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研华机械厂设备状态监控系统解决方案

--——驱动智慧厂区创新,创建感知工厂典范

供稿:研华(中国)公司 2013/12/10 14:47:06

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  前 言
  全球市场变化快速,传统的制造型态已无法满足现行制造业者需求,尤其在各类行业加速导入自动化设备的态势下,拥有针对特定需求而量身打造的专属设备状态监控系统,已成为传统机械厂智能化升级不可或缺的一部分。
  1.当前机械制造厂商设备管理存在的问题:
  1) 设备相对独立,不能集中管控,必须到现场查看设备状态、采集和输入相关数据;
  2) 设备运行状态与相关信息、生产状态与相关信息不能及时反馈到管理层;
  3) 生产任务完成情况不能及时反馈到ERP、MES系统或管理层;
  4) 生产设备不能及时准确得到相关下达的任务信息及设计、工艺和程序数据;
  5) 设备异常、缺料等问题不能及时反馈和处理,耽误交期和降低了设备利用率;
  6) 生产信息不透明、不及时、不准确、不完整,难制订科学合理的生产计划;
  7) 设备生产效率、人员生产效率、设备生产能力和饱和度不能及时统计分析;
  8) 数控加工设备的数控程序传输、存储、版本管理存在严重的效率和质量隐患;
  9) 数控程序与刀具清单、工艺卡和零件图纸独立保存,关联性差,既难找又费时;
  10) 人工输入各种生产数据,设备运行数据,即费工又易错,还具有滞后性;
  11) 手工统计各种生产报表,设备报表,数据繁多,计算复杂,容易出错。

  2.企业预期所实现的收益:
  1) 生产数据、设备运行数据实时采集准确率100%;
  2) 节省人工录入和统计分析成本10倍以上;
  3) 提高设备利用率35%以上;
  4) 加工程序传输、版本管理效率和质量提高5倍以上;
  5) 生产效率提高25%以上;
  6) 远程监控机床状态:一台计算机可以同时监控所有机床的实时状态,如开机状态、运行状态、故障状态等信息;
  7) 实时获知加工信息:实时获知每台机床的工件生产数量、在线加工状态等;
  8) 准确分析机床故障:实时显示故障机床信息,包括历史故障查询、故障时间分布、故障概率分布等,从而全面提升机床故障分析与预测能力;
  9) 快速定位生产瓶颈:通过对所有机床的实时监控与数据采集,可快速、及时地发现机床停机等问题;通过真实的海量数据分析功能,可快速定位生产瓶颈,并找出最合理的应对措施,从而最大程度地提升机床的有效利用率;
  10) 帮助企业做好设备的维护管理,包括设备事后维护,预防维护,改善维修,维修预防,还有生产维护,即全面服务于TPM全员生产维修和TPEM全员生产设备管理。
                                                         ——以上信息均来自互联网

  方案介绍
  研华针对以上机械制造厂商面临的信息化管理问题提出《研华机械厂设备状态监控系统解决方案》,该方案提供布建完整设备信息化管理系统所需之软硬件,包括现场末端采集模块、协议转换模块、智能型数据采集网关、工业环网网络交换机、工控计算机、管理系统套装软件(WebAccess)、数据库管理服务器等,搭建多层信息管理构架,构成一整合度极高的工厂设备信息化解决方案。该应用方案已成功应用在国内某知名大型机械厂并逐步在全国推广,意在“驱动智慧厂区创新,创建感知工厂典范”。

  系统特点
  1. 可实现对不同类型、不同协议、不同工况的设备的信息化整合。
  2. 多层次的信息管理体系,最大限度的保证数据的准确性和安全性。
  3. 传递层的协议的一致性,保证数据管理的标准化、模块化及维护的便利。
  4. 丰富的数据接口,可以方便整合多方的原有系统,轻松与ERP系统对接。
  5. 强大的WEB功能,可方便的实现巡检体系的搭建。

  工厂设备信息化系统
  在工厂设备信息化系统中,机械加工厂的锻造车间是一种典型的、极有代表性的设备集中区域。在此区域中,设备的布局相对分散,型号众多,有自控系统和无自控系统的设备数量都很大,在有自控系统的设备中,由于生产厂家和出厂日期的不同,是否有通讯协议和使用的哪种通讯协议,都是在制定具体实施方案时须考量的决定性因素。从整体构架上看,整个系统可分为三个层面:
  1. 数据采集层
  通过采集模块或协议转换模块将数据集中到数据采集网关。将不同协议(或无协议)、分散地址的设备的信息数据汇总为统一协议、连续地址的传输数据。同时进行本地记录,具有断线保存,恢复续传的功能,保证数据的连续和可追溯。
  2. 数据传输层
  基于TCP/IP的下层数据采集网关和上层数据中心的数据交互通道。主要设备包括光纤环网交换机。
  3. 数据管理层
  数据管理层的中心服务器含关系型数据库、WEB发布系统、开放式系统接口。
  其使用的软件包括WebAccess、Oracle、OPC server、API接口。

  系统架构图

 研华机械厂设备状态监控系统解决方案

  WebAccess软件功能与特点介绍
  1. 纯B/S结构组态软件,客户端体验全部本地功能;
  2. 远程异地维护、多人协同开发;
  3. 开放式的应用平台,极强的扩展能力;
  4. 与其它B/S系统的无缝衔接,自由连接;
  5. 节点角色的可叠加性,为复杂项目提供多种解决方案;
  6. 与其它组态软件的提供多种通讯方式;
  7. 全方面冗余方式的支持保证了项目的可靠性和数据的完整性;
  8. 声、光、电、影等多种报警方式,分组报警迅速锁定报警位置。

  设备信息数据采集的三种方案
  1. 无可用通讯接口的设备
  ●设备类型:纯电路控制型设备,有PLC但无可用且无法扩展通讯接口的设备。
  ●采集方法:借用已有采集仪器(继电器开关、压力传感器等)通过采集模块(ADAM6000系列、DMU3000系列等)采集数据。
  2. 有可用串口通讯的设备
  ●设备类型:PLC有未被占用的串行通讯接口的设备,具有透传功能的触摸屏上有可用串行通讯接口的设备,PLC可扩展串行通讯接口的设备。
  ●采集方法:通过串口服务器(EKI-152X系列)直接收集PLC数据。如果有大量且集中的modbus协议设备,通过modbus协议网关(EKI-122X系列)直接收集PLC数据。
  3. 有可用网口通讯的设备
  ●设备类型:已有或可扩展网口通讯的PLC的设备,已有网口且可做数据发布的触摸屏的设备。
  ●采集方法:通过网口直接采集。


  更多案例,请联系当地的销售代表或拨打研华服务专线800-810-0345,或者可以访问研华官网:
http://www.advantech.com.cn/eAutomation/Applications.aspx
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  关于研华 –研华科技创立于1983年,是全球领先、值得信赖的创新型嵌入式、自动化产品解决方案提供商,提供包括完整的系统集成、硬件、软件、以客户为中心的设计服务和全球物流支持等。研华同时也是Intel嵌入式与通讯联盟 (Embedded & Communications Alliance) Premier Member,通过与解决方案伙伴的密切合作,为各种工业应用提供完整的解决方案。研华拥有6000多名专职员工,在20个国家、91个主要城市之间形成了一个广泛的技术支持和营销网络,因此可以为全球的客户提供快速的上市服务。更多信息,请查询www.advantech.com.cn

 

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