全球市場變化快速，傳統(tǒng)的制造型態(tài)已無法滿足現(xiàn)行制造業(yè)者需求，尤其在各類行業(yè)加速導(dǎo)入自動(dòng)化設(shè)備的態(tài)勢下，擁有針對(duì)特定需求而量身打造的專屬設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，已成為傳統(tǒng)機(jī)械廠智能化升級(jí)不可或缺的一部分。
1.當(dāng)前機(jī)械制造廠商設(shè)備管理存在的問題：
1) 設(shè)備相對(duì)獨(dú)立，不能集中管控，必須到現(xiàn)場查看設(shè)備狀態(tài)、采集和輸入相關(guān)數(shù)據(jù);
2) 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與相關(guān)信息、生產(chǎn)狀態(tài)與相關(guān)信息不能及時(shí)反饋到管理層;
3) 生產(chǎn)任務(wù)完成情況不能及時(shí)反饋到ERP、MES系統(tǒng)或管理層;
4) 生產(chǎn)設(shè)備不能及時(shí)準(zhǔn)確得到相關(guān)下達(dá)的任務(wù)信息及設(shè)計(jì)、工藝和程序數(shù)據(jù);
5) 設(shè)備異常、缺料等問題不能及時(shí)反饋和處理，耽誤交期和降低了設(shè)備利用率;
6) 生產(chǎn)信息不透明、不及時(shí)、不準(zhǔn)確、不完整，難制訂科學(xué)合理的生產(chǎn)計(jì)劃;
7) 設(shè)備生產(chǎn)效率、人員生產(chǎn)效率、設(shè)備生產(chǎn)能力和飽和度不能及時(shí)統(tǒng)計(jì)分析;
8) 數(shù)控加工設(shè)備的數(shù)控程序傳輸、存儲(chǔ)、版本管理存在嚴(yán)重的效率和質(zhì)量隱患;
9) 數(shù)控程序與刀具清單、工藝卡和零件圖紙獨(dú)立保存，關(guān)聯(lián)性差，既難找又費(fèi)時(shí);
10) 人工輸入各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，即費(fèi)工又易錯(cuò)，還具有滯后性;
11) 手工統(tǒng)計(jì)各種生產(chǎn)報(bào)表，設(shè)備報(bào)表，數(shù)據(jù)繁多，計(jì)算復(fù)雜，容易出錯(cuò)。
2.企業(yè)預(yù)期所實(shí)現(xiàn)的收益：
1) 生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集準(zhǔn)確率100%;
2) 節(jié)省人工錄入和統(tǒng)計(jì)分析成本10倍以上;
3) 提高設(shè)備利用率35%以上;
4) 加工程序傳輸、版本管理效率和質(zhì)量提高5倍以上;
5) 生產(chǎn)效率提高25%以上;
6) 遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)床狀態(tài)：一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以同時(shí)監(jiān)控所有機(jī)床的實(shí)時(shí)狀態(tài)，如開機(jī)狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)等信息;
7) 實(shí)時(shí)獲知加工信息：實(shí)時(shí)獲知每臺(tái)機(jī)床的工件生產(chǎn)數(shù)量、在線加工狀態(tài)等;
8) 準(zhǔn)確分析機(jī)床故障：實(shí)時(shí)顯示故障機(jī)床信息，包括歷史故障查詢、故障時(shí)間分布、故障概率分布等，從而全面提升機(jī)床故障分析與預(yù)測能力;
9) 快速定位生產(chǎn)瓶頸：通過對(duì)所有機(jī)床的實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集，可快速、及時(shí)地發(fā)現(xiàn)機(jī)床停機(jī)等問題;通過真實(shí)的海量數(shù)據(jù)分析功能，可快速定位生產(chǎn)瓶頸，并找出最合理的應(yīng)對(duì)措施，從而最大程度地提升機(jī)床的有效利用率;
10) 幫助企業(yè)做好設(shè)備的維護(hù)管理，包括設(shè)備事后維護(hù)，預(yù)防維護(hù)，改善維修，維修預(yù)防，還有生產(chǎn)維護(hù)，即全面服務(wù)于TPM全員生產(chǎn)維修和TPEM全員生產(chǎn)設(shè)備管理。
——以上信息均來自互聯(lián)網(wǎng)
方案介紹
研華針對(duì)以上機(jī)械制造廠商面臨的信息化管理問題提出《研華機(jī)械廠設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案》，該方案提供布建完整設(shè)備信息化管理系統(tǒng)所需之軟硬件，包括現(xiàn)場末端采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、智能型數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)、工業(yè)環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、工控計(jì)算機(jī)、管理系統(tǒng)套裝軟件(WebAccess)、數(shù)據(jù)庫管理服務(wù)器等，搭建多層信息管理構(gòu)架，構(gòu)成一整合度極高的工廠設(shè)備信息化解決方案。該應(yīng)用方案已成功應(yīng)用在國內(nèi)某知名大型機(jī)械廠并逐步在全國推廣，意在“驅(qū)動(dòng)智慧廠區(qū)創(chuàng)新，創(chuàng)建感知工廠典范”。
系統(tǒng)特點(diǎn)
1. 可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型、不同協(xié)議、不同工況的設(shè)備的信息化整合。
2. 多層次的信息管理體系，最大限度的保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性。
3. 傳遞層的協(xié)議的一致性，保證數(shù)據(jù)管理的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化及維護(hù)的便利。
4. 豐富的數(shù)據(jù)接口，可以方便整合多方的原有系統(tǒng)，輕松與ERP系統(tǒng)對(duì)接。
5. 強(qiáng)大的WEB功能，可方便的實(shí)現(xiàn)巡檢體系的搭建。
工廠設(shè)備信息化系統(tǒng)
在工廠設(shè)備信息化系統(tǒng)中，機(jī)械加工廠的鍛造車間是一種典型的、極有代表性的設(shè)備集中區(qū)域。在此區(qū)域中，設(shè)備的布局相對(duì)分散，型號(hào)眾多，有自控系統(tǒng)和無自控系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量都很大，在有自控系統(tǒng)的設(shè)備中，由于生產(chǎn)廠家和出廠日期的不同，是否有通訊協(xié)議和使用的哪種通訊協(xié)議，都是在制定具體實(shí)施方案時(shí)須考量的決定性因素。從整體構(gòu)架上看，整個(gè)系統(tǒng)可分為三個(gè)層面：
1. 數(shù)據(jù)采集層
通過采集模塊或協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊將數(shù)據(jù)集中到數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)。將不同協(xié)議(或無協(xié)議)、分散地址的設(shè)備的信息數(shù)據(jù)匯總為統(tǒng)一協(xié)議、連續(xù)地址的傳輸數(shù)據(jù)。同時(shí)進(jìn)行本地記錄，具有斷線保存，恢復(fù)續(xù)傳的功能，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)和可追溯。
2. 數(shù)據(jù)傳輸層
基于TCP/IP的下層數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)和上層數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)交互通道。主要設(shè)備包括光纖環(huán)網(wǎng)交換機(jī)。
3. 數(shù)據(jù)管理層
數(shù)據(jù)管理層的中心服務(wù)器含關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、WEB發(fā)布系統(tǒng)、開放式系統(tǒng)接口。
其使用的軟件包括WebAccess、Oracle、OPC server、API接口。
系統(tǒng)架構(gòu)圖
研華機(jī)械廠設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
WebAccess軟件功能與特點(diǎn)介紹
1. 純B/S結(jié)構(gòu)組態(tài)軟件,客戶端體驗(yàn)全部本地功能;
2. 遠(yuǎn)程異地維護(hù)、多人協(xié)同開發(fā);
3. 開放式的應(yīng)用平臺(tái)，極強(qiáng)的擴(kuò)展能力;
4. 與其它B/S系統(tǒng)的無縫銜接，自由連接;
5. 節(jié)點(diǎn)角色的可疊加性，為復(fù)雜項(xiàng)目提供多種解決方案;
6. 與其它組態(tài)軟件的提供多種通訊方式;
7. 全方面冗余方式的支持保證了項(xiàng)目的可靠性和數(shù)據(jù)的完整性;
8. 聲、光、電、影等多種報(bào)警方式,分組報(bào)警迅速鎖定報(bào)警位置。
設(shè)備信息數(shù)據(jù)采集的三種方案
1. 無可用通訊接口的設(shè)備
●設(shè)備類型：純電路控制型設(shè)備，有PLC但無可用且無法擴(kuò)展通訊接口的設(shè)備。
●采集方法：借用已有采集儀器(繼電器開關(guān)、壓力傳感器等)通過采集模塊(ADAM6000系列、DMU3000系列等)采集數(shù)據(jù)。
2. 有可用串口通訊的設(shè)備
●設(shè)備類型：PLC有未被占用的串行通訊接口的設(shè)備，具有透傳功能的觸摸屏上有可用串行通訊接口的設(shè)備，PLC可擴(kuò)展串行通訊接口的設(shè)備。
●采集方法：通過串口服務(wù)器(EKI-152X系列)直接收集PLC數(shù)據(jù)。如果有大量且集中的modbus協(xié)議設(shè)備，通過modbus協(xié)議網(wǎng)關(guān)(EKI-122X系列)直接收集PLC數(shù)據(jù)。
3. 有可用網(wǎng)口通訊的設(shè)備
●設(shè)備類型：已有或可擴(kuò)展網(wǎng)口通訊的PLC的設(shè)備，已有網(wǎng)口且可做數(shù)據(jù)發(fā)布的觸摸屏的設(shè)備。
●采集方法：通過網(wǎng)口直接采集。
1.當(dāng)前機(jī)械制造廠商設(shè)備管理存在的問題：
1) 設(shè)備相對(duì)獨(dú)立，不能集中管控，必須到現(xiàn)場查看設(shè)備狀態(tài)、采集和輸入相關(guān)數(shù)據(jù);
2) 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與相關(guān)信息、生產(chǎn)狀態(tài)與相關(guān)信息不能及時(shí)反饋到管理層;
3) 生產(chǎn)任務(wù)完成情況不能及時(shí)反饋到ERP、MES系統(tǒng)或管理層;
4) 生產(chǎn)設(shè)備不能及時(shí)準(zhǔn)確得到相關(guān)下達(dá)的任務(wù)信息及設(shè)計(jì)、工藝和程序數(shù)據(jù);
5) 設(shè)備異常、缺料等問題不能及時(shí)反饋和處理，耽誤交期和降低了設(shè)備利用率;
6) 生產(chǎn)信息不透明、不及時(shí)、不準(zhǔn)確、不完整，難制訂科學(xué)合理的生產(chǎn)計(jì)劃;
7) 設(shè)備生產(chǎn)效率、人員生產(chǎn)效率、設(shè)備生產(chǎn)能力和飽和度不能及時(shí)統(tǒng)計(jì)分析;
8) 數(shù)控加工設(shè)備的數(shù)控程序傳輸、存儲(chǔ)、版本管理存在嚴(yán)重的效率和質(zhì)量隱患;
9) 數(shù)控程序與刀具清單、工藝卡和零件圖紙獨(dú)立保存，關(guān)聯(lián)性差，既難找又費(fèi)時(shí);
10) 人工輸入各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，即費(fèi)工又易錯(cuò)，還具有滯后性;
11) 手工統(tǒng)計(jì)各種生產(chǎn)報(bào)表，設(shè)備報(bào)表，數(shù)據(jù)繁多，計(jì)算復(fù)雜，容易出錯(cuò)。
2.企業(yè)預(yù)期所實(shí)現(xiàn)的收益：
1) 生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集準(zhǔn)確率100%;
2) 節(jié)省人工錄入和統(tǒng)計(jì)分析成本10倍以上;
3) 提高設(shè)備利用率35%以上;
4) 加工程序傳輸、版本管理效率和質(zhì)量提高5倍以上;
5) 生產(chǎn)效率提高25%以上;
6) 遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)床狀態(tài)：一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以同時(shí)監(jiān)控所有機(jī)床的實(shí)時(shí)狀態(tài)，如開機(jī)狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、故障狀態(tài)等信息;
7) 實(shí)時(shí)獲知加工信息：實(shí)時(shí)獲知每臺(tái)機(jī)床的工件生產(chǎn)數(shù)量、在線加工狀態(tài)等;
8) 準(zhǔn)確分析機(jī)床故障：實(shí)時(shí)顯示故障機(jī)床信息，包括歷史故障查詢、故障時(shí)間分布、故障概率分布等，從而全面提升機(jī)床故障分析與預(yù)測能力;
9) 快速定位生產(chǎn)瓶頸：通過對(duì)所有機(jī)床的實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集，可快速、及時(shí)地發(fā)現(xiàn)機(jī)床停機(jī)等問題;通過真實(shí)的海量數(shù)據(jù)分析功能，可快速定位生產(chǎn)瓶頸，并找出最合理的應(yīng)對(duì)措施，從而最大程度地提升機(jī)床的有效利用率;
10) 幫助企業(yè)做好設(shè)備的維護(hù)管理，包括設(shè)備事后維護(hù)，預(yù)防維護(hù)，改善維修，維修預(yù)防，還有生產(chǎn)維護(hù)，即全面服務(wù)于TPM全員生產(chǎn)維修和TPEM全員生產(chǎn)設(shè)備管理。
——以上信息均來自互聯(lián)網(wǎng)
方案介紹
研華針對(duì)以上機(jī)械制造廠商面臨的信息化管理問題提出《研華機(jī)械廠設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案》，該方案提供布建完整設(shè)備信息化管理系統(tǒng)所需之軟硬件，包括現(xiàn)場末端采集模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、智能型數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)、工業(yè)環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、工控計(jì)算機(jī)、管理系統(tǒng)套裝軟件(WebAccess)、數(shù)據(jù)庫管理服務(wù)器等，搭建多層信息管理構(gòu)架，構(gòu)成一整合度極高的工廠設(shè)備信息化解決方案。該應(yīng)用方案已成功應(yīng)用在國內(nèi)某知名大型機(jī)械廠并逐步在全國推廣，意在“驅(qū)動(dòng)智慧廠區(qū)創(chuàng)新，創(chuàng)建感知工廠典范”。
系統(tǒng)特點(diǎn)
1. 可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型、不同協(xié)議、不同工況的設(shè)備的信息化整合。
2. 多層次的信息管理體系，最大限度的保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性。
3. 傳遞層的協(xié)議的一致性，保證數(shù)據(jù)管理的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化及維護(hù)的便利。
4. 豐富的數(shù)據(jù)接口，可以方便整合多方的原有系統(tǒng)，輕松與ERP系統(tǒng)對(duì)接。
5. 強(qiáng)大的WEB功能，可方便的實(shí)現(xiàn)巡檢體系的搭建。
工廠設(shè)備信息化系統(tǒng)
在工廠設(shè)備信息化系統(tǒng)中，機(jī)械加工廠的鍛造車間是一種典型的、極有代表性的設(shè)備集中區(qū)域。在此區(qū)域中，設(shè)備的布局相對(duì)分散，型號(hào)眾多，有自控系統(tǒng)和無自控系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量都很大，在有自控系統(tǒng)的設(shè)備中，由于生產(chǎn)廠家和出廠日期的不同，是否有通訊協(xié)議和使用的哪種通訊協(xié)議，都是在制定具體實(shí)施方案時(shí)須考量的決定性因素。從整體構(gòu)架上看，整個(gè)系統(tǒng)可分為三個(gè)層面：
1. 數(shù)據(jù)采集層
通過采集模塊或協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊將數(shù)據(jù)集中到數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)。將不同協(xié)議(或無協(xié)議)、分散地址的設(shè)備的信息數(shù)據(jù)匯總為統(tǒng)一協(xié)議、連續(xù)地址的傳輸數(shù)據(jù)。同時(shí)進(jìn)行本地記錄，具有斷線保存，恢復(fù)續(xù)傳的功能，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)和可追溯。
2. 數(shù)據(jù)傳輸層
基于TCP/IP的下層數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)和上層數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)交互通道。主要設(shè)備包括光纖環(huán)網(wǎng)交換機(jī)。
3. 數(shù)據(jù)管理層
數(shù)據(jù)管理層的中心服務(wù)器含關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、WEB發(fā)布系統(tǒng)、開放式系統(tǒng)接口。
其使用的軟件包括WebAccess、Oracle、OPC server、API接口。
系統(tǒng)架構(gòu)圖
研華機(jī)械廠設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
WebAccess軟件功能與特點(diǎn)介紹
1. 純B/S結(jié)構(gòu)組態(tài)軟件,客戶端體驗(yàn)全部本地功能;
2. 遠(yuǎn)程異地維護(hù)、多人協(xié)同開發(fā);
3. 開放式的應(yīng)用平臺(tái)，極強(qiáng)的擴(kuò)展能力;
4. 與其它B/S系統(tǒng)的無縫銜接，自由連接;
5. 節(jié)點(diǎn)角色的可疊加性，為復(fù)雜項(xiàng)目提供多種解決方案;
6. 與其它組態(tài)軟件的提供多種通訊方式;
7. 全方面冗余方式的支持保證了項(xiàng)目的可靠性和數(shù)據(jù)的完整性;
8. 聲、光、電、影等多種報(bào)警方式,分組報(bào)警迅速鎖定報(bào)警位置。
設(shè)備信息數(shù)據(jù)采集的三種方案
1. 無可用通訊接口的設(shè)備
●設(shè)備類型：純電路控制型設(shè)備，有PLC但無可用且無法擴(kuò)展通訊接口的設(shè)備。
●采集方法：借用已有采集儀器(繼電器開關(guān)、壓力傳感器等)通過采集模塊(ADAM6000系列、DMU3000系列等)采集數(shù)據(jù)。
2. 有可用串口通訊的設(shè)備
●設(shè)備類型：PLC有未被占用的串行通訊接口的設(shè)備，具有透傳功能的觸摸屏上有可用串行通訊接口的設(shè)備，PLC可擴(kuò)展串行通訊接口的設(shè)備。
●采集方法：通過串口服務(wù)器(EKI-152X系列)直接收集PLC數(shù)據(jù)。如果有大量且集中的modbus協(xié)議設(shè)備，通過modbus協(xié)議網(wǎng)關(guān)(EKI-122X系列)直接收集PLC數(shù)據(jù)。
3. 有可用網(wǎng)口通訊的設(shè)備
●設(shè)備類型：已有或可擴(kuò)展網(wǎng)口通訊的PLC的設(shè)備，已有網(wǎng)口且可做數(shù)據(jù)發(fā)布的觸摸屏的設(shè)備。
●采集方法：通過網(wǎng)口直接采集。
