工业大数据应用案例-西航集团智能制造解决方案

在中国，工业大数据领域的研究和应用刚刚起步，随着大数据、物联网及云计算技术的发展，数据蕴含的价值正在飞速提高，以工业大数据为主线的技术创新与产业发展趋势正在显现。工业大数据和传统大数据格式、应用范畴上会有些不同，一方面是在设计制造阶段有很多技术数据，包括二维、三维图纸、工艺、数控仿真的图形、算法等非结构化数据，另一方面还有大量的物联网数据，包括生产现场机床采集数据、工业产品现场应用采集数据等，对生产效率和智能化，以及产品质量检测、维护、环境保护、能源管理等方面都在初步显现影响力。

其中，北京数码大方科技股份有限公司（CAXA）聚焦离散制造业，在基于工业大数据的智能制造解决方案上，已成功实施一批智能车间应用案例：将制造企业中孤立的数控车间，通过智能设备组网，从而解决数据的共享与贯通问题；其中，基于大数据存储分析等技术，CAXA系统解决了数据的大规模并行下载问题（目前最大的接入智能设备已达近千台，实时采集和存储高速机床运转信息）、多服务器架构数据同步问题、服务器架构的数据集中与分散机制、接口网路传递过程保护及告警机制、数据采集与其它应用的标准数据交换机制等。目前，CAXA已在国内如沈飞、西安航空、航天二院、中船重工、一航、北京石油机械厂等数百家大型制造企业成功实施了智能制造和智能车间方案。

中国一航西安航空发动机(集团)有限公司(简称“西航集团公司”)始建于1958年，是中国大型航空发动机制造基地和国家1000家大型企业集团之一。公司现有工程技术人员2500多名，拥有各种国内外先进的冷、热加工设备和计量测试设备4000余台（套），先后取得了150多项省、部级以上科研成果奖。研制生产了涡轮喷气发动机、涡轮发电装置、涡轮风扇发动机、燃气轮机等一批代表我国高精尖制造水品的产品。通过实施以设备联网通讯和数据采集为基础、以PLM技术为支撑、以数字化工单管控为核心的CAXA智能制造系统，实现了车间各类数控装备的联网、通讯和设备状态数据采集，实现了图纸、工艺、3D模型等技术文件的数字化下发，以及生产进度、质量等信息的适时反馈，将车间单元设备柔性制造能力快速提升为网络化柔性制造能力，提高了企业精益生产和智能制造能力。系统整体应用架构如下图。

‍‍‍‍‍‍智能制造部署架构图（包括多个分布式数控分厂和车间）：‍‍

工业运行数据采集范围，包括数控设备开机与关机，主轴转停、执行程序名和起止时间、故障代码等运行状态数据，并能生成或采集机床累计开机时间、主轴累计运转时间、程序累计运行时间等数据。

如上图，是机床实时状态监测—开关机状态、进给速度、转速、位移、刀具等，还包括生产状态监测：加工程序起始/终止时间、实际运行时间，维修监测、报警信息等。整体上，体现出了工业大数据的几个显著特点：强大的实时监控和采集功能，支持多车间数千台高速机床采集和分布式存储、分析，数据的优化和压缩技术，实时刷新性能达到毫秒级，同时可实时显示任意一台被监控设备的实时变化数据，如坐标变化和主轴转速等，反映时间在秒以内。

查看给定日期的机床实际功率变化曲线，支持实际功率超过设定功率值时突出显示，并可以方便查看转速、进给等的变化曲线：

按日、周、月、年等不同的设定周期查看详细的设备生产活动时间及利用效率，按车间、班组、机床类型等方式统计分析给定的时间段内机床运行状况及利用效率，从而分析和优化设备或车间的开机率、利用率、故障率等效率指标。