冲压车间工控机HMI自主升级探索与实践
1. 项目背景与选题依据
1.1 一汽-大众简介
1.1.1 公司发展历程
- 一汽-大众成立于1991年，是中德合资企业的典范，致力于推动中国汽车行业的发展。
- 公司不断追求技术创新和成本优化，以适应市场竞争和消费者需求的变化。
- 一汽-大众在中国汽车市场占有重要地位，是行业领导者之一。
1.1.2 选题依据与挑战
- 面对2024年的市场竞争，一汽-大众面临生产效率和成本优化的挑战。
- 冲压车间作为生产环节的关键部分，HMI工控机的老化和维护问题成为亟待解决的问题。
- 通过硬件虚拟化和自主化解决方案，可以有效解决系统陈旧、备件缺乏、维护成本高的问题。
1.2 课题目标设定
1.2.1 提高设备效率
- 设备开动率由 92%提升至 94%，确保生产效率和产能的稳定。
- 提升设备的整体可用性，减少因设备故障导致的停机时间。
1.2.2 降低成本
- 集成操作面板备件费用节约80%，中控服务器备件费用节约90%，显著降低生产成本。
- 通过自主化升级，减少对原厂备件的依赖，降低采购成本。
1.2.3 数据安全与自动化
- 服务器生产数据备份工时降低100%，确保生产数据的安全性和可靠性。
- 实现自动化数据备份，减少人为干预，降低操作风险。
2. 改进思路与分析
2.1 整体改进方案
2.1.1 集成操作面板自主升级
- 采用Phoenix集成操作面板替代老旧的TRS集成操作面板，提高设备开动率。
- 通过虚拟化技术部署QNX4.25系统，解决新硬件兼容性问题。
2.1.2 中控台服务器自主升级
- 使用倍福C6930计算机替代原TRS服务器，提升系统性能。
- 通过虚拟化技术，确保系统在新硬件上顺畅运行。
2.1.3 服务器生产数据自动备份
- 在QNX系统内嵌入自动备份脚本，实现生产数据的自动备份。
- 降低人工操作的复杂性和风险，确保数据的安全性。
2.1.4 QNX系统自动息屏
- 利用QNX系统编程实现自动息屏功能，降低能耗和屏幕管理成本。
- 实现智能化管理，降低人员操作负担，提高生产效率。
2.2 目标分析
2.2.1 设备开动率提升
- 设备开动率的提升有助于提高生产效率和产能，满足市场需求。
- 通过硬件虚拟化和自主化解决方案，提高设备稳定性和可靠性。
2.2.2 成本节约
- 集成操作面板和中控服务器备件费用的显著降低，有助于降低生产成本。
- 自主化升级方案减少了对原厂备件的依赖，降低采购成本。
2.2.3 数据安全与自动化
- 实现生产数据的安全备份，确保数据的安全性和可靠性。
- 自动化数据备份减少人工操作的复杂性和风险，提高生产效率。
3. 项目实施
3.1 集成操作面板自主升级
3.1.1 项目背景分析
- 现场仍有TRS集成操作面板22台，面临高故障率、老化严重、维修成本高昂等问题。
- 升级迫在眉睫，以提高设备开动率和降低维护成本。
3.1.2 项目方案实施
- 硬件替换与虚拟化部署：选择Phoenix集成操作面板替代TRS面板，利用Vware虚拟机技术部署QNX4.25系统。
- 维护与故障诊断能力强化：虚拟化技术加强了集成操作面板的在线维护能力，提前发现潜在故障，实现预测性维修。
3.2 中控台服务器自主升级
3.2.1 项目背景分析
- 中控服务器作为HMI系统的心脏，其稳定运行直接关乎车间生产流程的命脉。
- 旧服务器受困于硬件老化，数据备份机制繁琐，能耗巨大，备件稀缺，成本高昂。
3.2.2 项目实施
- 硬件更新与虚拟化部署：采用C6930计算机替换TRS服务器，利用Vmware虚拟技术实现中控服务器的虚拟化运行。
3.3 服务器生产数据自动备份
3.3.1 项目背景分析
- 传统手动备份方式效率低下，易出错，影响生产。
- 新方案需解决自动备份与数据安全性问题。
3.3.2 项目实施
- 在QNX系统内嵌入自动备份脚本，设定生产空闲时段执行，降低人力介入，提高数据完整性和备份效率。
3.4 QNX系统自动息屏
3.4.1 项目背景
- 原有HMI工控机屏幕常亮耗能，管理不便，需自主息屏方案。
3.4.2 项目实施
- 利用QNX系统编程，设定生产不活动时自动息屏，降低能耗，实现智能化管理，降低操作人员操作负担。
4. 改善效果
4.1 设备效率提升
- 设备开动率由 92%提升至 94%，确保生产效率和产能的稳定。
- 通过硬件虚拟化和自主化解决方案，提高设备稳定性和可靠性。
4.2 成本节约
- 集成操作面板备件费用节约80%，中控服务器备件费用节约90%，显著降低生产成本。
- 通过自主化升级，减少对原厂备件的依赖，降低采购成本。
4.3 数据安全与自动化
- 服务器生产数据备份工时降低100%，确保生产数据的安全性和可靠性。
- 实现自动化数据备份，减少人工操作的复杂性和风险，提高生产效率。
5. 结论
5.1 自主升级的重要性
- 自主升级是应对硬件依赖和成本挑战的有效途径。
- 通过虚拟化技术的应用，保留了原有系统功能，引入了先进的数字化管理工具。
5.2 未来发展
- 一汽-大众将继续探索和实施智能制造的前沿技术，以实现数字化转型。
- 自主升级方案的成功实施，为其他车间和生产线提供了可借鉴的经验。
5.3 展望未来
- 一汽-大众将继续致力于技术创新和成本优化，以适应市场竞争和消费者需求的变化。
- 未来，公司将继续探索和实施智能制造的前沿技术，以实现数字化转型和智能化制造。
参考文献
- Vmware使用文档
- QNX4.25系统文档
- QNX中文/英文论坛
- 通义千问 AI助手
附录
无
致谢
感谢一汽-大众长春基地冲压车间二区维修赵舒经理、李靖林主管、张亮主管的指导与支持。
