模拟仿真系统在自控工培养过程中的应用

郑金生

摘 要：随着生产自动化程度的提高，化纤公司对自控工数量和操作能力提出了更高的要求。结合公司生产特点，我们创立了一套模拟仿真系统，将其应用到自控工培训，并在生产实践中与传统师带徒方式进行了对比。结果表明，这种新的培训方式不仅可以缩短培训周期，还显著降低了自控工错误操作次数，提高了生产指标合格率。

关键词：模拟仿真模式;师带徒模式;自控工

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

化纤公司生产线自动化程度达到80%，单线产能较大，工艺管理控制过程中采取中控室集中控制模式，其中中控室自控工分为压榨自控工、熟成自控工、黄化自控工，所以一名合格的自控工對生产控制起着极其重要的作用。以往化纤公司培养自控工方式是师带徒模式[1]，这种模式培养的缺点：一是周期过长，不能满足公司扩展高速扩产的需求;二是这种模式的职工上岗后，还需要一段时间适应生产环境，熟悉操作平台及操作手法，这段时间内职工人为操作失误率居高不下，生产指标合格率低，导致产品质量次品率高，企业产品在市场上竞争力低，利润率不高。

1 模拟仿真系统培养方式

我们因为知道师带徒的培养方式有很大的缺点，所以我们经过大量的实地调查，针对化纤公司生产高自动化管理的特点，创立了一套模拟仿真系统，这套系统就是采用几台仿真的操作站，把不同系统的操作软件都安装在每台电脑上，做成可以在模拟机上可操作的模式。

1.1 模拟仿真系统

模拟仿真系统组成如表1所示。

由表1可知，模拟仿真系统在不用连接真实的硬件的环境下，把控制方案组态放在操作台里，再经仿真系统软件根据操作发出的信号把仿真结果反馈到显示器中，新自控工根据显示器所显示的画面来判断自己操作的对与错。

1.2 模拟仿真系统常见符号及功能介绍

模拟仿真系统就是在模拟环境下对生产系统进行操作，下面把这个系统中比较常见的且最基本的符号及其功能进行介绍：

（1）在自控阀门图形周围出现的字母“F”，即我们常说的故障报警。报警又分为两种：预报警有高、低报警;停车报警高高、低低报警。报警的功能就是，预报警提醒操作工对工艺控制进行注意调整，流程图上用黄色背景来显示，不涉及停车，停车报警提醒操作工未能调整好工艺，如此变量与电机、阀门有联锁的话，就会使对应设备停止，流程图上用红色背景来显示。

（2）设备中电气、仪表位号显示图。此图中第1个字母A表示温度、第1个字母P表示压力、第1个字母L表示液位、第1个字母F表示流量、第1个字母Q表示PH值、第1个字母S表示速度、第1个字母W表示重量、第2个字母A表示报警、第2个字母C表示流量、第2个字母I表示指示、第2个字母S表示连锁、第2个字母L表示低报警、第2个字母H表示高报警。

（3）在电机形周围出现的字母i、M、L。字母i表示与设备相关的联锁条件;字母M表示中控室手动操作打手动;字母L标识在电机、阀门图形周围出现的字母表示现场设备打手动。

2 两种培养方式实验数据对比

2.1 两种培养方式投入对比

师带徒模式与仿真模拟系统培训从培训费用上进行对比：师带徒，培训周期26月， 培训投入15万元， 培训形式一对一; 利用模拟仿真系统， 培训周期18月， 培训投入5万元， 培训形式一对多。

从对比可知，师带徒模式培训周期长，培训费用较高，培训方式比较单一与目前企业发展速度不协调，而仿真模拟系统培训周期短，成本低，形式一对多，更能贴近实际生产环境，更有利于自控工成长，节省人力、物力，可以满足企业快速扩张的要求。

2.2 培训效果对比

2014年6月我们在建新的一条生产线，为了满足新的生产线的需求，新招60名自控工。我们当时有两种培养方式，一种是师带徒模式，一种是模拟仿真教培养方式（同等条件下随机分组）。由于当时没有模拟仿真培养方式的培养经验，尽管这种培养理论上实是可行的，但是为了保证生产需要又想对培养方式进行创新，我们把这60名新工，进行两种培养方式，一种是采取传统的师带徒模式，另一种采用模拟仿真系统培养模式。人为操作失误次数，新型培养方式在初期上岗时次数就较低是个位数，随着在岗时间的延长，失误次数几乎是0，而通过师带徒模式的自控工初期上岗失误次数居然在两位数，另外上岗3个月后失误次数才有下降趋势。从人为操作失误次数上可以看出模拟仿真培训模式比以往的师带徒模式效果要好得多，通过数据对比，上岗初期通过仿真模拟培养模式的新自控工就比师带徒的模式生产指标合格率就高出将近43个百分点，另外师带徒模式6个月后生产指标合格率还没有突破60%，而新模式的自控上岗2个月后合格率就已经达到了90%，6个月以后达到了96%。从生产指标合格率来看，模拟仿真培养模式优于师带徒模式。

3 结论

通过人为操作失误次数和生产指标合格率这两方面数据对比，表明通过仿真模拟培养模式的新自控工对于生产系统环境的适应度、对生产系统的操作水平及异常数据反应速度等方面优于师带徒模式的自控工。正是由于仿真模拟系统的建立，有利于在陪职工在于学完就能动手操作，在实际操作中查找问题，总结问题，提高自己的操作能力、应变能力及本岗位的工艺知识。

实践证明，通过仿真模拟系统模式培养的自控工完全能够满足生产要求，这种模式比师带徒模式培养周期短8个月，从而达到了缩短培养周期的目的。

参考文献：

[1]于捍江，么志高，陈学江.粘胶短纤维生产培训教材[M].2009.

[2]王薇.化纤车间自动化包装物流系统建模与仿真分析[J].机械科学研究总院，2013.

作者简介：郑金生（1977-），男，河北唐山人，本科，助理工程师，制胶车间主任，从事粘胶纤维工艺管理与控制。