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  • 智慧機床管理解決方案

方案描述

Scheme description
智慧機床管理解決方案為客戶提供一套包括機床聯網通訊,數控程序編輯仿真,制造文件管理系統和機床生產監控分析的完整云化解決方案。系統能夠對這類設備進行聯網、通訊、管理、數據采集以及控制,具備異構數據標準化集成能力,采用智能大數據分析方法和智能的決策支持能力,可以概括如下幾點:
(1)可以實現NC程序平臺統一管理,并能遠程下載到機床
(3)內置FANUC、Siemens、三菱等數控機床故障知識庫專家系統診斷故障
(5)可以采集機床開停機時間、主軸負載和轉速、報工數據等計算OEE
(7)可以提供OEE報表、產量統計表等
(9)可以及時掌握生產訂單進度按照指定的時間段查詢機床運行的歷史數據
(2)可以與MES對接,接口實現進站掃描工單并查詢和下載程序編號
(4)可以統計開機時間、故障時間、告警時間和維修時間
(6)可以根據歷史數據預測未來故障發生概率
(8)可以遠程監控機床的運行狀態和參數

方案業務架構

Scheme business architecture
終端感知層提供主要是現場的車磨刨銑等數控機床,PLC以及其他生產設備等。
網絡傳輸層主要是指提供工業網關,負責終端與平臺應用層的連接,實時采集設備數據,上報到云上的物聯網服務。
平臺應用層基于浪潮云工業互聯網平臺通用PaaS和工業PaaS服務搭建,提供面向機床設備領域的特定場景應用。其中,通用PaaS提供云計算、大數據、應用開發、時序數據庫、物聯網等基礎PaaS服務能力。工業PaaS通過浪潮企業大腦產品,面向各個行業和領域,提供以數據為核心的工業數據服務、機理模型服務和業務微服務。
應用層提供設備運行監控、機床監控管理、數據分析、設備遠程運維等功能, 服務于設備的精益化管理。

方案技術架構

Scheme Technology Architecture

采用技術路線為在感知層設備端內加裝一套物聯網網關,采集設備數據。采集到的數據以WiFi、4G、NB-IoT等通信方式發送到工業互聯網平臺,平臺應用層基于浪潮云工業互聯網平臺通用PaaS和工業PaaS服務搭建,PaaS提供云計算、大數據、應用開發、物聯網等基礎PaaS服務能力。應用層基于平臺提供設備運維、故障預測、供應鏈協同、精益生產等應用服務。

方案業務場景

Scenario business scenario
  • 設備運行監控
  • 機床健康管理
  • 運營數據分析
  • 智能刀具補償
  • 設備遠程運維
  • 微信信息推送
  • 機床運行實時監控是基于實時數據采集,用三維仿真技術在云端模擬機床運行的實時狀況,使得生產管理者能夠實時準確的掌握車間設備的真實運行情況,及時掌握機床的運行狀態,以便對生產過程進行及時的掌控和調整。具體如下:
  • (1) 實時監控所有設備的狀態(加工、待料、故障、下線)和計算所有設備加工產品數量;
  • (2) 實時監控計算車間/工廠所有設備的整體OEE以及時間稼動率Ar、性能稼動率Pr、產品合格率Qr
  • (3) 實時監控計算車間/工廠所有設備的各狀態下(加工、待料、故障)時長統計
  • (4) 實時監控計算車間/工廠的生產產品計劃任務和當天/當班的生產進度(所有設備加工產品數量/計劃加工產品數量)
  • (5) 實時監控計算車間/工廠設備OEE排名(前N名設備,后N名設備)
  • (6) 實時監控顯示車間/工廠設備報警、異常信息。

物聯網網關

Internet of things gateway
用于對接物聯網終端與邊緣計算節點,內嵌邊緣SDK,可以無配置直接插接設備裝置接口以自動化建立數據通道,包括沖壓、冷鐓、搓絲、注塑設備,Siemens、FANUC等數控加工中心,以及電表、故障燈等其他裝置,支持modbus TCP/RTU、PPI、MPI、ProfiNET/ProfiBUS、控制系統、PLC、組態軟件等多種工業協議,支持OPC UA、OPC DA、FOCAS等DNC聯網協議,支持WiFi、4G上行通道,支持斷網后數據緩存及聯網后批量上報功能。目前包括以下幾種網關:

入門級工業網關

面向工業機床機械行業,該網關性價比高,可接入大部分工業設備進行協議解析和MQTT標準數據上傳,實現工廠園區的邊緣計算及云端打通

增強型工業網關

面向工業機床機械行業,該網關具備較強的工業設備接入能力,能夠在本地進行一些初步的數據運算,以實現設備的即時反饋,并減輕傳輸壓力

旗艦級工業網關

面向工業機床機械行業,該網關具備更強的工業設備接入能力,包含一些綜合物聯網解決方案

收費項目

Pay Service
序號 收費項目 用途 單位 參考價格(元) 數量
1 設備聯網智能網關 支持工業機床設備接入 面議 根據企業使用情況購買
2 智慧機床管理系統服務費 適用于通用機床、數控機床等設備管理(以公有云模式) 年/臺 面議 根據企業使用情況購買

方案優勢

Scheme advantage

減少非計劃停機,提高機床的使用效率

利用機床的歷史數據進行訓練和調整預測算法,對機床采集的實時數據進行分析,按照算法模型預測故障發生概率,提前進行設備維護和保養,減少了非計劃停機的次數,提高了機床的有效運行時間。

實現數字化車間,為生產管理提供決策輔助

車間主任、廠長等管理者能通過三維仿真實時掌握車間所有設備的總體情況,設備的故障情況,單臺設備的實時運行情況以及各類健康指標。輔助管理人員及時做出決策。

實現產品遠程運維,降低運維成本

采集機床的報警履歷、運行狀態和關鍵工藝參數,在本地緩存同時也實時上傳到用戶服務云平臺。在云平臺上采用大數據技術和人工智能技術對采集到的參數進行訓練、計算和存儲,實現數控機床的遠程集中監控、機床效率分析、實時故障告警、基于知識庫的故障診斷和故障預測,遠程分析和維護,從而減少運維人員的出差,快速服務客戶,減少備品備件庫存和幫助用戶提高機床使用效率。

服務于產品設計,促進機床的改進與升級

通過采集產品在生產過程中的故障數據,運行數據,使設計階段能夠通過人工智能、大數據、云計算、新材料技術,在給定條件下盡可能多的通過計算機系統的自身能力,提供盡可能多的全方位的設計方案。

客戶案例

Customer case
濟南第一機床有限公司是中國最早從事機床產品研發和生產的廠家之一,擁有雄厚的研發實力和客戶基礎,也是中國制造2025的踐行者。公司從2017年起就聯合浪潮集團和展灣科技共同研發數控機床物聯網大數據平臺技術,并在工廠的生產車間內驗證使用。該平臺采用DNC網關對接Siemens和FANUC等不同數控系統的機床,采集機床的報警履歷、運行狀態和關鍵工藝參數,在本地緩存同時也實時上傳到浪潮工業互聯網平臺。在云平臺上采用大數據技術和人工智能技術對采集到的參數進行訓練、計算和存儲,實現數控機床的遠程集中監控、機床效率分析、實時故障告警、基于知識庫的故障診斷和故障預測,遠程分析和維護,從而減少運維人員的出差,快速服務客戶,減少備品備件庫存和幫助用戶提高機床使用效率。

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