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  • 构建成功的自动化控制系统

    1. 了解客户的需求

        与客户沟通,了解客户的需求,拿回来仔细分析,可能有些问题还是不明白,需要多次沟通。客户有时候并不知道自己真正想要什么样的产品,这时我们需要引导客户到确实可行的想法上来,千万不要被客户牵着鼻子走,异想天开。此时可考虑写需求说明书,目的是以文本的方式表明方方的供需关系(类似于合同)。

       我们曾经为了了解客户目前的生产状况,在客户生产现场连续呆了一周。因为客户负责人本身就是一新人,他所了解的还没有一线员工了解的多。回来后我们得到了很多一手信息,如来料数量,时间分布,各种产品的配比等,这些都是我们原来开会,电话中所不了解的。

    2. 前期设计

        前期设计的基本想法是提供设计设备的大致方案,我们比较优缺点,如可靠性,是否易于维护,成本(包括硬件成本,软件设计成本),Cycle Time等,可与客户沟通,当然,主动权是掌握在我们手中。选择方案A而不选择方案B是要充分的理由,要能说服人。如有需要,可做实验。为了节约成本,可到供应商那里去做实验(如光源选择上),或叫上供应商来现场演示。有些部件可能需要设计机加件来验证。

       与同事和客户沟通,多让同事,客户提反对意见,挑毛病,这时我们的理想方案基本上就出来了。

       如有需要,可考虑更新,或细化第一步中所写的需求说明书。

    3 详细设计

       基本方案出来了,就进入详细设计阶段。此时,我们以机械设计为主,在机械选型时可考虑与控制工程师商量,如果交期比较紧的话,尽可能选择熟悉的控制硬件。选择不熟悉的,或最近新出的硬件,可能存在与其它的硬件不兼容的风险,这样的话会增加我们的调试成本。如果交期不紧的话,可以试试新的玩意,保证我们与市场同步。机械工程师更多的考虑也是选型,或者交期,加工精度上不同的加工商是否能达到等。

       在机械设计详细图纸的同时,知道基本动作后,软件可以选择主要的硬件,如控制方式(控制卡还是控制器,PLC),光源型号,相机型号,I/O卡等。这些交期比较长的标准件可以先发单采购。如果这些主要的硬件回来比较早的话,我们甚至先做实验完成部分功能,如图像采集(拿到理想的图像就可以完成基本的图像处理部分)。

       此阶段,我们软件控制部分以选型及实验为主,及早发现问题,尽可能降低后期调试的风险和时间。

       同时考虑准备调试所用的物料,以免机器安装完成后没有物料可以用于调试,影响机台交付时间。

    4 购买标准件

       在机械详细设计完成后,接下来基本上以软件部分为主。

       写主框架,考虑需要哪些主要界面,可以列一个空的界面,后期再慢慢添加。最为主要的是把所需要的线程准备好,基本上在没有硬件的情况下,各个线程能正常工作,正常退出,Log文档很顺利。

       我习惯把主框架留到最后写,这是因为:如果先把主界面写好,老板一看,不合它意,改。加这个,去掉哪个,老板一句话我们可能要忙几天。机台最终负责任的还是我们,因此建议主界面尽可能放到最后做,只要符合基本要求,客户要求,其它的可以很好的贯彻自己的风格,而不是老板自己的风格。

    5 组装调试

       机械安装完成,开始调试。

       基本上先是I/O,保证每一个I/O开关正常。再是马达,只要马达能动作了,这个机台成功了一半。当然,前期设计思路要没有问题。后续的就是软件工程师的调试阶段,Coding,调试,加班。。。一个功能模块接着一个功能模块,最后才是联调。

       个人觉得,最终的调试成功基本上靠加班来完成的,因为正常的时间无法完成(基本上,正常上班时间总有电话,邮件,会议占用一部分,甚至还有别的工作穿插)。尤其是一个全新的机台,风险很高。比如机加件设计有误,需要更改的话少则3-5天,长的话得十天半个月,标准件有误也是如此,这些所有的Delay都会算到软件调试身上。一个简单的Bug,或硬件连接,或反馈慢等问题,我们可能要花上好几天才能解决。网上搜索,请教同事,或供应商都是比较高效的解决途径。当然,最好是调试者本身经验丰富,代码基本功扎实,这样的话就可以少走弯路。

       在机器出货之前,邀请客户来调试现场看看,挑挑毛病是很有必要的。要知道,在组装的地方更改比在客户现场更改是方便很多的,不用担心保安的安检,报关等,甚至寻求帮助的对象也多。要知道,在客户现场有时连找一个螺丝刀就要花半天。

    6 现场调试

       在设备拉到客户现场后,就是按客户的要求精调,这时候的改动比较小,基本上与现场要求相关,尤其是生产的要求。首先是做出的产品数据是否达到要求,只是最基本的要求,再就是习惯性(如界面是否要汉化,还要记录哪些生产信息等)和安全方面的(用电,用气)。

       只有数据合格(参照需求说明书),机器能正常稳定运行才算合格。

       根据个人经验,在机器由客户使用一周左右会出现各种各样的问题,很多是小问题,也是我们原来设计时未考虑到的,此时要求我们再次到现场进行改进。通过这次改进基本上没有什么大问题了。 

    7 后期维护

       机器正常工作后,对维护工程师和员工的培训是很有必要的。熟练的维护工程师能能极大的方便我们,能降低我们的维护成本,小问题他们能自己解决,不用设计者出差到现场。

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