Betriebsdatenerfassung - Prozeßdatenverarbeitung  
   

bei ContiTech ohne Ausfall in Betrieb seit 1991

 
 

Ein Betriebsdatenerfassungssystem(BDE-System) hängt sehr stark von firmenbedingten Faktoren wie z.B. Produktionspalette,Organisationsstruktur ab, sodaß ein solches System immer den betriebsspezifischen Anforderungen angepaßt sein sollte.Bei der Auswahl des entsprechenden BDE-Systems sind folgende Aspekte berücksichtigt worden:

  • Flexibilität bei der Anpassung an betriebliche Organisations- und Datenstrukturen
  • Ankopplungsmöglichkeit an vorhandene Hard- und Softwaresysteme
  • Standalone-Betrieb mit Speicherung der Daten bei Ausfall des übergeordneten Systems
  • redundanzfreie Erfassung von auftrags- und anwesenheitsbezogenen Daten
  • Aufbereitung der Daten zur Erstellung aussagekräftiger Übersichten für das Management

Ein BDE-System,von Aviation bei ContiTech projektiert und eingerichtet,trägt diesen Forderungen Rechnung. Es verfügt über drei Kommunikationsebenen:

  • Produktionsplanungs- und Steuerungssystem (Data-Point)
  • Leitrechner (Siemens-PC Sicomp P 32 T)
  • Maschinenterminal (Siemens-SMP-System und Terminal)

Das Produktionsplanungs- und Steuerungssystem übergibt die zu realisierenden Aufträge an den Leitrechner. Dies erfolgt täglich, kann aber jederzeit bei veränderter Auftragslage aktualisiert werden. Am Leitrechner hat der Schichtleiter die Möglichkeit, die Beplanung der Maschinen entsprechend den Arbeitsaufträgen, die er vom PPS erhalten hat, durchzuführen. Es können hier entsprechend der aktuellen Zustände der Maschinen, der Verfügbarkeit von Material, Werkzeugen, Personal, etc. spezifische Ergänzungen oder Korrekturen an den vom PPS vorgegebenen Tagesprogrammen vorgenommen werden.

Der Schichtleiter kann hierzu die verschiedensten Übersichten über Maschinen, Aufträge, Betriebs- oder Produk-tionsereignisse, statistische Auswertungen abrufen. Er legt dann auf der Grundlage dieser Informationen die Prioritäten (Reihenfolge der Abarbeitung der Aufträge) fest, um eine optimale Auslastung der Maschinen und eine zügige Abarbeitung der Arbeitsaufträge zu gewährleisten.

Der Leitrechner besitzt folgende Hauptfunktionen:

  • Bearbeitung der Systemtabellen

    Unter den Systemtabellen werden hier Prozeßeingriffstexte, Störungscodes und Maschinentabelle verstanden. Sie können entsprechend sich ändernder Produktionsbedingungen angepaßt werden.

  • Erstellung des Tagesprogramms

    Es können Arbeitsaufträge erstellt, verändert, gelöscht, gesperrt, freigegeben und sortiert (d.h. freigegeben) werden. Arbeitspläne können ebenfalls erstellt, verändert und gelöscht werden. Ist das Tagesprogramm geplant, kann die Übertragung an die Prozeßrechner veranlaßt werden.

  • Prozeßdatenerfassung

    Es werden die Meßwerte der eingestellten Steuerparameter in 24-Stundenübersichten und Merkmalsübersichten dargestellt. Es können Ereignisprotokolle nach verschiedenen Aspekten zusammengestellt und über eine Datenschnittstelle ein externes Programm zur statistischen Analyse der Soll- und Istdaten bedient werden.

  • Betriebsdatenauswertung

    Sie umfaßt die Darstellung von Istzuständen der Maschinen (Ausfall, Produktion, Störung) und deren Dauer, der z.Z. an den Maschinen beschäftigten Mitarbeiter und des gerade in Bearbeitung befindlichen Auftrages. In einer AuftragsÜbersicht werden alle in Produktion befindlichen Aufträge und deren Arbeitspläne, die Soll- und die Ist-Stückzahl, Angaben über zur Verfügung stehende Betriebsmittel und den Bearbeiter dargestellt. Ein Maschinenzeitprofil ermöglicht eine Übersicht über aufgetretene Störungen mit den entsprechenden Störungsgründen, notwendige Prozeßeingriffe und bereits realisierte Versuchproduktionen.

  • Protokolle

    Es können Übersichten über Arbeitspläne, Arbeitsaufträge, Betriebs- bzw. Produktionsereignisse ausgedruckt werden.

  • Diskettenarbeit

    über Disketten werden Informationen über vorhandene Betriebsmittel eingelesen und in den Datenbanken ggf. aktualisiert. Zur Datensicherung werden Ereignisprotokolle und gespeicherte Meßwerte ausgelagert.

Das Maschinenterminal besteht aus einem Siemens-SMP-Baugruppensystem (SAB 80188 - Prozessor) und einem Industrietermi-nal, die Anwenderprogramme sind in PL/M-86 implementiert und laufen unter dem Betriebssystem RMOS2 von Siemens.

Es hat die Aufgabe, den Fertigungsprozeß zu überwachen und zu steuern und alle auftretenden Ereignisse an das übergeordnete System zu melden.

Nach der Übernahme des Tagesprogramms vom Leitrechner werden die Aufträge nach Prioritäten geordnet und zur Abarbeitung freigegeben. Alle nachfolgenden Aufträge werden immer ent-sprechend ihrer Priorität einsortiert, sodaß wichtige Aufträge grundsätzlich zuerst realisiert werden können.

Das Maschinenterminal besitzt folgende Funktionen:

  • Sollwertvorgabe
  • Vor dem Start des Produktionsprozesses werden der Maschine die für den jeweiligen Auftrag gültigen Sollwerte der Prozeßparameter vorgegeben.

  • Istwerterfassung- und Überwachung
  • In regelmäßigen Zeitintervallen werden die Prozeßparameter gemessen und der Mittelwert über jeweils 10 Einzelmeßwerte bestimmt. Dabei werden gleichzeitig die Einzelmeßwerte mit den Toleranzgrenzen und die Mittelwerte mit den Eingriffsgrenzen verglichen und auftretende Abweichungen dem Leitrechner gemeldet, um so einen Prozeßeingriff auszulösen.

  • Anzeige Maschinenstatus
  • In einer Statuszeile wird der aktuelle Zustand der Maschine angezeigt. Dies ermöglicht den Überblick über die laufende Produktion (z.B. Normalproduktion, Versuchsproduktion) oder gibt Auskunft über eine Produktionsunterbrechung infolge von Prozeßeingriffen, Störungen oder anderen Stillstandszeiten (z.B. Schichtwechsel).

  • Anzeige Mitarbeiter
  • Bei einem Mitarbeiterwechsel oder Schichtwechsel hat sich der neue Mitarbeiter am Maschinenterminal anzumelden, sodaß automatisch die Abmeldung des vorherigen erfolgt. Dadurch ist immer eine Zuordnung der realisierten Aufträge oder aufgetretenen Stillstandszeiten zu dem jeweiligen Mitarbeiter möglich.

  • Meldungen
  • Alle registrierten Ereignisse werden im Maschinenterminal erfaßt und an den Leitrechner gemeldet. Dies betrifft den Beginn und das Ende eines Produktionsprozesses, Meßwerte, Stückzahlen, Toleranzüberschreitungen, Störungen und deren Ursachen, Prozeßeingriffe nach vorgegebenen Anweisungen, Mitarbeiterwechsel sowie Versuchsproduktionen.

Bei einer Störung der Verbindung zum Leitrechner bzw. einem Ausfall des Leitrechners selbst arbeitet das Maschinenterminal im Standalone-Betrieb weiter, solange noch Aufträge vorhanden sind. Alle in dieser Zeit abzusetzenden Meldungen werden gespeichert und bei Wiederherstellung der Verbindung gesendet.

Eine Unterbrechung der Stromversorgung hat infolge der Hinterlegung der Programme in EPROM's und einer Batteriepufferung der Daten keine Auswirkungen auf die Funktionen des Maschinenterminals, sodaß das Anwenderprogramm nach der Beseitigung des Stromausfalls an der Stelle fortsetzt, an der die Unterbrechung erfolgte.

Zusammenfassend zeichnet sich das vorgestellte BDE-System durch folgende Eigenschaften aus:

  • Kopplung Betriebsdatenerfassung - Prozeßdatenverarbeitung
  • Einen wesentlichen Vorzug des dargestellten BDE-Systems stellt die Verknüpfung der Betriebsdaten mit den Prozeßdaten dar. Das bedeutet, daß neben der Erfassung und Auswertung der Betriebsdaten ( Auftragsübersichten, Stillstandszeiten, Mitarbeiterabrechnung, etc.) gleichzeitig eine Erfassung, Überwachung und Auswertung der Prozeßparameter möglich ist. Dabei erfolgt die Aufnahme, Weiterleitung und Aufbereitung der Meßwerte automatisch, so daß am Leitrechner aussagekräftige Übersichten über die Zustände der Maschinen (Tages-, Wochen-, Monats-, Jahresübersichten), den Stand der Auftragsabarbeitung und die Prozeßparameter abrufbar sind.

  • Verwendung von Standardsoftware
  • Sämtliche Anwenderprogramme wurden auf der Basis von Standardsoftware erstellt. Speziell die Verwendung von Clipper für die Bearbeitung der umfangreichen Datenbanken stellt Schnittstellen zu anderen Programmiersprachen und DB-Systemen zur Verfügung. Als Betriebssysteme wurden MS-DOS mit dem Aufsatz DesqView auf dem Leitrechner sowie RMOS auf dem Maschinenterminal als Multi-Tasking fähige Systeme implementiert.

  • Verwendung zuverlässiger Hardware
  • Das gesamte System wurde durch den Einsatz relativ preiswerter Hardware realisiert, die sich bereits bei ähnlichen Anwendungsfällen bewährt hat. Es handelt sich dabei um einen Siemens Sicomp Tower 32 T als Leitrechner mit einer ArcNet-Anschaltung zum PPS und ein Siemens-SMP-Baugruppensystem mit einer SINEC-L1-Bus-Ankopplung zum Leitrechner.

  • Anwenderfreundlichkeit
  • Bei der Erstellung der Anwendersoftware wurde konsequent auf eine übersichtliche Bedienerführung auf Menübasis und eine Minimierung notwendiger Eingaben geachtet. Dies betrifft vor allem das Maschinenterminal, wo unter Produktionsbedingungen Eingaben teilweise nur erschwert möglich sein können.

  • Modularität
  • Der modulare Aufbau des BDE-Systems erlaubt problemlos einen Ausbau der Hardware und eine Erweiterung der Anwenderprogramme als auch die Ankopplung an existierende Systeme.

Aufgrund ihrer Funktionen (Bereitstellung von Prozeß-, Auftragsdaten, Maschinennutzung, Personaleinsatz, etc.) nimmt die BDE eine Schlüsselstellung beim Einsatz der EDV in der Fertigung ein.

Dr. Jörg Schmuhl 9.7.91


 
  zurück zur Hauptseite
 
 
 
  © 2001 Aviation-Electronics GmbH  Letzte Änderung: 06.02.2001