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)加速導入自動化設備的態(tài)勢下，擁有針對特定需求而量身打造的專屬設備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，已成為傳統(tǒng)機械廠智能化升級不可或缺的一部分。
1.當前機械制造廠商設備管理存在的問題：
1) 設備相對獨立，不能集中管控，必須到現(xiàn)場查看設備狀態(tài)、采集和輸入相關數(shù)據(jù);
2) 設備運行狀態(tài)與相關信息、生產(chǎn)狀態(tài)與相關信息不能及時反饋到管理層;
3) 生產(chǎn)任務完成情況不能及時反饋到ERP、MES系統(tǒng)或管理層;
4) 生產(chǎn)設備不能及時準確得到相關下達的任務信息及設計、工藝和程序數(shù)據(jù);
5) 設備異常、缺料等問題不能及時反饋和處理，耽誤交期和降低了設備利用率;
6) 生產(chǎn)信息不透明、不及時、不準確、不完整，難制訂科學合理的生產(chǎn)計劃;
7) 設備生產(chǎn)效率、人員生產(chǎn)效率、設備生產(chǎn)能力和飽和度不能及時統(tǒng)計分析;
8) 數(shù)控加工設備的數(shù)控程序傳輸、存儲、版本管理存在嚴重的效率和質(zhì)量隱患;
9) 數(shù)控程序與刀具清單、工藝卡和零件圖紙獨立保存，關聯(lián)性差，既難找又費時;
10) 人工輸入各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，設備運行數(shù)據(jù)，即費工又易錯，還具有滯后性;
11) 手工統(tǒng)計各種生產(chǎn)報表，設備報表，數(shù)據(jù)繁多，計算復雜，容易出錯。
2.企業(yè)預期所實現(xiàn)的收益：
1) 生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設備運行數(shù)據(jù)實時采集準確率100%;
2) 節(jié)省人工錄入和統(tǒng)計分析成本10倍以上;
3) 提高設備利用率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) 遠程監(jiān)控機床狀態(tài)：一臺計算機可以同時監(jiān)控所有機床的實時狀態(tài)，如開機狀態(tài)、運行狀態(tài)、故障狀態(tài)等信息;
7) 實時獲知加工信息：實時獲知每臺機床的工件生產(chǎn)數(shù)量、在線加工狀態(tài)等;
8) 準確分析機床故障：實時顯示故障機床信息，包括歷史故障查詢、故障時間分布、故障概率分布等，從而全面提升機床故障分析與預測能力;
9) 快速定位生產(chǎn)瓶頸：通過對所有機床的實時監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集，可快速、及時地發(fā)現(xiàn)機床停機等問題;通過真實的海量數(shù)據(jù)分析功能，可快速定位生產(chǎn)瓶頸，并找出最合理的應對措施，從而最大程度地提升機床的有效利用率;
10) 幫助企業(yè)做好設備的維護管理，包括設備事后維護，預防維護，改善維修，維修預防，還有生產(chǎn)維護，即全面服務于TPM全員生產(chǎn)維修和TPEM全員生產(chǎn)設備管理。
——以上信息均來自互聯(lián)網(wǎng)
方案介紹
研華針對以上機械制造廠商面臨的信息化管理問題提出《研華機械廠設備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案》，該方案提供布建完整設備信息化管理系統(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、工業(yè)環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡交換機、工控計算機、管理系統(tǒng)套裝軟件(WebAccess)、數(shù)據(jù)庫管理服務器等，搭建多層信息管理構(gòu)架，構(gòu)成一整合度極高的工廠設備信息化解決方案。該應用方案已成功應用在國內(nèi)某知名大型機械廠并逐步在全國推廣，意在“驅(qū)動智慧廠區(qū)創(chuàng)新，創(chuàng)建感知工廠典范”。
系統(tǒng)特點
1. 可實現(xiàn)對不同類型、不同協(xié)議、不同工況的設備的信息化整合。
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)管理的標準化、模塊化及維護的便利。
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)對接。
5. 強大的WEB功能，可方便的實現(xiàn)巡檢體系的搭建。
工廠設備信息化系統(tǒng)
在工廠設備信息化系統(tǒng)中，機械加工廠的鍛造車間是一種典型的、極有代表性的設備集中區(qū)域。在此區(qū)域中，設備的布局相對分散，型號眾多，有自控系統(tǒng)和無自控系統(tǒng)的設備數(shù)量都很大，在有自控系統(tǒng)的設備中，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，都是在制定具體實施方案時須考量的決定性因素。從整體構(gòu)架上看，整個系統(tǒng)可分為三個層面：
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。將不同協(xié)議(或無協(xié)議)、分散地址的設備的信息數(shù)據(jù)匯總為統(tǒng)一協(xié)議、連續(xù)地址的傳輸數(shù)據(jù)。同時進行本地記錄，具有斷線保存，恢復續(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)關和上層數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)交互通道。主要設備包括光纖環(huán)網(wǎng)交換機。
3. 數(shù)據(jù)管理層
數(shù)據(jù)管理層的中心服務器含關系型數(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
研華機械廠設備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
WebAccess軟件功能與特點介紹
1. 純B/S結(jié)構(gòu)組態(tài)軟件,客戶端體驗全部本地功能;
2. 遠程異地維護、多人協(xié)同開發(fā);
3. 開放式的應用平臺，極強的擴展能力;
4. 與其它B/S系統(tǒng)的無縫銜接，自由連接;
5. 節(jié)點角色的可疊加性，為復雜項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目的可靠性和數(shù)據(jù)的完整性;
8. 聲、光、電、影等多種報警方式,分組報警迅速鎖定報警位置。
設備信息數(shù)據(jù)采集的三種方案
1. 無可用通訊接口的設備
●設備類型：純電路控制型設備，有PLC但無可用且無法擴展通訊接口的設備。
●采集方法：借用已有采集儀器(繼電器開關、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備
●設備類型：PLC有未被占用的串行通訊接口的設備，具有透傳功能的觸摸屏上有可用串行通訊接口的設備，PLC可擴展串行通訊接口的設備。
●采集方法：通過串口服務器(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)議設備，通過modbus協(xié)議網(wǎng)關(EKI-122X系列)直接收集PLC數(shù)據(jù)。
3. 有可用網(wǎng)口通訊的設備
●設備類型：已有或可擴展網(wǎng)口通訊的PLC的設備，已有網(wǎng)口且可做數(shù)據(jù)發(fā)布的觸摸屏的設備。
●采集方法：通過網(wǎng)口直接采集。
1.當前機械制造廠商設備管理存在的問題：
1) 設備相對獨立，不能集中管控，必須到現(xiàn)場查看設備狀態(tài)、采集和輸入相關數(shù)據(jù);
2) 設備運行狀態(tài)與相關信息、生產(chǎn)狀態(tài)與相關信息不能及時反饋到管理層;
3) 生產(chǎn)任務完成情況不能及時反饋到ERP、MES系統(tǒng)或管理層;
4) 生產(chǎn)設備不能及時準確得到相關下達的任務信息及設計、工藝和程序數(shù)據(jù);
5) 設備異常、缺料等問題不能及時反饋和處理，耽誤交期和降低了設備利用率;
6) 生產(chǎn)信息不透明、不及時、不準確、不完整，難制訂科學合理的生產(chǎn)計劃;
7) 設備生產(chǎn)效率、人員生產(chǎn)效率、設備生產(chǎn)能力和飽和度不能及時統(tǒng)計分析;
8) 數(shù)控加工設備的數(shù)控程序傳輸、存儲、版本管理存在嚴重的效率和質(zhì)量隱患;
9) 數(shù)控程序與刀具清單、工藝卡和零件圖紙獨立保存，關聯(lián)性差，既難找又費時;
10) 人工輸入各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，設備運行數(shù)據(jù)，即費工又易錯，還具有滯后性;
11) 手工統(tǒng)計各種生產(chǎn)報表，設備報表，數(shù)據(jù)繁多，計算復雜，容易出錯。
2.企業(yè)預期所實現(xiàn)的收益：
1) 生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設備運行數(shù)據(jù)實時采集準確率100%;
2) 節(jié)省人工錄入和統(tǒng)計分析成本10倍以上;
3) 提高設備利用率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) 遠程監(jiān)控機床狀態(tài)：一臺計算機可以同時監(jiān)控所有機床的實時狀態(tài)，如開機狀態(tài)、運行狀態(tài)、故障狀態(tài)等信息;
7) 實時獲知加工信息：實時獲知每臺機床的工件生產(chǎn)數(shù)量、在線加工狀態(tài)等;
8) 準確分析機床故障：實時顯示故障機床信息，包括歷史故障查詢、故障時間分布、故障概率分布等，從而全面提升機床故障分析與預測能力;
9) 快速定位生產(chǎn)瓶頸：通過對所有機床的實時監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集，可快速、及時地發(fā)現(xiàn)機床停機等問題;通過真實的海量數(shù)據(jù)分析功能，可快速定位生產(chǎn)瓶頸，并找出最合理的應對措施，從而最大程度地提升機床的有效利用率;
10) 幫助企業(yè)做好設備的維護管理，包括設備事后維護，預防維護，改善維修，維修預防，還有生產(chǎn)維護，即全面服務于TPM全員生產(chǎn)維修和TPEM全員生產(chǎn)設備管理。
——以上信息均來自互聯(lián)網(wǎng)
方案介紹
研華針對以上機械制造廠商面臨的信息化管理問題提出《研華機械廠設備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案》，該方案提供布建完整設備信息化管理系統(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、工業(yè)環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡交換機、工控計算機、管理系統(tǒng)套裝軟件(WebAccess)、數(shù)據(jù)庫管理服務器等，搭建多層信息管理構(gòu)架，構(gòu)成一整合度極高的工廠設備信息化解決方案。該應用方案已成功應用在國內(nèi)某知名大型機械廠并逐步在全國推廣，意在“驅(qū)動智慧廠區(qū)創(chuàng)新，創(chuàng)建感知工廠典范”。
系統(tǒng)特點
1. 可實現(xiàn)對不同類型、不同協(xié)議、不同工況的設備的信息化整合。
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)管理的標準化、模塊化及維護的便利。
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)對接。
5. 強大的WEB功能，可方便的實現(xiàn)巡檢體系的搭建。
工廠設備信息化系統(tǒng)
在工廠設備信息化系統(tǒng)中，機械加工廠的鍛造車間是一種典型的、極有代表性的設備集中區(qū)域。在此區(qū)域中，設備的布局相對分散，型號眾多，有自控系統(tǒng)和無自控系統(tǒng)的設備數(shù)量都很大，在有自控系統(tǒng)的設備中，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，都是在制定具體實施方案時須考量的決定性因素。從整體構(gòu)架上看，整個系統(tǒng)可分為三個層面：
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。將不同協(xié)議(或無協(xié)議)、分散地址的設備的信息數(shù)據(jù)匯總為統(tǒng)一協(xié)議、連續(xù)地址的傳輸數(shù)據(jù)。同時進行本地記錄，具有斷線保存，恢復續(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)關和上層數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)交互通道。主要設備包括光纖環(huán)網(wǎng)交換機。
3. 數(shù)據(jù)管理層
數(shù)據(jù)管理層的中心服務器含關系型數(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
研華機械廠設備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
WebAccess軟件功能與特點介紹
1. 純B/S結(jié)構(gòu)組態(tài)軟件,客戶端體驗全部本地功能;
2. 遠程異地維護、多人協(xié)同開發(fā);
3. 開放式的應用平臺，極強的擴展能力;
4. 與其它B/S系統(tǒng)的無縫銜接，自由連接;
5. 節(jié)點角色的可疊加性，為復雜項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目的可靠性和數(shù)據(jù)的完整性;
8. 聲、光、電、影等多種報警方式,分組報警迅速鎖定報警位置。
設備信息數(shù)據(jù)采集的三種方案
1. 無可用通訊接口的設備
●設備類型：純電路控制型設備，有PLC但無可用且無法擴展通訊接口的設備。
●采集方法：借用已有采集儀器(繼電器開關、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備
●設備類型：PLC有未被占用的串行通訊接口的設備，具有透傳功能的觸摸屏上有可用串行通訊接口的設備，PLC可擴展串行通訊接口的設備。
●采集方法：通過串口服務器(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)議設備，通過modbus協(xié)議網(wǎng)關(EKI-122X系列)直接收集PLC數(shù)據(jù)。
3. 有可用網(wǎng)口通訊的設備
●設備類型：已有或可擴展網(wǎng)口通訊的PLC的設備，已有網(wǎng)口且可做數(shù)據(jù)發(fā)布的觸摸屏的設備。
●采集方法：通過網(wǎng)口直接采集。
