随着科技的发展,制造业也开始的新一轮的变革浪潮,制造业经历了机械化、电气自动化、数字化三个阶段,进入以网络化、智能化为代表的工业4.0发展阶段,工业4.0是伴随着物联网、云计算、大数据、人工智能等关键技术的发展而产生的新技术。工业2.0-3.0的技术已较为成熟,在全球市场落地和应用的渗透率较高,而中国在这一方面起步较晚,仍将持续追赶工业2.0-3.0的技术基础,中国制造业的数字化转型离不开车间底层设备的数据支持, CNC机床作为工厂加工中心的核心设备,及时并准确的采集生产数据是实现加工中心数字化转型的关键。
机加工产线的痛点众多,加工中心新老设备兼有,老设备自动化程度不高,设备之间的标准协议不同、传输协议不同,CNC设备作为一种高精专仪器一般单台的成本比较高,车间更新迭代难,造成在设备数据采集层面难度大,需要实施数据采集的企业具有丰富的经验和技术能力。
容成智能数据采集系统提供多种采集方式,通过机台连接和数据采集实时获取机台的运行状态、触发事件、运行参数、生产指标、异常报警以及生产重要指标等关键信息,实现车间数字化、智能化管理。
二、CNC机床联网数据采集方案
CNC机床+IO模块:在无法明确控制器内置协议时,采用通过分接设备IO点方式读取设备基本信息,如:设备运行状态、停止状态、故障报警、产量等基础数据。
CNC机床协议直采:采集控制器中所有数据,如设备运行状态(开机/停机/作业/故障等)、 能耗、工艺参数(转速、进刀速度、各轴坐标)、 对刀情况等。如设备无网口,增加以太网扩展模块
CNC机床+数据采集融合终端:通过设备物联,构建数据采集体系,实现设备与 MES 的互通融合以及车间设备整体实时监控
CNC机床 数据采集融合终端 CNC机床 IO模块 协议直采
三、数据采集系统功能
功能模块 | 具体需求 | 说明 |
数据采集 | 设备状态数据 | 实时采集设备状态数据,为设备监控提供数据 |
设备配方参数 | 实时采集配方参数,为配方管理提供数据 |
设备产能数据 | 实时采集产能数据,为OEE分析提供数据 |
工单管理 | 通过ERP/MES获取派单信息,下发工站,为工单管理提供数据 |
报警管理 | 设备报警数据 | 实时监控报警数据,记录报警信息 |
报警分发 | 通过邮件发送报警信息 |
Recipe管理控制 | Recipe上传 | 当ERP/MES系统需要时,上传Recipe到ERP系统 |
Recipe接收 | 接收ERP/MES系统下发的Recipe |
Recipe下发 | 如设备支持,下发Recipe到设备 |
Recipe校验 | 当Recipe异常时,暂停设备放板 |
数据存储和分析 | 设备利用率 | 分析计算设备利用率 |
数据存储 | 数据保存的时间不少于12个月 |
系统对接 | MES接口 | OPC、API、WebService、MQTT等 |
设备对接 | 实现与设备的实时通信,通信协议包括SECS/GEM、OPC UA、MQTT、ModbusTCP以及常用PLC(三菱、欧姆龙、西门子)支持的协议 |
数据展示 | 设备监控 | 实时展示设备的生产、待机、报警状态 |
生产效率 | 展示设备的利用率 |
参数监控 | 实时展示设备的关键参数 |
故障报警 | 实时展示故障、报警信息,报警次数记录、统计 |
历史数据 | 数据曲线、对比分析 |
报表管理 | 生产报表 | 生产信息报表查询、产量、配方参数等导出 |
设备报表 | 设备运行情况、运行时间、停机时间、利用率等 |