1.2 工艺命名的标准化
现实社会中的公民除了身份名称(ID),在整个社会分工体系中还扮演着老师、工人、科学家等角色,类似地,在标准化体系中也需要将不同Unit和EM的功能体现出来,这样才能形成对应的标准化程序,否则上文的ID只是一个名称而已,控制系统中无法将其功能实现出来。
设备的工艺名称(工艺ID)就是现实机械设备和控制程序对接的一个桥梁,在设备布局图中只要标出设备名称(ID)即可,但不管是机械工程师还是控制工程师,对于同一台设备的工艺ID的定义和认识必须是一致的,这样两个专业的工艺思路才能正确对接。
所以,工艺ID的意义就是对设备的工艺进行标准化定义,这样所有专业对于同一设备的工艺都有一致的理解,使各个专业的工作目标一致。
工艺设备标准化的内容包括标准的机械工艺、标准的电气设计以及与之对应的标准程序,同一种设备由于工艺的细节不一样,可能存在不一样的电气和程序。所以工艺命名由4个部分组成,其中前两位用于表示具体功能,一般用功能的英文简写表示;后两位用于表示功能的不同种类,一般用数字来区分。
若要实现工艺命名的标准化,那应该从以下几个方面进行考虑和设计。
1.工艺描述必须定义适应的产品
不同规格的产品需要不同的设备匹配生产,比如设备的外形尺寸就决定了可生产产品的外形尺寸以及可能存在的转弯半径。
不同重量的产品也需要不同的设备来驱动,这决定了机械设计过程中驱动参数的下限,也决定了设备的承载能力,对于一些输送类设备,还需要说明单位长度的承载能力,比如一个输送机的承载能力是20kg/m。
2.工艺描述必须量化
任何设备都是用于生产产品或实现一些过程工艺,不管哪种都会有设备能达到的最终生产精度要求,所以在描述这些工艺设备的时候必须用定量数据来描述,比如说设备的产量或者生产的产品的质量等。这些数据就决定了标准化设备的运行数据,比如要实现不同规格产品某种产量的时候就决定了设备所需要的生产速度,或为实现产品达到特定的质量要求而需要的工艺参数的要求(比如温度要求)等。
所以,既然是标准化的设备,那在适用其生产的产品的前提下就应该将目前能达到的设备运行参数和其所需的生产数据匹配出来,这既是标准化设备的运行数据,也是后续产品更新迭代的数据基础,见表1-2。
表1-2 工艺标准化运行数据示意
注:HL为合流的拼音的缩写,是一种物流系统中的合流设备。
类似表1-2,标准化的设备工艺描述一定是在具体的数据下才能体现出实际能力,而且这个数据是标准化设备中已经实现的,可以随时批量生产;后续若要提高产量,那这些数据就是新设备开发的基础,等待新设备开发出来后,HL类的设备的合流类型就可能又会多出一个HL03。
3.工艺描述必须说明设备接口关系
不论设备的开发还是项目的实施,某个单独执行器肯定和外部设备有接口关系,用于产品或者数据的传递。
在标准化设备中就必须对此进行说明,比如表1-2中除了HL设备的速度,在后面还有导入类型和导入速度,这就是HL设备在硬件上的设备连接以及对应的不同速度组合下的产量关系。
实际生产时当然不能只用一个表格说明,在文档中应该描述这些接口关系存在的场所和可能的变换关系,这样有利于工程师应用的灵活多变,也能间接向客户表明这些设备可能存在的不同形态的样式组合,满足客户多样性要求。
4.工艺描述必须说明不同结构
如表1-2中的HL01和HL02,虽然它们实现的功能可能是类似的,但由于一些细微的差别可能会导致一些硬件和软件上的不同。比如HL01是单向运行的设备,而HL02是双向运行的设备,虽然这两个版本的设备都是实现产品的合流功能,但在硬件层面上,HL02就得实现电动机反转,而HL01就不需要增加反转硬件,对应的软件模型也必须有正反向运行的底层功能块。
除此之外,有的设备虽然实现的功能类似,但应用在不同的场所内部的传感器种类和数量会有一些不一样,这也是相同功能的标准化设备的不同应用场景,对应的硬件结构和软件模型也都必须一一对应。
还有的时候,即使硬件不一样,但程序版本号还是一样的。比如有的行业的控制电压是220V,而有的行业的控制电压是24V,这只是硬件需求不一样,但主体结构是没有变化的,所以这个时候的版本标号可以是同一个,对应的软件模型也是不需要更改的。
表1-3示意了一个标准化设备的结构属性,这只是一个面向普遍性的总结,总结标准化设备的属性的时候,必须根据公司和行业特色,将可能存在的结构属性描述清晰。
表1-3 标准化设备的结构属性表
5.工艺描述必须说明功能应用
不同形态的设备对应的FB(如表1-3,一个FB至少对应一种标准设备)必须在描述中得到清晰体现,同时还要详细描述不同设备可能存在的功能的区别和差异化,能体现不同FB的差异化,还要明确说明这些FB可以在哪些地方调用,不同调用环境下是否有不一样的设置和要求。当然,一些基础的功能,比如在控制系统中怎么启停和保护,肯定也要得到必要的说明。
此外还应该描述这些功能块的调试方法、在调试过程中哪些参数可以调节及其影响的工艺过程;同时,还要说明调试过程中常见错误的调整和修正,这样更能加深工程人员对设备的了解。
6.其他说明
其他由于行业特点还需要在标准化设备中体现出来的设备内容,也应当在工艺标准化文档中加以体现。
通过上述描述,我们肯定发现一个企业或者行业的标准化设备可能会很多,除了HL设备之外也还会有其他设备,这样就需要在工艺描述的时候做好文档管理,制定一个严格的可扩展的文档体系,使所有可能的标准化设备都有一个对应的文档编号(及版本),当把所有标准化设备归纳完全后,整个公司或行业的标准化工艺就能形成一个巨大的财富宝库,它既是后续新工艺开发的基础,也是培养新进工程师的实用技术材料。