模擬仿真系統在自控工培養過程中的應用

鄭金生

摘 要：隨著生產自動化程度的提高，化纖公司對自控工數量和操作能力提出了更高的要求。結合公司生產特點，我們創立了一套模擬仿真系統，將其應用到自控工培訓，并在生產實踐中與傳統師帶徒方式進行了對比。結果表明，這種新的培訓方式不僅可以縮短培訓周期，還顯著降低了自控工錯誤操作次數，提高了生產指標合格率。

關鍵詞：模擬仿真模式;師帶徒模式;自控工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.148

化纖公司生產線自動化程度達到80%，單線產能較大，工藝管理控制過程中采取中控室集中控制模式，其中中控室自控工分為壓榨自控工、熟成自控工、黃化自控工，所以一名合格的自控工對生產控制起著極其重要的作用。以往化纖公司培養自控工方式是師帶徒模式[1]，這種模式培養的缺點：一是周期過長，不能滿足公司擴展高速擴產的需求;二是這種模式的職工上崗后，還需要一段時間適應生產環境，熟悉操作平臺及操作手法，這段時間內職工人為操作失誤率居高不下，生產指標合格率低，導致產品質量次品率高，企業產品在市場上競爭力低，利潤率不高。

1 模擬仿真系統培養方式

我們因為知道師帶徒的培養方式有很大的缺點，所以我們經過大量的實地調查，針對化纖公司生產高自動化管理的特點，創立了一套模擬仿真系統，這套系統就是采用幾臺仿真的操作站，把不同系統的操作軟件都安裝在每臺電腦上，做成可以在模擬機上可操作的模式。

1.1 模擬仿真系統

模擬仿真系統組成如表1所示。

由表1可知，模擬仿真系統在不用連接真實的硬件的環境下，把控制方案組態放在操作臺里，再經仿真系統軟件根據操作發出的信號把仿真結果反饋到顯示器中，新自控工根據顯示器所顯示的畫面來判斷自己操作的對與錯。

1.2 模擬仿真系統常見符號及功能介紹

模擬仿真系統就是在模擬環境下對生產系統進行操作，下面把這個系統中比較常見的且最基本的符號及其功能進行介紹：

（1）在自控閥門圖形周圍出現的字母“F”，即我們常說的故障報警。報警又分為兩種：預報警有高、低報警;停車報警高高、低低報警。報警的功能就是，預報警提醒操作工對工藝控制進行注意調整，流程圖上用黃色背景來顯示，不涉及停車，停車報警提醒操作工未能調整好工藝，如此變量與電機、閥門有聯鎖的話，就會使對應設備停止，流程圖上用紅色背景來顯示。

（2）設備中電氣、儀表位號顯示圖。此圖中第1個字母A表示溫度、第1個字母P表示壓力、第1個字母L表示液位、第1個字母F表示流量、第1個字母Q表示PH值、第1個字母S表示速度、第1個字母W表示重量、第2個字母A表示報警、第2個字母C表示流量、第2個字母I表示指示、第2個字母S表示連鎖、第2個字母L表示低報警、第2個字母H表示高報警。

（3）在電機形周圍出現的字母i、M、L。字母i表示與設備相關的聯鎖條件;字母M表示中控室手動操作打手動;字母L標識在電機、閥門圖形周圍出現的字母表示現場設備打手動。

2 兩種培養方式實驗數據對比

2.1 兩種培養方式投入對比

師帶徒模式與仿真模擬系統培訓從培訓費用上進行對比：師帶徒，培訓周期26月， 培訓投入15萬元， 培訓形式一對一; 利用模擬仿真系統， 培訓周期18月， 培訓投入5萬元， 培訓形式一對多。

從對比可知，師帶徒模式培訓周期長，培訓費用較高，培訓方式比較單一與目前企業發展速度不協調，而仿真模擬系統培訓周期短，成本低，形式一對多，更能貼近實際生產環境，更有利于自控工成長，節省人力、物力，可以滿足企業快速擴張的要求。

2.2 培訓效果對比

2014年6月我們在建新的一條生產線，為了滿足新的生產線的需求，新招60名自控工。我們當時有兩種培養方式，一種是師帶徒模式，一種是模擬仿真教培養方式（同等條件下隨機分組）。由于當時沒有模擬仿真培養方式的培養經驗，盡管這種培養理論上實是可行的，但是為了保證生產需要又想對培養方式進行創新，我們把這60名新工，進行兩種培養方式，一種是采取傳統的師帶徒模式，另一種采用模擬仿真系統培養模式。人為操作失誤次數，新型培養方式在初期上崗時次數就較低是個位數，隨著在崗時間的延長，失誤次數幾乎是0，而通過師帶徒模式的自控工初期上崗失誤次數居然在兩位數，另外上崗3個月后失誤次數才有下降趨勢。從人為操作失誤次數上可以看出模擬仿真培訓模式比以往的師帶徒模式效果要好得多，通過數據對比，上崗初期通過仿真模擬培養模式的新自控工就比師帶徒的模式生產指標合格率就高出將近43個百分點，另外師帶徒模式6個月后生產指標合格率還沒有突破60%，而新模式的自控上崗2個月后合格率就已經達到了90%，6個月以后達到了96%。從生產指標合格率來看，模擬仿真培養模式優于師帶徒模式。

3 結論

通過人為操作失誤次數和生產指標合格率這兩方面數據對比，表明通過仿真模擬培養模式的新自控工對于生產系統環境的適應度、對生產系統的操作水平及異常數據反應速度等方面優于師帶徒模式的自控工。正是由于仿真模擬系統的建立，有利于在陪職工在于學完就能動手操作，在實際操作中查找問題，總結問題，提高自己的操作能力、應變能力及本崗位的工藝知識。

實踐證明，通過仿真模擬系統模式培養的自控工完全能夠滿足生產要求，這種模式比師帶徒模式培養周期短8個月，從而達到了縮短培養周期的目的。

參考文獻：

[1]于捍江，么志高，陳學江.粘膠短纖維生產培訓教材[M].2009.

[2]王薇.化纖車間自動化包裝物流系統建模與仿真分析[J].機械科學研究總院，2013.

作者簡介：鄭金生（1977-），男，河北唐山人，本科，助理工程師，制膠車間主任，從事粘膠纖維工藝管理與控制。