新型CV條盒透明紙質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的研制RTM2.33

制造二部風(fēng)行QC小組新型CV條盒透明紙質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的研制創(chuàng)新型01小組概況活動(dòng)時(shí)間2016年2月-8月活動(dòng)次數(shù)32次出勤率100%小組概況小組名稱制造二部風(fēng)行QC小組成立時(shí)間2013年8月課題名稱新型CV條盒透明紙質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的研制課題類型創(chuàng)新型課題注冊(cè)號(hào)HH3QC-2016-17

活動(dòng)時(shí)間2016年2月-8月序號(hào)小組成員學(xué)歷職稱組內(nèi)分工1鄭云富碩士工程師組長(zhǎng)統(tǒng)籌安排2劉波碩士工程師副組長(zhǎng)協(xié)調(diào)組織3鄭利明碩士工程師副組長(zhǎng)協(xié)調(diào)組織4岳紹東本科工程師組員現(xiàn)場(chǎng)管理5楊天候本科工程師組員資源調(diào)度6王磊碩士工程師組員電氣設(shè)計(jì)7耿華本科工程師組員系統(tǒng)編程8山瑞學(xué)碩士工程師組員電氣實(shí)施9李俊宏中技修理高級(jí)技師組員機(jī)械實(shí)施10張?zhí)栔屑夹蘩砑紟熃M員機(jī)械實(shí)施11曾天午本科技術(shù)員組員材料編寫12陳暢本科技術(shù)員組員材料編寫13張濤本科技術(shù)員組員材料編寫14劉懋超本科技術(shù)員組員數(shù)據(jù)收集15周渝本科技術(shù)員組員數(shù)據(jù)收集16蔣超先本科技術(shù)員組員數(shù)據(jù)收集02選擇課題5課題背景6油封跑偏油封散開拉線斷裂拉線偏移課題背景CV透明紙包裝質(zhì)量檢測(cè)裝置ZN318條盒透明紙檢測(cè)器BR1500EII條盒數(shù)字式拉線檢測(cè)器剔除煙條檢測(cè)信息統(tǒng)計(jì)液晶數(shù)碼管剔除系統(tǒng)手動(dòng)剔除旋鈕提升機(jī)停機(jī)煙條通道堵塞檢測(cè)系統(tǒng)質(zhì)量缺陷2月3月4月5月ZN318油封跑偏誤檢損壞誤檢損壞誤檢損壞誤檢損壞16732198422675222746油封散開誤檢損壞誤檢損壞誤檢損壞誤檢損壞761398221141810325BR1500EII拉線偏移誤檢損壞誤檢損壞誤檢損壞誤檢損壞2346447837685248拉線斷裂誤檢損壞誤檢損壞誤檢損壞誤檢損壞20311020現(xiàn)狀問(wèn)題！該系統(tǒng)在使用中剔除時(shí)存在較多誤檢，同時(shí)經(jīng)常造成煙條損壞2016年2月-5月8#機(jī)檢測(cè)運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)制表：劉懋超數(shù)據(jù)來(lái)源：現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)88#機(jī)2-5月ZN318/BR1500EII造成的誤檢和損壞情況匯總現(xiàn)狀問(wèn)題制圖：蔣超先數(shù)據(jù)來(lái)源：現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)圖22-5月內(nèi)造成的誤檢的質(zhì)量缺陷匯總圖32-5月內(nèi)造成的損壞的質(zhì)量缺陷匯總現(xiàn)狀問(wèn)題ZN318系統(tǒng)造成煙條誤檢較多，BR1500EII造成煙條損壞較多造成煙條誤檢的質(zhì)量缺陷中油封跑偏所占比重最大造成煙條損壞的質(zhì)量缺陷中拉線偏移所占比重最大BR1500EII的拉線斷裂檢測(cè)功能工作穩(wěn)定性最佳Conclusion現(xiàn)有系統(tǒng)嚴(yán)重缺陷課題選定無(wú)參考方案11自主創(chuàng)新現(xiàn)有系統(tǒng)缺陷嚴(yán)重確定課題課題選定新型CV條盒透明紙質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的研制無(wú)可參考方案X？03目標(biāo)設(shè)定6條/機(jī)臺(tái)/工班12.21條/機(jī)臺(tái)/工班損壞煙條誤檢煙條目標(biāo)設(shè)定CurrentTarget可行性分析ZN318油封跑偏誤檢BR1500EII拉線偏移損壞BR1500EII拉線缺失穩(wěn)定油封拉線Cellophane透明塑料改進(jìn)空間巨大條盒小盒

透明紙物理面積關(guān)系：CH運(yùn)行速度與CV運(yùn)行速度關(guān)系：

可行性分析材料相同性狀相似CH檢測(cè)系統(tǒng)工作穩(wěn)定改進(jìn)可行10500x0.03%=3.15條/機(jī)臺(tái)/班次12.21條/機(jī)臺(tái)/工班目標(biāo)可行可行性分析8#理論目標(biāo)6條/機(jī)臺(tái)/班次改進(jìn)幅度:(12.21-6)/12.21=50.8%改進(jìn)冗余:(6-3.15)/3.15=90.47%04提出并確定最佳方案18NO.1條盒透明紙質(zhì)量缺陷的檢測(cè)和剔除的過(guò)程中準(zhǔn)確率>99.98%NO.3更加友好，易于操作的人機(jī)交互界面NO.2在剔除過(guò)程中對(duì)成品造成的損傷<2條/機(jī)臺(tái)/班次NO.4更易于調(diào)試的檢測(cè)系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整，裝置運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控總方案需求分析NO.5 實(shí)施成本<20000元總方案選定方案一：基于單片機(jī)的分體式檢測(cè)系統(tǒng)輸入處理輸出透明紙檢測(cè)信號(hào)拉線檢測(cè)信號(hào)提升機(jī)停機(jī)信號(hào)通道阻塞信號(hào)信號(hào)檢測(cè)處理單元單片機(jī)剔除機(jī)構(gòu)總方案選定方案二：基于獨(dú)立PLC的整合式檢測(cè)系統(tǒng)輸入處理輸出透明紙檢測(cè)信號(hào)拉線檢測(cè)信號(hào)提升機(jī)停機(jī)信號(hào)通道阻塞信號(hào)單片機(jī)剔除機(jī)構(gòu)獨(dú)立PLC總方案選定檢剔用成難測(cè)準(zhǔn)確性除控制戶界面本度方案一分體式方案二整合式中間環(huán)節(jié)較多，可能存在沖突PLC直接接收和控制單片機(jī)控制PLC控制整合入原機(jī)數(shù)碼管獨(dú)立顯示HMI平臺(tái)利用原機(jī)現(xiàn)有設(shè)備，成本較低采用全新控制體系，成本較高原機(jī)數(shù)碼管閉源，實(shí)施難度大HMI平臺(tái)可自主控制程度高，實(shí)施較容易22總方案選定方案一基于單片機(jī)的分體式檢測(cè)系統(tǒng)充分利用現(xiàn)有單片機(jī)接口及HMI硬件顯示資源改造成本低，易于實(shí)施單片機(jī)處理需對(duì)信號(hào)模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換剔除單元輸入信號(hào)源較多，可能存在沖突導(dǎo)致誤剔23總方案選定方案二基于獨(dú)立PLC的整合式檢測(cè)系統(tǒng)獨(dú)立PLC控制，中間環(huán)節(jié)少，剔除機(jī)構(gòu)信號(hào)源單一，控制準(zhǔn)確HMI界面可新增多項(xiàng)檢測(cè)剔除數(shù)據(jù)顯示，方便維修實(shí)施成本較高分方案確定方案二整合式檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)元件類型選擇檢測(cè)邏輯設(shè)計(jì)檢測(cè)元件型號(hào)選擇檢測(cè)安裝位置確定剔除系統(tǒng)剔除相位同步控制剔除機(jī)構(gòu)動(dòng)力選擇氣缸安裝位置確定人機(jī)交互系統(tǒng)編程環(huán)境選擇顯示硬件平臺(tái)選擇交互界面功能設(shè)計(jì)PLC控制PLC型號(hào)選擇24檢測(cè)元件數(shù)量確定25分方案確定測(cè)系統(tǒng)檢分方案確定測(cè)系統(tǒng)檢檢測(cè)元件類型選擇微動(dòng)檢測(cè)原理綜述利用光電檢測(cè)元件發(fā)出的光束與透明紙之間的反射情況來(lái)判定是否存在透明紙質(zhì)量缺陷根據(jù)微動(dòng)檢測(cè)是否被條盒透明紙觸動(dòng)來(lái)判定透明紙存在與否以及是否偏移光電檢測(cè)分方案確定測(cè)系統(tǒng)檢檢測(cè)元件類型選擇光電檢測(cè)微動(dòng)檢測(cè)檢測(cè)準(zhǔn)確性維護(hù)難易安裝難易壽命參考價(jià)格參考透明紙形態(tài)變化對(duì)反射光束有顯著影響，檢測(cè)準(zhǔn)確透明紙質(zhì)地柔軟，形態(tài)多變，微動(dòng)檢測(cè)難易精確識(shí)別光電檢測(cè)可能沾染灰塵，需要定期進(jìn)行清潔光電檢測(cè)體積較小，可安裝在條盒透明紙包裝機(jī)的各個(gè)間隙中>2000000小時(shí)350元/個(gè)灰塵對(duì)微動(dòng)檢測(cè)工作狀態(tài)影響甚微，無(wú)需頻繁清潔微動(dòng)檢測(cè)體積相對(duì)較大，需要預(yù)留足夠安裝空間>5000000小時(shí)420元/個(gè)26分方案確定測(cè)系統(tǒng)檢檢測(cè)元件型號(hào)選擇備選元件OmronE3Z-D85SICKW24-PL80AKEYENCELR-ZB100N29分方案確定測(cè)系統(tǒng)檢檢測(cè)元件型號(hào)選擇工作條件環(huán)境要求識(shí)別精度成本0~+40℃-40~+60℃OmronE3Z-D85SICKW24-PL80AKEYENCELR-ZB100N-10~+50℃<3500lx<6000lx<4000lx誤檢率<0.02%誤檢率<0.01%誤檢率<0.01%550元/個(gè)1200元/個(gè)800元/個(gè)30分方案確定測(cè)系統(tǒng)檢檢測(cè)邏輯設(shè)計(jì)針對(duì)透明紙偏移27檢測(cè)位置示意圖ABC分方案確定測(cè)系統(tǒng)檢檢測(cè)邏輯設(shè)計(jì)針對(duì)透明紙偏移條

盒ABC同時(shí)感應(yīng)AB&，若保持同時(shí)接通>10ms，判定端透明紙合格，否則判定端透明紙偏移ABAA同時(shí)感應(yīng)CB&，若保持同時(shí)接通>10ms，判定端透明紙合格，否則判定端透明紙偏移CBCC27分方案確定測(cè)系統(tǒng)檢檢測(cè)邏輯設(shè)計(jì)針對(duì)透明紙拉線MN感應(yīng)兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)反饋的光束灰度變化轉(zhuǎn)化為數(shù)字量輸入PLC進(jìn)行判斷當(dāng)任一反饋值與標(biāo)準(zhǔn)值差異>30%，判定拉線偏移當(dāng)任一反饋值與標(biāo)準(zhǔn)值差異>100%，判定拉線缺失28元件數(shù)量=5個(gè)33分方案確定測(cè)系統(tǒng)檢檢測(cè)安裝位置確定條盒透明紙偏移檢測(cè)條盒拉線檢測(cè)34分方案確定除系統(tǒng)剔35除系統(tǒng)剔剔除相位同步控制分方案確定移動(dòng)過(guò)程中打開或關(guān)閉剔除翻板有損毀煙條風(fēng)險(xiǎn)，翻板應(yīng)在煙條靜止時(shí)動(dòng)作煙條推桿折返點(diǎn)=42°金屬接近檢測(cè)距離X=2mm36分方案確定除系統(tǒng)剔剔除機(jī)構(gòu)動(dòng)力選擇原理綜述由PLC控制伺服電機(jī),通過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)剔除翻板動(dòng)作由PLC控制電磁閥，通過(guò)電磁閥控制氣缸充氣驅(qū)動(dòng)剔除翻板動(dòng)作伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)氣壓驅(qū)動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)由PLC控制液壓閥由液壓桿驅(qū)動(dòng)剔除翻板動(dòng)作通過(guò)電磁閥動(dòng)作變化控制氣缸充放氣速率，可控范圍大37分方案確定除系統(tǒng)剔剔除機(jī)構(gòu)動(dòng)力選擇伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)氣壓驅(qū)動(dòng)液壓驅(qū)動(dòng)作精度控范圍施成本護(hù)成本精度極高精度較高精度較高通過(guò)變頻控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度，可控范圍極大受液壓油密度限制，可控范圍小需購(gòu)買伺服電機(jī)可使用車間現(xiàn)有正壓需夠買液壓系統(tǒng)需定期維護(hù)伺服電機(jī)需維護(hù)電磁閥及氣管需維護(hù)液壓閥，更換液壓油動(dòng)可實(shí)維38除系統(tǒng)剔剔除安裝位置選擇分方案確定根據(jù)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)具體空間情況，剔除系統(tǒng)有如下兩個(gè)備選安裝位置A和B位置A位置B分方案確定位置A位置B安裝空間氣路連接操作便利平臺(tái)需求位于CV機(jī)身中段，空間略微局促位于CV機(jī)身末端，空間開闊距離正壓氣管較近位于操作員常規(guī)操作區(qū)域內(nèi)可利用CV機(jī)身下方平臺(tái)距離正壓氣管較遠(yuǎn)位于小盒通道旁，與小盒通道存在交叉需在CV機(jī)身末端安裝新剔除平臺(tái)26除系統(tǒng)剔剔除安裝位置選擇40分方案確定機(jī)交互人1280X72041分方案確定SIEMENSKTP600WEINVIEWS62MCGSTPC1062K幕尺寸辯率示接口屏類型8英寸7.2英寸9英寸1280X7201920X1080VGAVGA/DVIDP電阻電阻電容屏分顯觸機(jī)交互人顯示硬件平臺(tái)選擇本成約7000約3500約13000嵌入式42分方案確定Easybuilder8000WINCC組態(tài)王容性能配系統(tǒng)言難度寫周期WindowsNTLinuxWindowsNTWindowsNTWindows/嵌入式Windows中等高低2-3周4-5周1周兼適語(yǔ)編機(jī)交互人系統(tǒng)編譯工具選擇定性穩(wěn)高高低43分方案確定機(jī)交互人交互系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)質(zhì)量檢測(cè)界面合格煙條所在位置缺陷煙條所在位置檢測(cè)元件所在位置剔除機(jī)構(gòu)所在位置在發(fā)生檢測(cè)誤檢時(shí)，操作人員可以即時(shí)清除誤檢的煙條，避免將合格煙條剔除手動(dòng)剔除開關(guān)，操作人員可以手動(dòng)打開剔除翻板24H統(tǒng)計(jì)，記錄每天每班次的煙條缺陷數(shù)量，次日自動(dòng)清零，循環(huán)記錄44分方案確定機(jī)交互人交互系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置界面剔除煙條移位步數(shù)設(shè)置一次剔除時(shí)剔除煙條數(shù)量設(shè)置兩項(xiàng)設(shè)置留有一定有效范圍若超出范圍則視為無(wú)效設(shè)置45分方案確定機(jī)交互人交互系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)檢測(cè)旁通界面檢測(cè)旁通開關(guān)，在發(fā)生不可即時(shí)修復(fù)的故障時(shí)，可以通過(guò)旁通開關(guān)，把相關(guān)檢測(cè)關(guān)閉，繼續(xù)生產(chǎn)旁通檢測(cè)時(shí)需要輸入密碼，防止誤操作，默認(rèn)密碼與GDX2相同為0000000046分方案確定機(jī)交互人交互系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)元件測(cè)試界面對(duì)應(yīng)檢測(cè)指示燈檢測(cè)有效性查看按鈕停機(jī)后，將元件對(duì)應(yīng)感應(yīng)到它的檢測(cè)對(duì)象，點(diǎn)擊“查看”按鈕，即可看出該元件的輸入狀態(tài)是否正常。47分方案確定LC控制P48分方案確定LC控制PPLC型號(hào)選擇備選PLCSIEMENSS7-400SIEMENSS7-20049分方案確定LC控制PPLC型號(hào)選擇SIEMENSS7-200SIEMENSS7-400應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)境要求接入點(diǎn)數(shù)單價(jià)微型系統(tǒng)中大型系統(tǒng)-10℃~50℃I\O24位(需求接入點(diǎn)12個(gè))1300元-5℃~40℃I\O256位(需求接入點(diǎn)12個(gè))7600元二級(jí)分方案確定方案二整合式檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)元件類型選擇檢測(cè)邏輯設(shè)計(jì)檢測(cè)元件型號(hào)選擇檢測(cè)安裝位置確定剔除系統(tǒng)剔除機(jī)構(gòu)動(dòng)力選擇剔除安裝位置確定剔除相位同步控制人機(jī)交互顯示硬件平臺(tái)選擇系統(tǒng)編程工具選擇交互界面功能設(shè)計(jì)PLC控制PLC型號(hào)選擇24光電檢測(cè)ABC-MN方案OmronE3Z-D85根據(jù)CV工藝流程確定氣壓驅(qū)動(dòng)42°位置AWEINVIEWDK6070IQ全新設(shè)計(jì)的HMIEasybuilder8000SIEMENSS7-20005制定對(duì)策52對(duì)策實(shí)施表制定對(duì)策0506對(duì)策實(shí)施54本次QC活動(dòng)元件清單序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1光電檢測(cè)-條盒透明紙OmronE3Z-D8532光電檢測(cè)-條盒拉線KEYENCELR-ZB100N23金屬接近檢測(cè)

14光電信號(hào)灰度轉(zhuǎn)換器BR1800EC15PLC控制器s7200224CNs7200224CN16人機(jī)交互系統(tǒng)硬件顯示平臺(tái)WEINVIEWS6217通訊線RS232-4852w（5米）18觸摸屏盒子及支架自主制作1套9放大器及接線端子盒子自主制作1套（含空開巣和接線端子）10線纜6芯5米11剔除氣缸AIRTACSC40X200112剔除翻板自主制作1對(duì)策實(shí)施06制表：周渝數(shù)據(jù)來(lái)源：活動(dòng)成本核算55對(duì)策實(shí)施06對(duì)策實(shí)施1

采用光電檢測(cè)元件

對(duì)透明紙質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)55實(shí)施檢查經(jīng)過(guò)檢查，各個(gè)光電檢測(cè)元件安裝到位，設(shè)備運(yùn)行時(shí)安裝狀態(tài)穩(wěn)定，對(duì)透明紙反饋達(dá)到100%06對(duì)策實(shí)施1將3個(gè)條盒透明紙偏移檢測(cè)元件安裝至指定位置1將2個(gè)條盒拉線檢測(cè)元件安裝至指定位置2將剔除移位檢測(cè)安裝至指定位置3措施措施措施王磊耿華曾天午周渝負(fù)責(zé)人對(duì)策實(shí)施57061采用氣缸驅(qū)動(dòng)剔除系統(tǒng)

對(duì)不合格產(chǎn)品進(jìn)行剔除對(duì)策實(shí)施257對(duì)策實(shí)施06對(duì)策實(shí)施2實(shí)施檢查經(jīng)過(guò)檢查，剔除翻板安裝正確，氣缸運(yùn)行順暢，剔除機(jī)構(gòu)開啟/關(guān)閉相位檢測(cè)定位準(zhǔn)確率100%在CV機(jī)身指定位置安裝剔除翻板1安裝翻板驅(qū)動(dòng)氣缸，接入氣路2安裝翻板開啟/關(guān)閉啟動(dòng)相位識(shí)別檢測(cè)3措施措施措施高毅文胡曉財(cái)張濤周渝負(fù)責(zé)人對(duì)策實(shí)施59061搭建基于WEINVIEW

平臺(tái)的人機(jī)交互系統(tǒng)對(duì)策實(shí)施359對(duì)策實(shí)施06對(duì)策實(shí)施3實(shí)施檢查經(jīng)過(guò)檢查，人機(jī)交互界面HMI設(shè)計(jì)合理，功能模塊運(yùn)行正常，顯示硬件平臺(tái)安裝穩(wěn)固編寫人機(jī)交互系統(tǒng)程序，并測(cè)試1將交互系統(tǒng)程序?qū)腼@示硬件平臺(tái)2安裝顯示硬件平臺(tái)3措施措施措施王磊山瑞學(xué)陳暢劉懋超負(fù)責(zé)人對(duì)策實(shí)施6106對(duì)策實(shí)施4采用S7-200PLC進(jìn)行控制61對(duì)策實(shí)施063實(shí)施檢查經(jīng)過(guò)檢查，PLC各項(xiàng)控制程序編寫正確，多次測(cè)試無(wú)Bug反饋，PLC接線正確，安裝穩(wěn)固編寫PLC檢測(cè)及剔除控制程序1將各套程序?qū)隤LC，并測(cè)試2將PLC與檢測(cè)、剔除、交互系統(tǒng)連接3措施措施措施王磊耿華曾天午周渝負(fù)責(zé)人對(duì)策實(shí)施對(duì)策實(shí)施407效果驗(yàn)證6407效果驗(yàn)證4.03條/班次226條56班15天8月工作班次工作日月份誤剔及損壞煙條20天9月比率77班304條3.94條/班次小組在實(shí)施完成后2個(gè)月內(nèi)對(duì)8#機(jī)組CV新型條盒透明紙質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如下：誤剔及損壞的煙條平均比率=3.98條/班次/機(jī)臺(tái)12.21

條/班次/機(jī)臺(tái)3.98條/班次/機(jī)臺(tái)<6條/班次/機(jī)臺(tái)

目標(biāo)達(dá)成08收益分析6608收益分析13本次QC活動(dòng)成本清單序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量單價(jià)總價(jià)1光電檢測(cè)-條盒透明紙OmronE3Z-D85355010270元2光電檢測(cè)-條盒拉線KEYENCELR-ZB100N28003金屬接近檢測(cè)

14004光電信號(hào)灰度轉(zhuǎn)換器BR1800EC112005PLC控制器S7-200224CNS7-200224CN113006人機(jī)交互系統(tǒng)硬件顯示平臺(tái)WEINVIEWS62137207通訊線RS232-4852w(5m)11708觸摸屏盒子及支架自主制作1套09放大器及接線端子盒子自主制作1套010線纜6芯5米6011剔除氣缸AIRTACSC40X200123012剔除翻板自主制作1008收益分析13保護(hù)成品安全，減少成品浪費(fèi)新型CV條盒透明紙質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)