設備聯(lián)網信息采集與分析

1、啞設備改造項目一、啞設備改造的必要性當前，集團公司企業(yè)存在經營管理相對粗放、設備利用率低、生 產成本高，企業(yè)間互連互通不夠，不同企業(yè)存在不同程度的“啞崗位、 啞設備、啞企業(yè)”等問題，帶來集團的資源能力未充分發(fā)揮整體優(yōu)勢和 潛能，各單位忙閑不均。因此為進一步提升集團公司信息交換、資源 設備感知的水平，必須消除底層設備的信息孤島，實現設備改造聯(lián) 網，有效解決“啞設備”工作離線狀態(tài)問題，通過數字化、網絡化技術手 段，使設備能夠被感知，被管控，統(tǒng)籌發(fā)揮集團整體資源優(yōu)勢，在線 實現集團內部資源共享和能力協(xié)同。通過啞設備改造，初步達到以下 目的：1 .優(yōu)化零件工藝，提升制造技術水平通過對設備加工和生產過程

2、狀態(tài)監(jiān)控，掌握零件實際加工時間， 進一步查詢機床主軸轉速、進給速度，能夠實時查看機床是否滿負荷 運轉，作為零件刀軌和切削參數優(yōu)化的依據。同時通過實際加工時間 與設備開機時間對比，分析零件生產準備時間是否存在問題，提示工藝技術人員從裝夾方法、檢驗測量方法等方面采取措施，縮短生產準 備時間。2 .提升工人技能水平，穩(wěn)定工作質量通過將設備加工、生產過程狀態(tài)和工時等階段統(tǒng)計數據提供操作 者，操作者可以發(fā)現自身在零件加工制造過程中的不足，如存在反復 裝夾找正，制造過程出現問題反復處理等問題，從而與工藝人員一起 優(yōu)化過程制造工藝參數、基準傳遞和裝夾方案。3 .設備狀態(tài)實時監(jiān)控，維護及時高效對于所有被采集設

3、備的實時狀態(tài)信息，設備維護人員可以在辦公 室或其他會議室及時發(fā)現設備異常停工、故障等情況，及時采取應對 措施。通過對設備故障情況及報警信息的統(tǒng)計分析，找出設備停機、 故障的主要原因，可以針對主要問題進行有效改進，做好日常保養(yǎng)， 及時準備相關故障修復備件，對于長時間故障的設備，及時發(fā)現并制 定大修計劃。4 .為集團整體資源共享、能力協(xié)同奠定基礎通過設備利用率實時和階段性的統(tǒng)計分析，便于不同層級的管理 人員了解和掌握的設備實際工作效率，哪些設備滿負荷運轉，哪些設 備還有提升空間，發(fā)現異常設備及影響生產效率的原因，確定解決措施，科學合理地制定考核評價辦法和排產計劃。同時通過云端聯(lián)網, 管理者可實時連

4、接集團內關鍵資源設備的工作狀態(tài)和負荷，從而有效 對接集團內能力匹配的協(xié)作任務，實現集團資源共享和能力協(xié)同。二、廠啞設備改造經歷和經驗2015年完成了廠內三種類別十臺機加設備（其中四臺為數控機床四臺為普通的非數控機床，兩臺為實施過MDC的數控機床）的試點改造工作。歷經近半年的攻關克難，解決了包括數據通訊協(xié)議、網絡穩(wěn) 定性、非數控系統(tǒng)設備工作狀態(tài)判斷、系統(tǒng)數據集成等一系列問題， 最終三類機加設備信息全部采集上線。通過和云網公司的溝通與合作，當前廠10臺改造后的設備信息已經同專有云集成，可以實時查詢設備狀態(tài)和利用率。目前，機加二期“啞設備” （58臺）改造工作已啟動，改造方案在 一期試點的基礎上進行

5、了優(yōu)化，已經通過審查，二期試點將繼續(xù)擴大 機加類“啞設備”的改造種類和數量，由一個機加分廠延伸到三個機加分 廠進行改造推廣。當前對其它類型具有代表性的設備，也在進行改造 研究，力爭為集團公司全面開展“啞設備”改造奠定基礎，為專有云平臺 實現資源共享、能力協(xié)同提供基礎數據支撐。三、成果展示一五九廠通過“啞設備”試點改造，實現了不同類別機加設備信息的遠程采集和監(jiān)控，包括：當前設備關機、空閑、運行狀態(tài)以及正在加工的產品及其基本信息?；诓杉脑O備狀態(tài)、加工信息分析，能夠實現對設備加工數據的統(tǒng)計、查詢，對設備利用效率進行分析。非數控設備顯示終端設計嵌入式采集終端如圖 1所示。其主要包括嵌入式信號處理控

6、制板、顯示終端、按鈕開關、指示燈、鑰匙開關。其中嵌入式信號處理控制板具有 GPIO端口，信號采集盒采集到的電流信號和主軸繼電器開關量信號，以及8個按鈕的開關量信號可以通過GPIO 輸入嵌入式信號控制板。嵌入式信號處理板與液晶屏幕通過串口進行通訊。鑰匙開關包括開機和故障信號，也作為開關量輸入嵌入式控制板GPIO口。圖1非數控設備顯示終端設備狀態(tài)監(jiān)控圖支持以直觀的電子看板形式，以車間布局為背景，顯示所有設備。使用不同顏色表示機床不同狀態(tài)，灰色表示關機狀態(tài)，黃色代表 空閑狀態(tài)，綠色代表運行狀態(tài)，紅色表示故障?？梢酝ㄟ^雙擊進一步 顯示設備的詳細信息，包括：設備編號、設備名稱、所屬車間、工作 狀態(tài)、主軸

7、轉速、工作坐標等信息。f-.mna下國ME工修事卜工十人*圖2設備狀態(tài)監(jiān)控圖設備利用率、完好率、合格品率、OEE等統(tǒng)計H也控rtttsn 7mic. i?-n航天星航父壬書第：. rim#-,-gfaii ?后右口重立叫耀5日耐霽4 M的覦的再如：r "bka_ -；一翻4工班導3甚就步故出孔旃辜H二蜀版函皿電石#：,：;麗UTffiJ：,”!尊mt.ti口強姐1p.1口中,iKtiJiQti：pLl浪£送看轉寰：曦：；.QE'lSI '的小才的：'it-vfJL Tw.aaa9.36a1鼠log依山.金題m*1鼻1E*Ad骨也也3：H科跳Ta；值:

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9、五里碉說tr»wes-j?mnoQHis3tL比Efl.B14.»：01I14t：fiinsIKI"電調密, ：包崛除到I仔題圖3設備利用率、完好率、合格品率、OEE等統(tǒng)計表航天星航uses觸*分析n； E苗訪報聞 矚融 卜相錄a_立曾對1喇期；地試刖蹄特力日到州府1U1妒國敢g鞭抻典同豪逍12康咕曲附IT駕注空13咽1堊W值1辛彳德阻9SS； i£ ='三r Tjl VF K*一 生房行* 也畔 二為好* M«* »*£*三圖4設備綜合效率統(tǒng)計設備實際循環(huán)加工記錄查詢,工閑tf：毓叫顛f *B3JW«B：

10、【»MWBWfcffiwawiM*1 ”.，14> 底*9MM'ronwm* iw圖5設備實際循環(huán)加工記錄實際加工記錄內容，可以考察單件實際加工時間、兩件間的實際間隔時間（實際就是兩件間的準備工時），以及單件加工時間和間隔 時間是否穩(wěn)定，并且可以通過比較與零件標準工時、相同零件在不同 設備和不同操作工及不同工作時段間的差異。將設備在一個時間段內的各種狀態(tài)以甘特圖形式表示圖6設備狀態(tài)甘特圖甘特圖可形象展示各設備在不同時間段的關機、空閑、運行狀態(tài)，由此可以快速判斷設備在各個時間段內的忙閑狀態(tài)，從而分析出 各臺設備的實際潛能。設備故障事件查詢。查詢設備發(fā)生故障事件的開始時間、結束時間、故障原因、 設備等。設備停機事件查詢。查詢設備發(fā)生停機事件的開始時間、結束時間、停機原因、 設備等。領導綜合查詢?yōu)榱朔奖泐I導者查詢統(tǒng)計各類信息，設計領導綜