原因以及停线的区域依次对发生的长停进行频次及长停时间进行统计。

2.2.3 设备停线原因分析

生产过程中存在很多影响设备停线的原因，有设备故障造成的停线，有生产质量问题造成的停线，也有由于更换生产消耗品的停线，以往这些停线内容记录不全面，故障统计过程易造成干扰，使用故障录入系统，可将不同类别依次记录，可分别分析停线原因。

2.2.4 设备停线区域分析

各生产区域生产设备不同，设备使用状态不同，因此故障发生频次，累计发生的时间会有很大差异，根据各生产区域内实际发生故障累计时间可以分析出不同区域生产设备的状态，便于方便的制定保全及备件申报计划。

2.3 针对各生产线分析

车间总体数据分析后，可以得出不同生产线故障率存在差异，所以为了使故障率降低，提高运转率，分析不同生产线停线原因是很有必要的。

每个生产周期内，设备运转率不能保持100%，对应的每天都会出现不同的故障，出现故障时段也会变化，所以会产生设备故障时间走势，根据这个规律，提早发现并预防可能出现的问题。

在此生产周期中，各类生产设备发生的停线时间不同，同类设备分工不同，也会产生故障时间上的差异，详细的统计在引入故障录入系统前是需要大量精力整理的，现在只需要选中这些功能按钮即可完成。对于重点关注的机器人故障工位、故障时间单独设计快捷键，既减轻了员工工作强度又提高了工作效率。

3 制定维护保养计划

采用HFRS进行数据录入、数据汇总、数据分析后，对现场存在的设备故障制定故障标准化处理流程，及时完善设备维护保全计划，对经常发生的故障防患于未然。成立了专门的故障分析解决工作室，用于分析解决故障使车间生产效率大幅提高。