刘 强,张靖之,张吉云
(1.合肥市轨道交通集团有限公司运营分公司,安徽合肥 230001;2.安徽云轨信息科技有限公司,安徽马鞍山 243000)
合肥轨道交通1 号线车辆为中车南京浦镇车辆有限公司生产的B2 型电客车,采用4 动2 拖6 辆编组,共计26 列,截至2020 年11 月公里数最多的车辆将行驶达到50 万公里,需要开始逐步开展车辆架修的维护作业。车辆架修作业是对车辆进行全面的拆解、检修、更换、安装和调试,以尽快恢复车辆性能。然而,在车辆架修过程中,传统的管理模式会导致车辆架修的生产进度信息、生产资源信息、架修作业质量信息、工艺设备异常故障信息等存在不易准确记录、不能实时更新和及时传递的问题,这些问题的解决是车辆架修管控的关键。
因此,合肥轨道交通基于可视化技术构建了车辆架修管控看板,通过信息化手段持续提升车辆架修管控能力。
为满足在车辆架修生产过程中不同层级人员对于生产管控信息的不同需求,将整个架修可视化管控看板设计划分为3个层次,分别侧重服务于不同的用户(图1),用户分类见表1。
表1 用户分类
图1 总体架构
(1)针对领导层的需求,设计MCC 监控大屏,为领导层提供整个架修生产过程的数据汇总与分析,帮助他们掌握生产状态,对车辆架修的生产效率进行评估和决策。
(2)针对车间管理层的需求,设计车间级电子看板,为车间管理层提供实时监控、快速响应和精细调度的能力,以便更好地管理车间生产的各个环节。
(3)针对工班执行层的需求,设计工区级电子看板,为工班执行层提供现场任务信息、人力资源情况、现场异常情况等信息,实时了解任务完成状况、发现问题并作出相应的调整。
为满足在轨道交通车辆架修过程中不同层级人员对于现场信息的不同需求,将轨道车辆架修管控看板设计为3 类——MCC 监控综合大屏、车间级电子看板和工区级电子看板。通过简明扼要的可视化看板,可直观反映车辆架修时的实时数据变化,快速清晰地发现问题,使车辆架修有序高效进行。
图2 MCC 监控大屏
MCC 监控大屏采用3D 可视化技术全面整合车辆架修的人、机、料、法、环各业务条线的结构化、半结构化、非结构化数据,使领导层可以一目了然地掌握车间车辆架修生产进度动态情况、能源消耗情况、视频监控数据、AGV 小车行驶轨迹定位数据、仓库物料信息等。
(1)3D 可视化电子地图:通过电子地图看板形式展现检修库布局总览,3D 化展示各工区、工位详情,AGV 车行驶轨迹展示,可通过各工区点击向下攥取,查看工区详细信息,包括工区设备信息、任务信息等。
(2)生产进度动态展示:可以通过展示实时、准确的生产进度,帮助生产管理者有效地监控和控制生产过程。可以通过柱状图、饼图等多种图形方式呈现生产进度,并且在图中标注不同生产工艺的完成百分比,从而及时了解各生产工艺的进展情况,避免生产进度滞后。
(3)现场视频监控集成:系统对现场视频监控数据进行汇总,根据电子地图看板各工区切换展示视频监控数据,实现MCC综合监控集成控制管理。
(4)现场能耗采集展示:架修管控看板可以通过饼图、曲线图等可视化的形式展示车间工艺设备的能耗数据,可以快速了解生产现场的能耗状况,及时发现设备异常。
图3 车间级电子看板
车间级电子看板通过综合看板向车间管理层直观展示车辆段架修基地今日车辆检修进度、今日异常情况、今日工区作业信息、各工序维修数据实时情况、今日作业完成情况、今日物料情况、车间电子地图等。
(1)车间数据统计和展示:车间级电子看板可以实时汇总车间的各类生产数据,帮助用户掌控现场情况,包括工艺设备运行状态信息、生产进度信息、生产资源信息、生产异常信息、安全生产天数等。
(2)现场设备异常预警:车间级电子看板会实时地显示设备的运行状态,如果设备出现异常,系统会自动发出警报,并在大屏幕上显示警报信息。
(3)现场信息通知传递:用户发布的各类通知公告,在车间级电子看板中滚动播放,实现生产信息的快速传递和共享。
图4 工区级电子看板
工区级电子看板为各专业工程师及工班作业人员,展示出本工区的工单计划完成占比、各类工单统计、作业人数、工区异常情况统计等,方便中心各类人员了解当前工区工作情况。
(1)作业任务展示:看板会实时显示当前工区的作业任务信息,包括各类工单数量、工班作业人数和负责人等信息。同时会展示作业任务的状态,包括未开始、进行中、已完成和延期等状态。
(2)生产数据统计:看板可以将工单完成情况以图表等形式进行可视化展示,让工作人员更直观地了解生产情况。
目前通过轨道车辆架修管控看板的应用,大大提高了轨道车辆架修的效率,同时管理者的管理难度也大大降低,管控看板实际应用效果主要体现在以下两个方面。
(1)生产现场一屏管控。架修管控看板能够实现对整个车间生产状态的实时监控,实现了车辆架修的生产进度可视化、生产车间可视化、生产资源可视化管理。管理人员及现场作业人员可以清晰地了解整个车间的生产状况并发现滞后的环节,及时调整生产计划、生产节奏,从而提高生产效率。
(2)生产过程异常报警。架修管控看板可以提供异常报警功能,可以帮助车间管理人员识别和解决潜在问题。系统还可以提供历史数据分析功能,通过分析过去的设备数据,识别规律性,找出设备故障的潜在原因,进一步优化生产管控过程。
通过该看板的设计和应用,实现了架修计划执行跟踪、生产现场一屏管控,解决架修过程中出现的现场生产信息收集不足、数据传递工具落后和信息更新滞后等问题,有效提升车辆架修的效率和管理水平。