第9期 2016年9月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2016)09006404
DOI:10.13462/j. cnki. mmtamt.2016.09.018
汽车涂装生产线能耗监测系统
魏清月*,b，姜兆亮b，张子群"
（山东大学a.机械工程学院b.高效洁净机械制造教育部重点实验室，济南250061）
No.9 Sep.2016
摘要：节能减排已成为制造业期待解决的重要问题之一。为了准确描述产品生产过程中的能耗水平，针对机械行业普通存在的生产过程智能化、自动化程度低的问题，以汽车涂装生产线为研究对象，分别建立了工位级与生产线级能耗模型，利用WINCC、VisualC#与SQLServer数据库设计并开发了涂装线生产过程监控系统，通过对涂装过程中生产数据的采集、查询与处理，实现了对涂装线各工位生产状况的在线监测。通过典型企业的应用验证表明，该系统可以准确地获得产品生产过程的能耗数据，为节能减排控制奠定坚实的基础。
关键词：涂装生产线；生产过程；在线监控；能耗
中图分类号：TH165;TG659
文献标识码：A
Energy Efficiency Monitoring System for Automobile Coating Production Line
WEI Qing-yue",JIANG Zhao-liang-,ZHANG Zi-qun-
(a. School of Mechanical Engineering;b. Key Laboratory of High Efficiency and Clean Mechanical Manufac-ture,Ministry of Education,Shandong University , Jinan 250061, China)
Abstract: Energy saving and emission reduction has become one of the important issues to be solved in the manufacturing industry. Machinery industry generally exists the low level of intelligentization and automation in the production process. Studied on the coating line of automobile production line, both the energy con-sumption model of the stations and the production line are established respectively to accurately describe the energy consumption level in the production process, A production process monitoring system for coating line is developed with WINCC, Visual C# and SQL Server database.The on-line monitoring of the production status is realized by collecting and processing the production data in the coating process. Its effectiveness is verified by the application in one typical enterprise. The results show that the system can obtain the energy aesaaeoeaesineon and emission reduction in the future.
Key words : coating production line; production process; on-line monitoring; energy consumption
0引言
制造业是全球温室气体排放和能源消耗的大户，消耗约33%的总能量，直接或间接的CO，排放比例占到38%（0），成为节能减排的重要行业。在我国制造业中，汽车制造业总产值接近我国制造业总产值的 5%[2]，而汽车涂装车间又是汽车制造厂的能耗大户，因此对汽车涂装过程的能耗研究已经成为制造业节能降耗的重要研究方向。
国内外专家学者对制造业能耗展开了广泛的研究，并取得了一些成果。文献[3]从汽车涂装车间的设备出发，建立了有限容量伯努利串行生产线模型，利用贪婪搜索获得优化的设备开机时刻，并通过试验说明了优化后的涂装车间能耗降低了5%。文献41分析了切削过程中的切削参数对数控机床能耗的影响，基于BP神经网络建立了数控机床能耗与切削参数的
收稿日期：2015-12-14；修回日期：2016-01-22
模型，进行不同参数下机床能耗的推理，并采用了遗传算法对切削参数进行了优化。文献[5]提出了基于知识的能耗预测方法，建立了一个神经网络预测模型，为工艺方案、调度等活动提供了支持。文献[6]建立了面向任务的加工能耗仿真模型，用手评估零件的不同加工次序对能耗的影响，该方法只能用于工艺规划阶段的能耗评估。文献[7建立了一个基于规则引擎和复杂事件处理技术（CEP）的加工制造系统能耗监控框架，认为目前正形成标准的加工设备互联网协议MT Connect将为能耗数据获取提供标准化支持，但并没有给出具体的实施措施。文献[8]设计了一个机床功率测试系统，应用于CK6136型数控机床工作过程的功率测基，得到了空载启动、运行和停止过程的有功功率变化图，为设计节能机床提供了参考。文献[9]分析了加工制造系统中产生能量控制循环的信息流，利用
*基金项目：国家自然基金资助项目（51175304）；山东省科技发展计划(2013GHZ30305
作者简介：魏清月（1991—），女，山东德州人，山东大学硕士研究生，研究方向为涂装生产过程能耗督控系统研究，（E-mail）rainy19910501@si-
na.com；通讯作者：姜兆亮（1971一），男，济南人，山东大学敦授，研究方向为数字化制造和精密制造装夹方案优化研究，（E-mail） jiangzhaoliang@ sdu, edu, cn。
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