一、MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述
MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 又名為生產(chǎn)數(shù)據(jù)及設(shè)備狀態(tài)信息采集分析管理系統(tǒng),主要面向于生產(chǎn)制造型企業(yè),對其內(nèi)部車間的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、人員數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)等進行實時監(jiān)控,并存儲在數(shù)據(jù)庫中,通過圖表或報表的樣式進行展現(xiàn),確保了分析和優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程所需的透明度。MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是實現(xiàn)工廠智能化改造的第一步,也是現(xiàn)場自動化控制設(shè)備與管理層之間的信息紐帶,能夠?qū)崿F(xiàn)異常數(shù)據(jù)實時反饋、管理推送可視化、現(xiàn)場監(jiān)控遠(yuǎn)程化、過程管控集成實時化,最終實現(xiàn)工廠的數(shù)字化管理!
二、MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)解決方案
第一步:工廠現(xiàn)場調(diào)研
當(dāng)匠興科技接到客戶需要MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)后首先會組織團隊人員到客戶現(xiàn)場進行調(diào)研,調(diào)研內(nèi)容分為以下幾方面:調(diào)研車間布局、調(diào)研工藝流程、調(diào)研生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)狀、設(shè)備維護保養(yǎng)計劃于維保記錄、設(shè)備巡點檢操作規(guī)范、設(shè)備開停運行情況、設(shè)備故障處理過程、調(diào)研生產(chǎn)操作、調(diào)研設(shè)備需求(自動化設(shè)備等)、調(diào)研設(shè)備接口與協(xié)議、調(diào)研設(shè)備相關(guān)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)采集、優(yōu)化潛在工位的操作人員訪談、自動化改造部門的歷史項目、在建項目、規(guī)劃項目、自動化改造部門產(chǎn)品穩(wěn)定性及自控水平……
第二部:MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件設(shè)備的安裝及調(diào)試
MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由匠興工控組負(fù)責(zé),主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搭建,包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器等;無線熱點定位和布置;設(shè)備數(shù)據(jù)采集接口、人機交互設(shè)備在內(nèi)的硬件安裝與調(diào)試工作,包括PDA、智能手表、智能終端等;數(shù)控機床、機器人設(shè)備的數(shù)據(jù)接口實現(xiàn);需要確認(rèn)并跟蹤落實系統(tǒng)硬件的到貨、部署搭建、設(shè)備接口與網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施的配套改造等工作,并配合系統(tǒng)實施組進行系統(tǒng)的軟硬件總體測試和數(shù)據(jù)貫通工作。
1.現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)傳輸搭建
現(xiàn)場需要搭建各類網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備,比如服務(wù)器、集線器、交換機、網(wǎng)橋、路由器、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)接口卡、調(diào)制解調(diào)器、光纖收發(fā)器、光纜等等,再運用有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或者無線通信技術(shù)設(shè)置有線接口、無線熱點定位和布置等,通過布置的網(wǎng)絡(luò)把現(xiàn)場采集到的各項數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/span>MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,然后通過顯示層,比如PC端、APP端、BS客戶端、車間電子看板、集控中心等進行展示。
2.人機交互終端的搭建
當(dāng)生產(chǎn)計劃下達(dá)分發(fā)到各個具體的工段/工序,而最終進行生產(chǎn)加工的具體對象是工序下的設(shè)備,那么如何將指令直接反饋到設(shè)備上,讓操作員通過設(shè)備上的生產(chǎn)計劃指令展開生產(chǎn)加工任務(wù)呢?這時就需要一個人機交互終端入口;另外,對于生產(chǎn)線眾多的設(shè)備,設(shè)備的日常維護作業(yè)(保養(yǎng)、巡檢、點檢、維修)如何直觀放映在對應(yīng)的設(shè)備上,也產(chǎn)生一個交互終端入口的需求。所以在構(gòu)建MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的時候就需要搭建人機交互終端。人機交互終端包括:工控一體機、工業(yè)一體平板電腦、微型電腦終端、觸摸屏、立式一體機、LED顯示屏、智能手機、智能手環(huán)等。
通過對人機交互終端搭建可以將生產(chǎn)計劃指令、設(shè)備日常維護指令直接下達(dá)到設(shè)備上,并且對于設(shè)備的實時運行情況、單臺設(shè)備的OEE做圖像化展示,還可實現(xiàn)加工產(chǎn)品與設(shè)備的信息共享。設(shè)備終端還將包括:調(diào)用SOP作業(yè)指導(dǎo)書、調(diào)用工藝圖紙、人員上崗驗證、人員考勤、安燈預(yù)警操作等相關(guān)功能,提供了生產(chǎn)線設(shè)備端的交互入口,讓人、機、料互相交互成為可能,操作人員按相關(guān)指令進行作業(yè)任務(wù),進而減少溝通成本、保障按計劃有序開展工作;集成了崗位驗證、考勤功能,簡化了人員管理的運營成本。
3.數(shù)采終端搭建
MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)采終端包括:RFID數(shù)采終端、RFID天線、PDA手持終端、掃描槍、3G手持移動終端、視覺識別終端、視頻監(jiān)控終端等,RFID利用無線射頻技術(shù),完成數(shù)據(jù)的采集和傳輸,帶有RFID識讀功能的手持PDA進行識別,主要運用于工廠內(nèi)的生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量追溯、倉庫管理、設(shè)備數(shù)據(jù)采集等,比如廠內(nèi)的備料派料往往通過PDA與相關(guān)人員進行交互;品保人員需通過PDA界面?zhèn)鬏敊z測結(jié)果;PDA需要接收各個設(shè)備的日常維護工作等。通過對生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄分析、單品或批次追溯、設(shè)備運行狀態(tài)智能監(jiān)控,全面提高制造企業(yè)的生產(chǎn)力。
4.標(biāo)簽的使用
標(biāo)簽包括RFID、一維條碼、二維條碼
標(biāo)簽在倉庫以及車間中廣泛被使用,倉庫中主要是從物料的采購、領(lǐng)用、完工、銷售及倉庫其他出入庫管理中進行使用,而車間中主要是工序的派工、流轉(zhuǎn)、工時及完工申報時使用,配合RFID的無線射頻識別技術(shù),可以直接通過讀寫設(shè)備方式把倉庫及車間數(shù)據(jù)傳輸?shù)?span style="font-family:微軟雅黑;">MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中,方便車間管理者能夠?qū)崟r分析車間生產(chǎn)流水情況。
5.標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控系統(tǒng)、二開數(shù)控系統(tǒng)、PLC及工控PC、加裝傳感器
加裝傳感器:
在MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)過程中常用的加裝傳感器類型有:光纖傳感器、模擬傳感器、金屬感應(yīng)器、紅外感應(yīng)器、氣敏傳感器、磁感應(yīng)器、震動感應(yīng)器等,工廠中采用加裝傳感器可以采集溫度、濕度、壓力、技術(shù)、液控、位移等等數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)進行高速傳輸,方便系統(tǒng)的讀取和分析,在很大程度上提高生產(chǎn)效率。比如在生產(chǎn)線對設(shè)備進行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控時,在手工作業(yè)中,可以在工序上安裝傳感器自動采集工序的在制品產(chǎn)出量,進而縮短人工時間,提高效能。
數(shù)控機床:
數(shù)控機床包含兩種數(shù)據(jù)系統(tǒng),一種是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控系統(tǒng),還有一種是二開數(shù)控系統(tǒng),匠興科技可以對這兩類數(shù)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的采集,涉及國內(nèi)外各種品牌,比如歐美的西門子、FAGOR、海德漢永克等;日本的三菱、兄弟、馬扎克等;國產(chǎn)的華中、廣數(shù)、凱恩帝等;臺灣的新代、寶元、中達(dá)等。
MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要采集數(shù)控機床數(shù)據(jù)信息層上需要具備一個RSS接口或以太網(wǎng)接口,進行諸如操作程序、信息的數(shù)據(jù)傳輸,以及在辦公室環(huán)境中監(jiān)視設(shè)備的統(tǒng)計數(shù)據(jù)的傳輸。CNC機床需加裝設(shè)備智能終端,智能終端系統(tǒng)緩存預(yù)定指令,比如加工程序,安裝智能設(shè)備終端、可通過上位機直接發(fā)送指令,緩沖一些常用的數(shù)據(jù),簡化生產(chǎn)過程中通訊傳遞的數(shù)據(jù)量,以提升網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
原則上應(yīng)在每個CNC數(shù)據(jù)機床工位加裝視覺圖像識別系統(tǒng),在吊鉤上取得在制品放到工位上時進行視覺圖像自動識別,系統(tǒng)識別后自動調(diào)用相關(guān)的加工程序到對應(yīng)加工設(shè)備,如果考慮每臺加工設(shè)備都加裝視覺圖像識別系統(tǒng)成本問題,可以考慮規(guī)劃生產(chǎn)流水線。僅在每流水線的特定位置加裝一套識別系統(tǒng),系統(tǒng)識別在制品后,能夠通過流水線把相應(yīng)在制品指定分配到對應(yīng)的加工設(shè)備上,這樣亦可進行自動裝載程序,并且可以做到按CNC工位的繁忙情況智能均衡安排加工設(shè)備的生產(chǎn)任務(wù),避免加工不同型號產(chǎn)品時刀具的反復(fù)切換帶來的時間成本。
PLC的使用
通過PLC等技術(shù)將設(shè)備和工控機進行集成,通過監(jiān)聽設(shè)備的一些物理參數(shù),當(dāng)這些物理參數(shù)超出系統(tǒng)事先設(shè)定好的預(yù)警范圍則進行異常匯報,生產(chǎn)過程中實際生產(chǎn)與計劃差異超出預(yù)先設(shè)定值,則自動發(fā)送郵件,短信,看板等方式展現(xiàn)給相關(guān)負(fù)責(zé)人員。
6.電氣類產(chǎn)品安裝及使用
主要包括激光打印機、條碼打印機、液壓器件等
7.電子看板的安裝及調(diào)試
可根據(jù)自己公司的需要,來制定電子看板的大小和顯示內(nèi)容,顯示內(nèi)容可以包括ERP系統(tǒng)信息、MES系統(tǒng)信息、自定義信息、圖形化信息、視頻信息等。以上信息均可以通過網(wǎng)絡(luò)線或無線終端實現(xiàn)看板與服務(wù)器之間的通信,服務(wù)器上的數(shù)據(jù)跟電子看板上顯示的信息同步。
第三部:MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分析及運用
1.底層數(shù)據(jù)的采集。能夠與設(shè)備通訊的情況下盡量通過通訊的方式提取現(xiàn)場數(shù)據(jù);實在不能通訊的設(shè)備,可以通過在變頻器等設(shè)備上并線的或外加傳感器、智能設(shè)備終端的方式去讀取;
2.MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對生產(chǎn)線的每臺生產(chǎn)設(shè)備(包括PLC,CNC數(shù)控機床等)部署設(shè)備終端,再通過企業(yè)已存在的網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng),從而形成對設(shè)備的實時監(jiān)控,采集計算設(shè)備實際執(zhí)行OEE的相關(guān)數(shù)據(jù),從而為每臺設(shè)備制定 OEE計劃標(biāo)準(zhǔn),將標(biāo)準(zhǔn)集成到系統(tǒng)中
3.MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過構(gòu)建設(shè)備基礎(chǔ)資料,設(shè)備運行監(jiān)控,設(shè)備運行保養(yǎng),設(shè)備備件管理體系,有效保障設(shè)備相關(guān)的所有管理需要
4. 可視化車間看板 的使用,不論是PC、PAD、手機都能夠使用看板進行管理。異構(gòu)件備料看板、物流(裝車)計劃看板、生產(chǎn)指令看板、快速返修看板、在制品流量監(jiān)控看板、異??窗濉煳荒恳暬窗?、差異看板、消滅看板等的運用
5.通過安燈系統(tǒng)引發(fā)異常。通過操作輔助設(shè)備主動匯報異常(例如PDA進行異常匯報),自動發(fā)送郵件,短信,看板等方式展現(xiàn)給相關(guān)負(fù)責(zé)人員
6.多維度的KPI考核數(shù)據(jù)客觀反饋設(shè)備以及相關(guān)管理人員的績效;
7.生產(chǎn)運營集控中心的建立。在企業(yè)內(nèi)部構(gòu)建生產(chǎn)運營集控中心。將差異化看板系統(tǒng)、設(shè)備聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、異常預(yù)警系統(tǒng)統(tǒng)一集成部署到運營集控中心,使管理者在一個地方實時匯總現(xiàn)場數(shù)據(jù),作出管理決策。
三、MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)特色
1、實時數(shù)據(jù)庫
企業(yè)級的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時平臺
分布式數(shù)據(jù)架構(gòu)、滿足集團需求
實時訪問全廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)
高效的數(shù)據(jù)壓縮算法
長期保存歷史數(shù)據(jù)
支持在線計算和統(tǒng)計
支持遠(yuǎn)程范圍、多種數(shù)據(jù)接口
個性化定制服務(wù)、靈活滿足用戶需求
不間斷穩(wěn)定運行
2、車間組態(tài)組件
專業(yè)的圖形仿真技術(shù)
監(jiān)控畫面與實際生產(chǎn)活動保持一致
豐富的設(shè)計工具
工程組態(tài)模板(采集模板、畫面模板、腳本模板、圖形模板)
組態(tài)工程開發(fā)XML
多語言操作系統(tǒng)兼容
支持完整的PLC協(xié)議
具備定制化組態(tài)能力
可進行設(shè)備改造、信號轉(zhuǎn)接
四、MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成效
1.提供了生產(chǎn)線設(shè)備端的交互入口,讓人、機、料互相交互成為可能。
2.將每臺設(shè)備的指令直接下達(dá)到具體設(shè)備,操作人員按相關(guān)指令進行作業(yè)任務(wù),減少溝通成本、保障按計劃有序開展工作。
3.集成監(jiān)控檢測加工設(shè)備的關(guān)鍵指標(biāo),避免了質(zhì)量異常的發(fā)生,節(jié)省了返工成本
3.集成了安燈系統(tǒng),支持在安全、人員、質(zhì)量、響應(yīng)和成本方面的不斷改進,減少浪費
5.與CNC工位相互結(jié)合,提升了生產(chǎn)數(shù)據(jù)交互的穩(wěn)定性,避免異常的發(fā)生。
6.設(shè)備日常維護作業(yè)計劃由系統(tǒng)自動產(chǎn)生,防止遺漏延期,確保計劃正確執(zhí)行,減輕維修部門主管工作,提高了人員的工作效率;
7.設(shè)備日常維護作業(yè)有序進行,保障了設(shè)備的穩(wěn)定性,降低了生產(chǎn)風(fēng)險、降低了設(shè)備維修成本。
8.設(shè)備OEE的最大優(yōu)化。時間稼動率(可用率),性能稼動率(表現(xiàn)指數(shù)),良品率(質(zhì)量指數(shù))
9.可視化車間看板。通過多維度的統(tǒng)計、分析、計算為管理者提供企業(yè)數(shù)據(jù)的可視化展示,實現(xiàn)目視化管理,從而降低企業(yè)運營成本,提升各個業(yè)務(wù)部門協(xié)同效率。
五、MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用場景
六、應(yīng)用的案例
紹興某化纖集團MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
利用OPC協(xié)議,對原有數(shù)據(jù)孤島進行整合,再結(jié)合阿里IOT數(shù)據(jù)協(xié)議將大數(shù)據(jù)匯總到云端。
集團總部監(jiān)控中心實時查看下屬生產(chǎn)廠的生產(chǎn)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。
海量歷史數(shù)據(jù)分析,為生產(chǎn)改善提供數(shù)字支撐工具;多終端支持、PC、移動端、看板
產(chǎn)品特性:實時監(jiān)控,數(shù)據(jù)采集,OPC,看板
服務(wù)內(nèi)容:標(biāo)準(zhǔn)解決方案定制解決方案
案例場景:數(shù)據(jù)可視、預(yù)測性維護、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備管理、連接工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
某大型跨國電纜集團MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
通過現(xiàn)場加裝傳感器,以及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊等手段實時采集現(xiàn)場五十余臺生產(chǎn)線產(chǎn)量以及設(shè)備運轉(zhuǎn)參數(shù)等數(shù)據(jù),再通過阿里IOT數(shù)據(jù)協(xié)議將大數(shù)據(jù)匯總到云端。
集團海外總部監(jiān)控中心實時查看國內(nèi)三家生產(chǎn)廠的生產(chǎn)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。
海量歷史數(shù)據(jù)分析,為生產(chǎn)改善提供數(shù)字支撐工具;多終端支持、PC、移動端、看板
產(chǎn)品特性:實時監(jiān)控,數(shù)據(jù)采集,OPC,看板
服務(wù)內(nèi)容:標(biāo)準(zhǔn)解決方案定制解決方案
案例場景:數(shù)據(jù)可視、預(yù)測性維護、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備管理、連接工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
嘉興某金屬制品公司MDC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
該項目涉及兩個工廠,涉及到三十多臺成型線和四十多臺鉚釘機的數(shù)據(jù)采集。通過在成型線以及鉚釘機上加裝傳感器獲取實時產(chǎn)量,并在廢品區(qū)加裝稱重設(shè)備以精確獲得成品數(shù)據(jù)。配合在產(chǎn)線上加裝的觸摸一體機和條描掃描槍進行生產(chǎn)派報工管理。
同時兩個廠區(qū)的噴塑產(chǎn)線以及烘房都加裝了傳感器遠(yuǎn)程實時獲得產(chǎn)線溫度信息。
兩個廠區(qū)采集到的數(shù)據(jù)通過阿里IOT接口上傳到阿里云,利用阿里云提供的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)以及DATVIEW工具,集團總部監(jiān)控中心可以實時查看兩家工廠的生產(chǎn)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。
海量歷史數(shù)據(jù)分析,為生產(chǎn)改善提供數(shù)字支撐工具;多終端支持、PC、移動端、看板
產(chǎn)品特性:實時監(jiān)控,數(shù)據(jù)采集,OPC,看板
服務(wù)內(nèi)容:標(biāo)準(zhǔn)解決方案定制解決方案
案例場景:數(shù)據(jù)可視、預(yù)測性維護、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備管理、連接工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
原文網(wǎng)址: http://www.hzjux.com/MDCshujucaijixitong/