自动化防错装置案例

A. 精益生产如何控制不良品有哪些措施

精益生产对现场品质控制的方法强调不一定用多么高深的技术和大量高精尖检验设备的投入。精益生产认为不良的产生往往是管理上的问题，可以通过改变管理方法实现，因此在精益生产管理模式下的现场品质控制方法是简单而实用的，例如：
一、让不良品表面化
精益生产管理认为任何不良的出现，必定有其内在的原因，只有解决了发生不良的每个原因，才能真正地实现零缺陷，才能让客户真正体会到满意。如果按照传统的思维和做法由作业者对不合格品自行返工或报废，那么下次还会发生同蠢迅陆样的问题。因此要设置专用的不合格品展示台，不间断地展示带顷不合格品，针对不合格品产生的原因和应采取的对策由现场人员对操作工工逐个分析，提高每个员工的辨别识别能力，转变其对不良的态度。
二、发现异常状况要停机
精益生产管理强调能够实现“自动化系统”（即能停止的生产系统），保证能够停止生产。在精益生产管理中任何原因造成的停止都会作为头等大事对待，都会成为全员关注的焦点。停机将使所有的现场支援者快速处理问题，需要针对原因制定出切实可行的再发防止对策。这其中因品质不良造成的停机是首要的，只有实现停机才能保证生产现场不放过一个不良品。
三、实现操作者的100%自检
零不良的实现必须实施操作者自己完成100%的检查，要求操作者将下道工序作为自己的客户看待，只向后工序输送合格品。检验工的职责不是将不合格品检出，而是将不合格品降低为零。因此作为工序作业控制的一部分必须要求操作者实施全数检查。
四、充分使用防错装置
在生产过程中，操作者受各种客观因素的影响终有失误的时候，有些人为的错误是不可避免的。如果将品质水平依赖于人的工作态度，则品质仍不能有效保证。但是我们可以设计出这样的装置，不给操作者犯错误的机会，这就是精益生产管理普遍使用的防错装置。如作业忘记或失误时，机器不能启动；操作过程失误时报警装置鸣叫，设备停止；出现加工错误时，运输带会阻挡不良的工件，不流到下工序……等等。
五、生产和作业平准化
平准化包括数量平准和品种平准。平准化生产后，由于流程中在制品数量急剧减少，造成搬运动作的减少、码放动作的减少等，这些都会减少由于磕碰、挤压而产生的不良。同时由于工件减少使得产品错装、漏装、多装等情况也不会发生，这样由于生产作业是在有规则和平稳的状况下运行的，错误作业发生的可能性昌或得到大幅度下降。
六、执行标准化作业
标准化作业是指彻底消除作业浪费，使操作者的作业规律化、定期化。标准化作业以在现场不生产不良品为出发点，也是改善的出发点和维持点。同时标准化作业也为培养新人和生产标兵提供有效保证。
总之，精益生产管理是控制不良品的制胜法宝，带给人们一种双赢的思想理念，其精髓是解决问题、消除浪费，实现品质零缺陷的跨跃。随着产品和设备技术的日益更新，人们会愈加追求“零缺陷”的精益生产，更加重视现场生产管理的细致化、果断化

B. 防错原理有哪些

防错，日文称POKA-YOKE,又称愚巧法、防呆法，意即在过程失误发生之前即加以防止，是一种在作业过程中采用自动作用、报警、标识、分类等手段，使作业人员不特别注意也不会失误的方法。本文解析防错技术的十大原理，供学习了解！

01、断根原理

找出产生差错的根本原因，并采取相应的预防措施。将会造成错误的原因从根本上排除掉，使其绝不发生错误。一般以不对称的形状、工具改善、排除等方法来防错。

如图法兰盘销定位的改善，避免了装反。

02、保险原理

通过保险装置，预差错行为的产生。用两个以上的动作必需共同或依序执行才能完成工作。一般以共同、顺序、交互等动作来防错。

例：开银行保险箱时，须以顾客之钥匙与银行之钥匙，同时插入钥匙孔，才能将保险箱打开。

03、自动原理

采用各种光学、电学、力学、机构学、化学等自动化的方式来限制某些动作的执行或不执行，在保证生产按既定的方式进行的同时，避免人为错误。目前这些自动开关非常普遍，也是非常简易的“自动化”应用。一般以浮力、重量、时间、方向等控制来防错。

例：电梯超载时，门关不上，电梯不能上下，警告钟也鸣起。

04、顺序原理

对于有顺序要求的工序，设计相应的工装，保证安装顺序的准确完成，如果不按事先给定的顺序无法进行下去，这样可避免工作顺序或流程顺序发生错误，可以按照编号排列，从而减少或避免错误的发生。

例：按顺序拿取的货架

05、隔离原理

隔离原理也称为保护原理，指靠分隔不同区域等方式，达到保护某些区域、将不合格的物料从生产线中分离出去目的。

如：喷漆车间的隔离设置、高速公路隔离带等。

06、相符原理

通过检查动作或结构的符合性来防止错误的发生，可以以形状、颜色、标记、数量等简易方式，来排除产生问题的可能。日常生活中有很多类似的设计。

07、复制原理

复制原理：同一件工作，如果需要多次发生，采用复制的方式来达成，这样既省时又不会产生错误。

如：复写纸、部队口号等。

08、层别原理

为避免将不同的工作做错，而设法加以区别出来，并加以不同的标识。一般以线条之粗细、不同的颜色来代表不同的意义来防错。

例：将不良品挂上“红色”标贴，将危险区域用“黄色”画上，将人行通道刷为“绿色”。

09、警告原理

对于有的过程易出错且在未想出好的避免措施前，用警示的方式来进行提示，起到减少差错的可能。当存在不正常情况时，以警告的方式发出信号。

C. 防错的应用

设备上的防错装置技术应用 在汽车配件的制造过程中，设备上的防错装置技术应用主要有以下几类：
（1）定性的防错
通过图像识别技术，光电、限位、接 近开关的逻辑控制技术等来完成防错。比如：
及时摄片比较：区分装配零件的方向是否正确；
传感器感应检测：机加工自动线根据不同产品型号的外形变化，传感器将感应到的信息反馈给后面的加工工序，使后面的工序调用对应的加工程序，实施相应的加工内容；
加工孔探测：在机加工线中的钻孔或攻丝后的工位，对加工孔的断刀检测及切屑冲洗；
硬靠山：认准工件的前后流向，如在缸体加工自动线的进料口，利用缸体前后端面的宽度差异，设定硬靠山，保证缸体进入机加工线时前端面流向在前。
硬探头：检测零件的不同型号，实施不同的装配或加工工艺，如用探头探测的外形，实施不同的装配，如硬探头探测缸孔，区分3.0lL或3.4L缸体；
导向档块：区分零件的输送导向。
光栅防错：通过光栅的检测控制，达到工件是否摆放到位。
夹具防错：控制装配零件在夹具上的摆放是否到位来防错。
（2）定量的防错
通过测量探头感应或经过气电转换的测量技术（气体流量转换成电量）来达到防错的目的，如：
红宝石探头探测数据反馈：通过红宝石探头探测已压装气门座圈的内径来区别零件是3.0L还是3.1L汽车配件的缸盖；
BTS刀具长度检测：CNC加工中心刀具检测可防止错误长度的刀具安装在刀库中，防止加工过程中的断刀现象，减少加工首件或加工过程中的废品出现；
定位面气孔压力检测：确认工件正确到位的防错措施；
泄漏测试：汽车配件如缸盖、缸体的油道以及水道的在线测试等，控制泄漏件流入下道工序；
随线检具直径测量：这在机加工自动线中镗孔及铰孔后的工位应用较广，达到100%控制不合格产品的出现；
扭矩控制：汽车配件如很多螺栓固定的拧紧程度均通过扭矩枪来控制。
（3）颤动功能的防错
通过颤动机的颤动，使零件随着不断的颤动并输送至判别零件的方向正确与否方向处，只有零件处于正确的位置方向时，才能进入轨道；位置方向错误的零件则掉入零件颤动料箱里，从而达到预防零件的进给方向错误，避免工件报废的目的，如：
缸体凸轮轴衬套的方向验证，防止衬套压反；
缸体水道闷盖的压装方向防错等。

D. 变电站自动化系统的系统举例

XNR－800系统设计了系列化的测控装置：微机保护装置和综合一体化的保护测控装置。不同规模、不同一次接线、不同要求的变电站实现综合自动化，可以方便的应用这些面向对象设计的装置。
为了更好地满足用户的需求，XNR－800型系统已形成系列化产品如下：
（一）、差动保护部分
1、XNR－891 二圈变压器差动保护测控装置（不带操作回路）
2、XNR－892 二圈变压器差动保护测控装置（带操作回路）
3、XNR－893 三圈变压器差动保护测控装置
4、XNR－894 线路差动保护测控装置
5、XNR－896 电动机差动保护测控装置
6、XNR－897 线路光纤纵差保护测控装置
7、XNR－898 发电机差动保护测控装置
8、XNR－899 发变组差动保护测控装置
（二）、后备保护部分
1、XNR－882 二圈变压器（高/低）后备保护测控装置
2、XNR－883 三圈变压器（高/中/低）后备保护测控装置
3、XNR－888 发电机后备保护测控装置
4、XNR－889 发电机接地保护测控装置
5、XNR－885 主变后备保护操作装置
6、XNR－886 主变非电量保护测控装置
7、XNR－881 线路距离后备保护测控装置
（三）、负荷保护部分
1、XNR－871 线路保护测控装置
2、XNR－872 变压器保护测控装置
3、XNR－873 电动机保护测控装置
6、XNR－876 电容器保护测控装置
7、XNR－877 电抗器保护测控装置
8、XNR－878 线路距离保护测控装置
9、XNR－879 母联保护测控装置
（四）、辅助保护部分
1、XNR－862 备自投保护测控装置
2、XNR－863 母线PT保护测控装置
3、XNR－861 通讯管理总控装置
4、XNR－864 电容器自动投切保护测控装置
5、XNR－867 低压减载保护测控装置
6、 NPS－637 低周减载保护测控装置
7、 NPS－638 电压无功自动投切保护测控装置
（五）、低压保护部分
1、XNR－881 线路保护测控装置
2、XNR－882 发电机保护测控装置
3、XNR－883 电动机保护测控装置
XNR－800型分层分布式结构示意图如下：
常规水电站通讯示意图
110KV变电站通讯示意图 汉字显示：该装置采用大屏幕液晶直接显示电流、电压、功率等所需的电气量，并且将保护动作的各种信息显示在屏幕上，并记录其动作时间及大小。指示明确：保护装置上有六个指示灯，可以指示保护装置的工作状态、监视元件的状态及对断路器的跳合位监视。操作方便：保护装置的保护投退、定值整定、数据查询、开入检测、开出试验等都可在保护装置的面板上直接操作，大大提高了操作的方便性。保密性强：保护装置的保护投退、定值整定、开出试验等设计到数据改动及继电器的开出都需要输入密码，从而大大提高了操作的安全性。定值整定：所有的保护定值都通过操作菜单直接整定，在微机上及监控微机上进行定值整定都需要输入操作密码及权限，保证了整定值的安全性。开出操作：按照图纸对应的继电器回路，所有的继电器开出都可通过面板直接开出操作，但都需要输入其相应的密码。数据显示：保护装置所采集到的：测量电流、母线电压以及由此计算的线电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率等电气量都集中显示在液晶屏上。采样性能：保护电路和测量电路具有独立的采样回路，既保证了监测精度，又保证了保护的抗饱和性能。出口独立：所有出口继电器都单独使用一个通道，方便保护的投入和退出。遥控分合、保护合闸、保护跳闸、事故信号、预告信号及其特殊信号出口都独立。软件开放：通过软件编辑的菜单，可查寻保护装置所采集的各种电气量，还可检查出负荷的运行状态，以及一些参数设置。事件记录：能够记录最新60条以上事件信息，主要元件任何变位都有信息记录，并且具有断电保持功能，该信息可在事件记录中查询。自保功能：每个断路器对应一个操作回路，紧急时可直接对开关进行操作；另外，装置具有断路器跳合闸线圈保护功能，避免因机械拒动而烧毁断路器线圈。抗扰性能：装置机箱均采用密闭式，内部双层屏蔽，减少了电磁对装置的干扰。防震性能：保护装置所有板件都是通过硬插件紧密相连，并有固定螺丝固定，避免了保护装置在长途运输中出现松动及脱落现象。替代性强：保护装置功能强大，具有“四遥”功能，完全可替代常规继电器的保护，数字式的输入方式，大大减少了维护量。设计灵活：根据现场情况，可设计成集中组屏式，也可分散安装于开关柜上。
运行可靠：完善的自检体系，硬件检测直到继电器跳闸出口，均采用可靠的元器件 本系统由电源及继电器模件、交流采样模件、CPU及开入量模件、总线模件、人机接口模件等组成。CPU采用DSP芯片，断路器操作模件代替了原来开关柜的全部操作。
各装置设有独立箱体，液晶显示屏、按键、运行指示灯、断路器位置指示灯、电源指示灯均装于面板上便于操作、观察。NPS－600系统采用模块化设计，即由相同的硬件构成不同种保护。
1)、硬件组成
NPS－600型微机保护测控装置由下列模件组成：交流采样模件，CPU及开入量模件，电源及继电器模件，总线模件，液晶显示模件，全封闭金属机箱。各模件之间有金属屏蔽板，减少电磁干扰的影响。
各模件功能简述如下：
1、电源及继电器模件：提供装置各种工作电源，直流或交流185－265V输入，输出±5V，+24V。二组电压均不共地，且采用浮地方式，同外壳不相连。
+5V用于CPU及外围芯片
+24V用于驱动继电器
同时此模件安装出口继电器及中央信号继电器，用于断路器控制和中央信号报警。
2、交流采样模件：将交流电压、电流转变为弱电信号，以便模数转换。保护CT与测量CT分开，保证保护要求的抗饱和特性与测量精度。交流模件共可以装13路交流输入回路?据用户所要求的保护功能及测量功能而配备。其原理图如下：
3、CPU及开入量模件：该模件是整个装置的核心部分，完成模拟量、开关量的采集、处理，各种保护判据的运算，判断，然后产生相应的控制出口，发信号及通讯传输等。
其原理及与相关插件的关系示意图如下所示：
同时，此模件可接入开入量，所有接入微机保护的开入量，可将开入量的一端作为公共端短接后接入微机保护的公共端，另外一端作为信号输入接到对应编号的端子上，所提供的开入量均做无源接点接入即可，保护装置内部已经提供了公共端电源。
4、 总线模件：各模件之间用可靠得接插件与总线板相连接，通过总线板相互传递数据。
5、人机接口模件：人机接口模件装有大屏幕液晶显示器、键盘和指示灯，完成人机之间的对话，例如显示电压电流、保护事件，修改定值等。
超高压变电站自动化系统主要模式
超高压变电站自动化系统的结构模式从早期的以集中为主，发展到现在的以相对分散和分层分布分散为主，经历了一个探索、改进和完善提高的过程，在模式设计和实际的工程建设中都有应用。
所谓集中模式，指的是保护、监控、通信等自动化功能模块均在控制室集中布置，各模块从物理上联系较弱甚至毫无联系。早期的系统，包括许多引进的产品，主要采用这种结构模式，目前仍有为数不少的这样的系统在运行。
相对分散模式，指的是自动化系统设备按站内的电压等级或一次设备布置区域划分成几个相对独立的小区，在该小区内建设相应的设备小室，保护、监控等设备安装于设备小室中，主站通信控制器、直流、录波等设备仍集中安装在控制室，各小室之间以及与控制室之间均通过工业总线网络互联。这种模式从90年代后期开始得到大量应用。
分层分布分散模式亦即全监控，指的是参照中低压变电站综合自动化的结构模式，除主变、母线和高压线路的保护测控、中央信号、通信仍采用集中组屏外，出线、电容器的保护、监控等设备完全按设备间隔安装于就地的设备小室或直接安装在一次设备上，各模块之间采用标准局域总线和通信规约互联。当然，也可按集中组屏的方式安装这些模块。这种模式在最近有迅速发展的势头。
随着新技术的发展、新标准的制订、新应用需求的提出，还会出现与之相适应的新的系统结构模式。

E. 防错如何在PFMEA中进行分析

问：在过程设计时，防错装置属于预防或探测控制手段，但防错装置本身又属于工装或设备的一部分，也就是属于过程的一部分，其功能也就是过程功能的一部分，那在开发PFMEA时，防错装置的失效分析需要涵盖到PFMEA中吗？如果需要，是放到失效模式栏、还是放到失效原因栏？
答：PFMEA的作用是要确保设计的制造过程不出问题（比如不制造和不流出不合格品），防错属于制造过程的一部分，所以PFMEA也要涵盖防错失效的风险。
过程设计时最基本的两个原则：不制造不良品、不流出不良品，适用于所有的过程，属于不用说也需考虑的要求。
防错也属于设备、工装的一部分，也就是过程的一部分，所以防错的功能也可算作过程功能的一部分，在开发PFMEA时，防错是达到过程目的的方式，是属于过程设计的内容。这是工装或设备的设计。
防错属于预防和探测控制的一种手段，也需要确保其能够发挥应有的功能，相应的维护、保养措施又是防止防错失效的预防措施。对于复杂的防错来说，这是防错（装置）本身的设计。
设计是分不同阶段和不同层次的，按照上述案例说明，要想满足过程需求，工装或设备需要设计或增加防错，这是工装或设备的设计，防错属于工装和设备设计的一部分，防错是满足过程需求和要求的方法，属于工装和设备设计的“特性”，如果把工装和设备比喻成总成，那么防错就是分总成。总成和分总成设计属于不同的层次。一般设计是自上而下的设计，先根据总成需求设计出对分总成的要求，然后再对分总成进行设计。
对于上面这个问题，如果是对过程设计分了阶段，分了层次，就不会有这样的困扰了。也就是说，防错功能的失效需要在防错设计的FMEA中进行。对于简单的工装和防错来说，一起分析就行了，但是要清楚或明确分析的逻辑和层次。
需要注意的是，防错的组成要素产生了问题导致防错失效的具体原因，如电动拧紧中防止力矩值错误的防错，其失效原因可能是力矩传感器测量误差大、程序紊乱、工艺参数设定错误等，所以在PFMEA分析中，要深层次地进行分析，这样才能抓住具体的控制点。

F. 如何防止电气设备误操作

1、提高运行人员对误操作事故的认识和业务水平

电力企业要提高操作人员对误操作事故的认识，将责任落实好，长期的、不懈努力的抓实、抓好防误操作事故的工作。

违章是发生误操作事故的主要原因，要全面的分析违章的深层次管理原因、设备因素、制度因素和思想意识，然后找到解决这些问题的对策。

结合工作实际，制定和完善反违章实施的细则，要充分的描述违章的表现形式，界定好违章的范围，使运行人员能够清楚的了解哪些是违章操作，这样就可以使运行人员在日常操作中克服那些自身存在的违章行为，为自身乃至整个企业创造安全的工作环境。

同时要清醒的认识到防止误操作事故的发生具有长期性和艰巨性的特点，将制度、设备和管理作为前提，将努力营造良好的企业安全文化氛围作为基础，进而将防止误操作事故的工作做到最好。

2、坚持对大型、复杂的操作进行把关

对于每次复杂的操作，一定要开展操作准备会，针对倒闸操作易发生误操作环节做好预防措施，做到危险点清楚并制定完善的预控措施。

每班组长要深入了解本班组人员的思想动态，如发现班组人员思想有异常，可灵活地调整当值操作人员，确保操作顺利。

尽量避免在下列情况下进行大型、复杂的操作：值班人员在交接班时；电网发生事故时；电网运行方式发生不正常时；遇雷雨、大风等恶劣气候时。

假如：当操作人员在操作过程无法按时进行交接班时，必须操作告一段落后再进行交接班，但双方必须认真做好交接工作。

交班方应向接班方交代清楚运行接线以及操作任务状态、未操作内容；接班方应根据交班方提供的设备操作状况，详细检查设备的状态，并核对设备的名称编号后，对未完成的操作内容进行继续操作。

3、不断完善误操作事故的管理方法

第一，严格实施标准化操作，加大监控力度和考评力度，细化过程中每一项工作，监督到位，实现倒闸操作的超前预控和“可控”、“在控”，提高变电运行职工队伍的岗位技能、技术素质和思想觉悟，不断提高管理水平，促进企业的发展。

第二，进一步挖掘人为因素，采取更科学、更有效的管理和技术手段，以人为本，提升职工综合素质，控制人的不安全行为，建立起行之有效的奖惩机制，努力改善现场操作环境，最大限度的控制不安全因素，提高操作质量。

第三，在执行过程标准化的基础上，对指标体系进行深入的分析和研究，考虑到指标与各项工作的纵横向联系和因素，总结出更加科学合理和切合实际的执行标准，用以对比、判断和分析，采取有针对性。

(6)自动化防错装置案例扩展阅读:

操作规程

一、电气操作人员的资格和要求：

（一）电气作业必须经过专业培训，考试合格，持有电工作业操作证的人员担任。

（二）电气作业人员因故间断电气工作连续六个月以上者，必须重新考试合格，方能工作。

（三）电气人员必须严格执行国家的安全作业规定。

（四）电气工作人员必须严格熟悉有关消防知识，能正确使用消防用具和设备，熟知人身触电紧急救护方法。

（五）变、配电所及电工班要根据本岗位的实际情况和季节特点，制定完善各项规章制度和相应的岗位责任制。做好预防工作和安全检查，发现问题及时处理。

（六）现场要备有安全用具、防护用具和消防器材等。并定期进行检查试验。

（七）、易燃、易爆场所的电气设备和线路的运行及检修，必须按照国家有关标准执行。

（八）电气设备必须有可靠的接地（接零），防雷和防静电设施必须完好，并定期检测。

二、高压电气安全操作规程：

（一）凡是高压设备停电或检修、及主要电器设备大、中检修，高低压架空线路，都必须按照《电业局电气安全工作规定》及有关规定办理工作票及各种票证。

（二）工作票签发人必须按工作票内容一项不漏地填写清楚，若发现缺项漏填，字迹了草难辨或有涂改者，该工作票视为无效，由主管矿长审批，机电矿长负责组织实施。

（三）检修工作人员，接到工作票以后，要认真进行查看，认为没有差错后，按要求严格执行，若不按工作票操作，造成事故，由检修人员负责。

（四）检修人员发现工作票有问题，可当面提出，请求更改，如不更正造成事故由最后指令人负责。

（五）在紧急、特殊情况（如危害人身安全或重大损失）来不及办理工作票，可由业务主管矿长口头命令或电话命令进行倒闸操作，操作人员必须做好记录备查。