CN102179925B

CN102179925B - Pet瓶吹瓶机的oee监控系统及方法

Info

Publication number: CN102179925B
Application number: CN 201110077665
Authority: CN
Inventors: 周文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2031-03-29
Also published as: CN102179925A

Abstract

本发明涉及PET瓶吹瓶机的OEE监控系统及监控方法，包括：以流水作业的方式按顺序设置瓶胚导轨、瓶胚星轮、链轮、第一机械星轮夹、吹瓶机、第二机械星轮夹及瓶口导轨；还包括瓶胚计数传感器、加热机构、瓶口检测器、不合格瓶体箱、剔出电磁阀、合格瓶计数传感器、吹瓶机电柜、吹瓶机PLC、OEE数据处理单元及显示器。本发明通过准确获取PET瓶吹瓶机的生产数据信息，包括瓶胚数量、合格瓶数量、吹瓶工作时间、停机时间、理想速度等，自动核算分析得出OEE数据指标，利用这些有价值的数据指标，实现对吹瓶机的全局设备效率的实时监控，进行生产实时监控和指导。

Description

PET瓶吹瓶机的OEE监控系统及方法

技术领域

本发明涉及PET瓶加工技术领域，具体涉及PET瓶吹瓶机的OEE监控系统及方法。

背景技术

OEE是全局设备效率（Overall Equipment Effectiveness）的简称。一般，每一个生产设备都有自己的理论产能，要实现这一理论产能必须保证没有任何干扰和质量损耗。OEE就是用来表现实际的生产能力相对于理论产能的比率，是一个独立的测量工具。

OEE是由可用率，表现率以及合格率三个关键要素组成，其计算公式为：OEE=可用率×表现率×合格率。

其中：（1）可用率（Availability time）=操作时间/计划工作时间，可用率是用来评价停工所带来的损失，包括引起计划生产发生停工的任何事件，例如设备故障，原材料短缺以及生产方法的改变等。同时，可用率也反映了设备的时间利用情况。

（2）表现率(Performance) =（总产量/操作时间）/生产速率，表现率是用来评价生产速度上的损失。包括任何导致生产不能以最大速度运行的因素，例如设备的磨损，材料的不合格以及操作人员的失误等。同时，表现率也反映了设备性能发挥情况。

（3）合格率(Quality) =良品/总产量，合格率是用来评价质量的损失，它用来反映没有满足质量要求的产品（包括返工的产品）。同时，合格率也反映了设备生产合格产品的合格率情况。

全局设备效率OEE是一种简单实用的生产管理工具，在欧美的制造业和中国的大型企业中已得到广泛的应用，适当的OEE系统会给制造商们带来可观的经济效益，包括：减少故障成本，降低维修成本，增加劳动效率，减少质量成本，提高员工生产力，提高劳动生产率。

PET瓶的瓶体材料中含有聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，简称PET的塑料材质），由于其重量轻，保存性佳，耐热耐压，PET瓶已经成为主要的饮用品包装容器。而吹瓶机作为PET瓶生产线最关键设备，此设备的效率直接反映PET瓶生产线效率。然而，现在还没有针对PET瓶吹瓶机的OEE监控系统及相应方法。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种PET瓶吹瓶机的OEE监控系统及方法。上述目的由以下技术方案实现：

一种PET瓶吹瓶机的OEE监控系统，包括：以流水作业的方式顺序设置的瓶胚导轨、瓶胚星轮、链轮、第一机械星轮夹、吹瓶机、第二机械星轮夹及瓶口导轨；其特征在于：还包括瓶胚计数传感器，设置在链轮的行程上，用于对瓶胚进行计数；加热机构，设置在链轮的行程上，用于对瓶胚进行加热处理；瓶口检测器，设置在第二机械星轮夹对瓶体运送行程的上游工位；不合格瓶体箱，设置在第二机械星轮夹对瓶体运送行程的下游工位；剔出电磁阀，安装在不合格瓶体箱的相应工位，可以控制旋转至该处的瓶夹打开；合格瓶计数传感器，设置在瓶口导轨上，用于对瓶口导轨传送的瓶体进行计数；吹瓶机电柜，用于控制吹瓶机的供电断电；吹瓶机PLC，用于控制吹瓶机的开机、停机及转速；OEE数据处理单元，分别与瓶胚计数传感器、合格瓶计数传感器、吹瓶机PLC连接，执行综合数据处理功能；显示器，与OEE数据处理单元连接，用于显示相关信息。

一种基于上述OEE监控系统的监控方法，其特征在于，包括：获取瓶胚计数的步骤；获取合格瓶计数的步骤；获取合格瓶生产理想速度的步骤；获取吹瓶机吹瓶工作时间、停机时间、计划停机时间、有效工作时间的步骤；根据瓶胚数量、合格瓶数量、吹瓶工作时间、停机时间、理想速度，计算合格率、可用率、表现率及OEE自动核算的步骤，其中，合格率=（合格瓶数量/瓶胚数量）×100%，可用率=（吹瓶工作时间/有效工作时间）×100%，表现率=（瓶胚数量/吹瓶工作时间）/理想速度×100%，OEE=（可用率×表现率×合格率）×100%；及显示上述各数据的步骤。

其中，有计划停机时间时，通过公式：有效工作时间=吹瓶工作时间+停机时间-计划停机时间，计算有效工作时间；没有计划停机时间时，通过公式：有效工作时间=吹瓶工作时间+停机时间，计算有效工作时间。

本发明通过准确获取PET瓶吹瓶机的生产数据信息，包括瓶胚数量、合格瓶数量、吹瓶工作时间、停机时间、理想速度等，自动核算分析得出OEE数据指标，利用这些有价值的数据指标，实现对吹瓶机的全局设备效率的实时监控，进行生产实时监控和指导。

附图说明

图1为实施示例提供的PET瓶吹瓶机的OEE监控系统的示意图。

图2为实施示例提供的PET瓶吹瓶机的OEE监控系统的工作原理流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实施示例提供的PET瓶吹瓶机的OEE监控系统包括：瓶胚导轨1、瓶胚星轮2、链轮3、瓶胚计数传感器4、加热机构5、第一机械星轮夹6、吹瓶机7、瓶口检测器10、第二机械星轮夹11、剔出电磁阀12、不合格瓶体箱13、瓶口导轨15、合格瓶计数传感器17、吹瓶机电柜18、吹瓶机PLC19、OEE数据处理单元20及显示器21。

其中，瓶胚导轨1、瓶胚星轮2、链轮3、第一机械星轮夹6、吹瓶机7、第二机械星轮夹11及瓶口导轨15以流水作业的方式顺序设置，用于传送瓶胚或瓶体。瓶胚计数传感器4和加热机构5均设置在链轮3的行程上，瓶胚计数传感器4用于对瓶胚进行计数，加热机构5用于对瓶胚进行加热处理，通常采用灯箱式加热机构。瓶口检测器10设置在第二机械星轮夹11对瓶体运送行程的上游工位，不合格瓶体箱13设置在第二机械星轮夹11对瓶体运送行程的下游工位。剔出电磁阀12安装在不合格瓶体箱13的相应工位，可以控制旋转至该处的瓶夹打开。合格瓶计数传感器17设置在瓶口导轨15上，用于对瓶口导轨15传送的瓶体进行计数。吹瓶机电柜18用于控制吹瓶机7的供电断电，吹瓶机PLC19用于控制吹瓶机7的开机、停机及转速。OEE数据处理单元20分别与瓶胚计数传感器4、合格瓶计数传感器17、吹瓶机PLC19连接，执行综合数据处理功能。显示器21与OEE数据处理单元20连接，用于显示相关信息。

上述PET吹瓶机的OEE系统的工作原理如下：

PET瓶胚通过瓶胚导轨1输送至瓶胚星轮2，链轮3从瓶胚星轮2接过瓶胚并使其朝下地通过瓶胚计数传感器4，进行瓶胚计数，通过瓶胚计数传感器4后，链轮3翻转使得瓶胚朝上地进入灯箱加热机构5内，对瓶胚进行加热，经灯箱加热机构5加热后的瓶胚被第一机械星轮夹6送入吹瓶机7中，进行吹瓶操作，之后，成型的瓶体由吹瓶机7的模具中取出，传递给第二机械星轮夹11，第二机械星轮夹11运送瓶体时要先后经过瓶口检测器10及不合格瓶体箱13，在瓶口检测器10的工位对瓶口是否合格进行检测，如果不合格则由剔出电磁阀12控制第二机械星轮夹11的相应瓶夹打开，使不合格瓶体落入不合格瓶体箱13内，如果合格则直接转送至瓶口导轨15上，并经过合格瓶计数传感器17计数后被送出。OEE数据处理单元20通过判别瓶胚数量和合格瓶数量的变化确定吹瓶机7的开机状态和停机状态，获取吹瓶工作时间和停机时间，并且采集瓶胚数量、合格瓶数量、理想速度，根据这些基本数据计算OEE数据（具体下文将详述）。OEE数据处理单元20还将相关数据输送至显示器21进行显示，包括：万年日历、开机时间、停机时间、计划停机时间、瓶胚数量、合格瓶数量、废品数量、理想生产速度、实际生产速度、可用率、表现率、合格率、OEE等。

参见图2所示，OEE数据处理单元20内集成有数据处理软件，其计算OEE数据的过程如下：程序开始，从瓶胚计数传感器4获取瓶胚计数；从合格瓶计数传感器17获取合格瓶计数；通过公式：废品数量=瓶胚数量－合格瓶数量，计算废品数量；通过公式：合格率=（合格瓶数量/瓶胚数量）×100%，计算合格率；通过计算单位时间内合格瓶数量得到吹瓶速度，针对不同瓶型得到相应的理想速度数据，例如瓶型是2.0L、1.25L、0.5L，其理想速度分别为15000BPH、20000BPH、24000BPH。此外，在瓶胚数量和合格瓶数量变化时进行吹瓶工作计时，在瓶胚数量和瓶体数量都无变化时进行停机计时；通过吹瓶机PLC19获取停机原因，并且判断停机计时是否有计划停机时间，有则通过公式：有效工作时间=吹瓶工作时间+停机时间-计划停机时间，计算有效工作时间，没有则通过公式：有效工作时间=吹瓶工作时间+停机时间，计算有效工作时间；之后，通过公式：可用率=（吹瓶工作时间/有效工作时间）×100%，计算可用率；再通过公式：表现率=（瓶胚数量/吹瓶工作时间）/理想速度）×100%，计算表现率；最后通过公式：OEE=（可用率×表现率×合格率）×100%，计算OEE；程序返回。

Claims

1.一种OEE监控系统的监控方法，基于的OEE监控系统包括：以流水作业的方式顺序设置的瓶胚导轨、瓶胚星轮、链轮、第一机械星轮夹、吹瓶机、第二机械星轮夹及瓶口导轨；还包括瓶胚计数传感器，设置在链轮的行程上，用于对瓶胚进行计数；加热机构，设置在链轮的行程上，用于对瓶胚进行加热处理；瓶口检测器，设置在第二机械星轮夹对瓶体运送行程的上游工位；不合格瓶体箱，设置在第二机械星轮夹对瓶体运送行程的下游工位；剔出电磁阀，安装在不合格瓶体箱的相应工位，可以控制旋转至该处的瓶夹打开；合格瓶计数传感器，设置在瓶口导轨上，用于对瓶口导轨传送的瓶体进行计数；吹瓶机电柜，用于控制吹瓶机的供电断电；吹瓶机PLC，用于控制吹瓶机的开机、停机及转速；OEE数据处理单元，分别与瓶胚计数传感器、合格瓶计数传感器、吹瓶机PLC连接，执行综合数据处理功能；显示器，与OEE数据处理单元连接，用于显示相关信息；其特征在于，该监控方法包括：获取瓶胚计数的步骤；获取合格瓶计数的步骤；获取合格瓶生产理想速度的步骤；获取吹瓶机吹瓶工作时间、停机时间、计划停机时间、有效工作时间的步骤；根据瓶胚数量、合格瓶数量、吹瓶工作时间、停机时间、理想速度，计算合格率、可用率、表现率及OEE自动核算的步骤，其中，合格率=（合格瓶数量/瓶胚数量）×100%，可用率=（吹瓶工作时间/有效工作时间）×100%，表现率=（瓶胚数量/吹瓶工作时间）/理想速度×100%，OEE=（可用率×表现率×合格率）×100%；及显示上述各数据的步骤。

2.如权利要求1所述的监控方法，其特征在于，有计划停机时间时，通过公式：有效工作时间=吹瓶工作时间+停机时间-计划停机时间，计算有效工作时间；没有计划停机时间时，通过公式：有效工作时间=吹瓶工作时间+停机时间，计算有效工作时间。