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三菱电机提高生产现场中生产管理终端的可靠性

三菱电机福山制作所在断路器生产线中运用三菱电机的可编程控制器CPU单元“C语言控制器”。计划从设置在OS更新、故障对应等维护繁琐的设备中的计算机开始置换。运用与控制设备的可编程控制器联动性良好的“C语言控制器”,消除基于计算机的系统的弱点。

实例的要点

从计算机转移到高可靠性的FA环境中,确保耐久性

削减实施安全对策和维护的工时

通过与可编程控制器联动,节省空间、提高程序开发效率

推进活用C语言控制器特性的更新计划

三菱电机福山制作所主要生产以断路器、电能计等测量设备为主的配电控制设备、汽车用燃料泵等,有约140台计算机遍布在生产现场的各个地方。使用民用的一般性计算机以及计算机上运行的程序,用于在控制生产设备、将条形码等产品信息印刷到产品主体及包装箱、确认生产管理信息等方面。。

三菱电机提高生产现场中生产管理终端的可靠性

三菱电机福山制作所及其主要的制造产品

但是,在生产现场中持续使用计算机存在很大的课题。其中一个课题是计算机的耐久性。与普通的办公室相比,生产现场中振动和灰尘等较多,对于计算机来说这里的环境绝对算不上舒适,经常会发生硬盘、主板和电源等损坏的现象。即使对生产设备实施了适当的维护,如果控制该设备的计算机变得不能启动,也会对设备运转率产生较大的影响。

另一个课题是安全等风险对策和设备许可证管理变得十分繁琐。使用计算机的设备除了管理设备资产外,还需要管理计算机台账,以及实施该计算机的程序更新等安全管理和安装中软件的定期管理,即使生产设备中实际上只有一台机器也需要进行繁琐的管理。

2014年OS更新时作业量曾非常大,福山制作所为了使用C语言控制器,决定用C语言替换原来为计算机制作的程序。因为C语言控制器与可编程控制器的亲和性较高,可以保证长期稳定供给,实现高可靠性系统。

在福山制作所中,我们首先调査生产现场的各个计算机目前用于什么用途。梳理计算机的用途,将其分成3类,即可以在软件改造等中立即应用C语言控制器的用途、通过提供中间件和程序库在今后可以应用的用途以及必须利用计算机专用功能而当前无法应用的用途。立即可以应用的用途,针对将新引入或更新设备的系统,引入C语言控制器。

三菱电机提高生产现场中生产管理终端的可靠性

福山制作所中计算机遍布在生产现场的各个地方

直接运用PC的周边设备

最初的引入对象是新构建的2台性能试验装置和1台需要更新的产量显示装置。性能试验是指确认当制造好的断路器中流过过电流时,是否在规定时间内切实切断等性能的试验。是一个用条形码读码器读入试验对象断路器中附带的指示书后,在试验装置中设定规定的性能,通过扫描断路器的条形码开始试验的机制。

另外,产量显示装置是实时统计生产量的装置,可以对比某一天的生产量计划和实绩,显示是否根据预定的进度推进生产。

三菱电机提高生产现场中生产管理终端的可靠性

使用C语言控制器的断路器性能试验装置。试验读取对象断路器侧面的条形码,开始试验

首先于2014年11月引入性能试验装置。从基于计算机的系统转移到以可编程控制器为核心的FA系统中。为了输入和显示试验条件、保管和显示试验结果,试验装置需要有访问监控器、键盘、条形码读码器和数据库等的接口。C语言控制器拥有RGB、USB和LAN等与计算机一样的接口,因此无需大幅变更系统构成便可完成转移。

三菱电机提高生产现场中生产管理终端的可靠性

可以安装在性能试验装置背面的可编程控制器。
中央的C语言控制器与计算机
一样有USB、LAN和RGB的各个接口

将设备的启动和结束一体化

作为FA设备之一开发的C语言控制器原本就是以在工厂内使用为前提开发而成的,因此具有良好的耐久性。 虽然计算机有时会出现受突发故障影响必须临时停止生产设备的情况,但置换成C语言控制器后,随着耐久性提高,设备停止的情况会消失,能够实现稳定运转。

在资产管理方面也不需要繁琐的计算机管理。C语言控制器中使用的OS和程序开发环境也都是开放源码,因此可以简化许可证管理。

三菱电机提高生产现场中生产管理终端的可靠性

从计算机置换成C语言控制器后的产量显示装置

三菱电机提高生产现场中生产管理终端的可靠性

产量显示装置的C语言控制器通过LAN从数据库中筛选出生产量的计划和实绩,
将2者进行对比并显示到显示器上,实时明确有无生产延迟现象

除此之外还能简化设备的启动和结束作业。“每天早上开始工作之前启动生产设备时,原来除了启动设备外,还需要另外启动计算机。但是,C语言控制器已经与可编程控制器一体化,因此启动作业只需操作设备即可”(福山制作所生产系统推进部IT企划课专员小凑芳仁)。因为计算机中可以进行作业步骤以外的操作,所以为了安全起见,不仅要接通电源,还必须通过键盘输入密码,而C语言控制器的输入画面上限制了不必要的输入,启动和结束均与可编程控制器一体化,实现了简化。

节省空间也是置换成C语言控制器后的一大效果。在生产现场中使用计算机时,必须准备、配置设置计算机用的架子等。在要求提高单位面积生产率的工厂中,需要将对生产没有直接贡献的设备空间控制在最小限度内。

针对这一点,我们将C语言控制器与小型可编程控制器一体化,从而节省空间。因为在物理上一体化,所以可以简化配线,减少布局变更时配线拆开和重新接线作业等的时间。

置换计算机,也无需在程序开发上耗费大量工时。C语言控制器的作用是控制可编程控制器, 无需开发与可编程控制器的通信程序,除了可以快速读取可编程控制器所管理的装置信息外,对于同步启动时间等计算机中需要的开发,C语言控制器也不需要。

三菱电机提高生产现场中生产管理终端的可靠性

三菱电机福山制作所
生产系统推进部
IT 企划课专员 小凑芳仁

随着驱动器扩充用途也越来越丰富

本次引入了C语言控制器的性能试验装置和产量显示装置被选作最初的引入对象。另外还提供了完成品检查装置所需的驱动器,因此今后计划在新推出的完成品检查装置中也构建使用了C语言控制器的系统。

向产品和包装印刷等时使用的激光标印机和标签打印机虽然目前没有C语言控制器用的驱动器,但我们正在努力开发中。 随着驱动器的用途扩充,福山制作所根据扩大配置了C语言控制器的系统的方针,预计将进一步增加C语言控制器的运用场景。

来源:三菱电机官网

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