設備聯(lián)網(wǎng)信息化方案模板

科技工業(yè)自動化事業(yè)群XX設備聯(lián)網(wǎng)信息化方案

目錄TOC\o"1-3"1. 前言 11.1. 項目背景 11.2. 項目描述 11.3. 項目資料提供 21.3. 項目說明 22. XX設備聯(lián)網(wǎng)信息化方案 32.1. 任務要求 32.2. 開發(fā)環(huán)境： 42.3. 數(shù)據(jù)采集硬件及網(wǎng)絡架構 52.4. 數(shù)據(jù)采集解決方案 62.4.1. 數(shù)據(jù)采集說明 72.4.2. 設備監(jiān)控管理 72.4.3. 設備Andon及故障呼叫系統(tǒng) 82.4.4. 設備啟停機、故障信息報警及歷史曲線分析 92.4.5. 設備維護管理 102.4.6. 機床MDC與DNC 112.4.7. 設備可視化報表分析 133. 項目實施管理 153.1. 項目實施時間階段規(guī)劃 483.2. 硬件安裝與網(wǎng)絡布線 563.3. 軟件開發(fā)與系統(tǒng)調(diào)試 563.4. 操作培訓及項目交付轉(zhuǎn)移 573.5. 產(chǎn)品及項目售后服務說明 674. 報價清單 684.1. 軟硬件產(chǎn)品報價 484.2. 工程實施報價 48前言項目背景（項目地點現(xiàn)狀及總體目標）最終用戶：XXXX有限公司（以下簡稱：“XXX公司”）項目名稱：整廠設備聯(lián)網(wǎng)信息化管理客戶所在地：廣東.廣州XXX公司為加速兩化深度融合啟動智能制造試點，邁向數(shù)字化工廠，在實施ERP/MES（生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)）系統(tǒng)中，為實現(xiàn)CPS物聯(lián)網(wǎng)，將所有設備聯(lián)網(wǎng)并實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，通過硬件與軟件結合的方式，將550臺XX（工藝類型）設備的控制器及數(shù)控系統(tǒng)進行互聯(lián)，根據(jù)設備中包含的信息（如運行狀態(tài)，故障及報警信息，工藝參數(shù)，生產(chǎn)節(jié)拍，生產(chǎn)數(shù)量，合格數(shù)量，生產(chǎn)程序名等），通過數(shù)據(jù)采集、儲存、分析及鏈接，達成設備互聯(lián)互通的目標。整個系統(tǒng)包括現(xiàn)場設備數(shù)據(jù)采集與控制、過程數(shù)據(jù)存儲及分析、WEB客戶端互動界面。系統(tǒng)實時連通所有設備，可遠程監(jiān)控，通過從設備中抓取運轉(zhuǎn)信息，通過工業(yè)以太網(wǎng)，將數(shù)據(jù)發(fā)送至ERP/MES系統(tǒng)進行處理，進行實時數(shù)據(jù)和長期數(shù)據(jù)的規(guī)律分析，在系統(tǒng)中實現(xiàn)全方位監(jiān)控設備運行細節(jié)，尋找規(guī)律達到精細化管理的目的，透明化與動態(tài)管理。項目描述（車間實際生產(chǎn)管理及維護問題描述）車間以X條主軸線加工線與X條副軸加工線為主,每條線分為立式平面磨,高速平面磨,精密鏜床,鉸絎,鉸絎搬送機,去毛刺機六道主要工藝處理.十條生產(chǎn)線，現(xiàn)狀存在以下問題1:維護實時性差:中心派任務到現(xiàn)場技術人員維護過程主要靠手動錄入,維護信息刷新效率低,不具備及時性.2:自動化程度弱，不具備信息管理功能::主要由現(xiàn)場人員對設備故障進行按燈操作報警申告,存在一定的誤報,漏報.同時降低人員操作效率.缺少簡單直觀的實時管理界面,無論企業(yè)中心還是現(xiàn)場控制室都能無法將現(xiàn)場設備實時狀態(tài)一覽無遺.3:缺少對生產(chǎn)維護精益管理依據(jù):長久以來沒有將現(xiàn)場設備的故障報警結果分項分類去統(tǒng)計,達到通過數(shù)據(jù)的經(jīng)驗分析更有效維護管理保養(yǎng)設備的手段.4:無法與第三方系統(tǒng)集成:沒有預留與MES系統(tǒng)接口,排產(chǎn)系統(tǒng)無法及時得知現(xiàn)場設備的狀況.無法獲得產(chǎn)品的良率,從而對設備生產(chǎn)過程的OEE績效目標進行改善.項目資料提供（設備調(diào)研表車間設備布局圖工藝說明）1：系統(tǒng)覆蓋范圍機加工，XX，XX，裝配等四大工藝車間10種類型550臺設備，具體設備按車間-〉工藝-〉品牌-〉控制器類型-〉接口類型-〉源程序-〉數(shù)據(jù)類型等參考下表：序號車間工藝設備名稱設備品牌PLC型號是否保留源程序擴展接口類型數(shù)量單臺數(shù)據(jù)變量1裝配調(diào)芯氣缸調(diào)芯機勁拓歐姆龍CJ2MCPU13是以太網(wǎng)815個2裝配高沖軸承調(diào)芯機東芝三菱Q02UCPU否RS485串口1220個3456782：設備布局圖（CAD，PDF，JPG均可需列出車間面積設備位置是否存在布線槽）例：3：工藝路線圖（）例：項目說明（可量化的目標或功能要求）1:通過對XX車間設備自動化技改將所有加工設備達到分散控制集中管理的目的,該系統(tǒng)基于WINDOWS操作，具備自動實時性,所有設備的狀態(tài)信息均通過設備控制器直接采集上傳,所有故障采集刷新頻率不超過1S,要求所有故障信息零遺漏,零誤報.2:建立中控系統(tǒng),將設備狀態(tài)集中網(wǎng)絡化管理,系統(tǒng)具備對設備的全局監(jiān)控,分線監(jiān)控,單機監(jiān)控,設備關鍵參數(shù)運行趨勢曲線,報警管理,開停機分析，故障分項分類統(tǒng)計分析功能3：可視化功能：提供電子看板展示功能4:具備容量性擴展與第三方協(xié)議性擴展,具備對新納入的硬件設備預留接口協(xié)議,便于擴展各類加工設備控制器及總線協(xié)議,同時預留軟件數(shù)據(jù)庫ODBC接口,并開放OPC功能.方便ERP/MES/WMS/QMS等系統(tǒng)集成.具備分廠乃至集團規(guī)模型擴展,單套系統(tǒng)可容納1024臺設備數(shù)據(jù)處理能力.分層構建該系統(tǒng)可無限制擴展設備數(shù)量系統(tǒng)建設預計達到設備綜合管理的及時性,準確性,提高人員的生產(chǎn)維護效率,縮減人員的申報工作量,通過故障的分項分析達到設備績效維護精益化管理。XX設備聯(lián)網(wǎng)信息化方案任務要求客戶要求數(shù)據(jù)采集解決方案客戶預期是/否/新增全局設備狀態(tài)集中實時監(jiān)控管理，單機設備運行參數(shù)的實時監(jiān)控設備監(jiān)控是設備關鍵參數(shù)運行趨勢曲線，事件處理記錄設備安燈及呼叫系統(tǒng)是開停機分析、報警管理故障分類統(tǒng)計分析功能設備啟停機、故障信息報警及歷史曲線分析是提高設備績效維護精益化管理設備點檢及維護保養(yǎng)機床MDC與DNC定制化功能可視化看板管理設備管理可視化看板操作及權限管理手機信息提示手機短信提醒新增開發(fā)環(huán)境服務器系統(tǒng)：采用WINDOWSSEVER系統(tǒng)及授權WEBACCESSSCADA8.0軟件操作站系統(tǒng)：XP/WIN7/LINUX；數(shù)據(jù)庫：SQLSEVER2012開發(fā)接口：SDK，OPCUA數(shù)據(jù)采集硬件及架構（）xxxxx控制系統(tǒng)硬件及網(wǎng)絡架構1、監(jiān)控中心服務器硬件冗余設計，XXX數(shù)據(jù)服務器、XXX工程師站、XXX臺操作員站、XXX網(wǎng)絡打印機、XXX臺UPS斷電時間不少于XXXmin;2、車間級控制器XXX臺數(shù)據(jù)采集器、本地和遠程控制、自帶觸摸屏系統(tǒng)及監(jiān)控畫面3、網(wǎng)絡架構車間到監(jiān)控中心采用光電交換機、環(huán)網(wǎng)布線，車間本地采用網(wǎng)線/WIFI/串口綜合布線；要求數(shù)據(jù)采集時間小于XXXms；4、采集模塊網(wǎng)口/WIFI/串口采集模塊，AI信號XXX個：采集速率XXX、信號類型XXX；DI信號XXX個,TTL/隔離信號；AO信號XXX個；DO信號XXX個；5、傳感器模塊溫度/壓力/流量/繼電器/接近開關…數(shù)據(jù)采集解決方案方案說明系統(tǒng)分為四層：信息采集,通訊管理,現(xiàn)場執(zhí)行,中控管理四層信息采集層：根據(jù)工藝立式平面磨,高速平面磨,精密鏜床,鉸絎,鉸絎搬送機,去毛刺機通過三菱Q系列PLC，西門子PLC擴展RS485/TCP通訊模塊方式或加裝XX傳感器與ADAM6000模塊將設備的故障信息，運行狀態(tài)及主要工藝參數(shù)信息主動上發(fā)。通訊管理層：每臺設備通過增加EKI-1521串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模組，將PLC擴展的RS485/TCP接口統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡通訊方式，每條線采用一臺ECU-1152上傳至車間控制室網(wǎng)絡，整個車間采用星型/環(huán)網(wǎng)冗余結構匯總到EKI-5526-AE16口工業(yè)交換機并接入集團網(wǎng)絡?，F(xiàn)場執(zhí)行層：現(xiàn)場車間具備K3WISE智能操作終端，現(xiàn)場人員可通過該系統(tǒng)對現(xiàn)場的設備實時狀態(tài)，歷史分析，報警管理，操作人員記錄等信息做全局直觀管理。并將本地信息直接上傳至中央控制服務器。中控管理層：中控管理系統(tǒng)除具備現(xiàn)場車間維護室的所有備K3WISE智能終端數(shù)據(jù)監(jiān)管功能（現(xiàn)場人員可通過該系統(tǒng)對現(xiàn)場的所有設備實時狀態(tài)，歷史趨勢分析，報警分析管理，操作人員記錄等信息做全局直觀管理）。同時具備對接現(xiàn)有ERPK3WISE/MES系統(tǒng)后臺，可自動將維護信息導入漢德派工維護系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。在提供完工數(shù)量與良率的基礎數(shù)據(jù)上可提供設備稼動率分析圖表功能。數(shù)據(jù)采集說明XXX車間生產(chǎn)工藝設備名稱數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)處理描述注塑立式注塑機總計產(chǎn)量加工節(jié)拍壓力溫度合格數(shù)量1HZ采樣率，數(shù)據(jù)庫預留接口，服務器保存兩年內(nèi)數(shù)據(jù)XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX設備Andon及故障呼叫系統(tǒng)當生產(chǎn)出現(xiàn)任何異常情況時，員工可通過K3WISE現(xiàn)場終端操作，利用三色燈及聲音報警系統(tǒng)發(fā)出呼叫信號、并通知相關部門協(xié)助處理異常。根據(jù)現(xiàn)場異常可分為設備異常，缺料，質(zhì)量，操作等四大類情況，系統(tǒng)會立即捕獲相應的故障信息并記錄。相關信息被捕獲后，立即以亮故障紅燈、看板指示、現(xiàn)場故障語音播報及手機短信等多種方式及時提示并發(fā)出故障信息，呼叫相應人員及時處理，同時，便于故障處理人員快速確認故障類型（操作問題、設備故障、質(zhì)量問題、物料問題等）并通過現(xiàn)場終端進一步確認故障的細化原因，縮短工人故障等待時間，故障消失后，工人在現(xiàn)場再次確認故障燈熄滅。故障的整個處理過程，系統(tǒng)也將實現(xiàn)詳細記錄，便于統(tǒng)計分析。設備啟停機、故障信息報警及歷史曲線分析系統(tǒng)能夠?qū)崟r自動記錄每一次停機的真實原因，具體到哪一個小設備，甚或某一個設備的某一個信號點；并能夠區(qū)分每一次停機的類別（BreakDown/ShortStop）；操作工能夠方便選擇停機代碼；停機代碼按照工廠制定的層次規(guī)則進行劃分，操作工只需逐層過濾選擇；提供模糊查詢，操作工能夠輸入停機代碼中的部分，系統(tǒng)可以根據(jù)模糊算法進行檢索；提供精確查詢，操作工直接輸入停機代碼，系統(tǒng)即可自動完成數(shù)據(jù)檢索和記錄。一次停機事件關聯(lián)多個原因，可以在當前停機事件的備注中填寫相應的停機原因代碼。設備維護管理（設備點檢、定檢和巡檢）通過K3WISEERP系統(tǒng)接口，獲取設備的編號、名稱、狀態(tài)等數(shù)據(jù)，在MES系統(tǒng)中建立設備臺帳。設備臺賬基礎數(shù)據(jù)包括設備ID、設備編號、設備名稱、設備購買時間、設備廠商、設備型號、設備類型ID、生產(chǎn)線編號、廠商、型號、備注。通過手持PDA掃描設備條碼，對設備進行點檢、定檢和巡檢。設備負責人對設備點檢進行復審，系統(tǒng)每日隨機指定一臺設備要求復審人員進行全檢，未能完成的，系統(tǒng)進行自動報警，以提高設備點檢率，保證設備正常運轉(zhuǎn)。主要是由設備部門的日常巡檢人員來完成的工作，作業(yè)人員采用移動設備，按照每個設備的巡檢流程（SOP）在現(xiàn)場實際作業(yè)，并記錄作業(yè)內(nèi)容，形成后期跟蹤和考評依據(jù)，同時能夠不斷優(yōu)化巡檢周期和巡檢流程。手機現(xiàn)場掃描設備二維碼——>系統(tǒng)自動顯示設備保養(yǎng)內(nèi)容——>工人輸入巡檢狀態(tài)信息——>系統(tǒng)自動上傳信息到系統(tǒng)平臺，形成設備歷史記錄。機床MDC與DNCMDC說明：針對此次設備數(shù)據(jù)信息及加工任務的數(shù)據(jù)采集，我們將采用以下信息采集方案。生產(chǎn)數(shù)據(jù)兼容數(shù)控機床、機器人、自動化生產(chǎn)線等各類數(shù)字化設備。包括FANUC、SIEMENS、HEIDENHAIN等上機床CNC控制系統(tǒng)，以及三菱、歐姆龍等各類PLC的設備。生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集：程序號，程序循環(huán)次數(shù)，程序循環(huán)時間人工反饋：任務數(shù)據(jù)，任務實際完成數(shù)據(jù)，工藝數(shù)據(jù)參數(shù)數(shù)據(jù)自動采集：主軸倍率，主軸轉(zhuǎn)速，主軸負載，進給倍率，進給速度其他數(shù)據(jù)：主軸電流，主軸溫度（根據(jù)設備PLC地址中是否有該數(shù)據(jù)決定能否采集，如PLC有此部分數(shù)據(jù)就可采集）狀態(tài)數(shù)據(jù)a)設備狀態(tài)數(shù)據(jù)運行、等待、調(diào)試、報警、停機b)故障報警數(shù)據(jù)報警，報警信息c)具體停機原因反饋MDC架構：針對帶網(wǎng)卡的機床不用添加任何硬件直接通過網(wǎng)卡可以采集幾乎所有的信息：針對帶PLC接口的機床PLC開放的通訊接口、設備廠家提供的點表信息針對其他機床通過增加ADAM6000，可采集到以下數(shù)據(jù)：機床的實時狀態(tài)，是開機中還是關機中？機床的工作狀態(tài)，如運行狀態(tài)、空閑、報警等等機床正在生產(chǎn)什么產(chǎn)品（條碼反饋或DNC-MAX反饋）生產(chǎn)數(shù)量機床的開機時間、關機時間機床的運行時間、空閑時間機床故障時間DNC系統(tǒng)架構：DNC功能：遠程查詢功能支持遠程查詢，在機床控制面板上能夠直接查詢服務器上的程序清單、程序大小、編程日期等。遠程下載功能機床操作員直接在機床控制面板上可以下載所需要的加工程序，無需輸入文件名而進行直接調(diào)用。在線加工功能提供穩(wěn)定可靠的在線加工能力，并具有智能斷點續(xù)傳功能，可以從程序的任意行、任意換刀處實現(xiàn)程序的斷點續(xù)傳。遠程比較功能在機床控制面板上可以直接將機床內(nèi)的程序和服務器的程序進行比較，在機床上查看比較結果上傳功能可以做到操作者在下載一個新的程序前必須把機床內(nèi)程序發(fā)回服務器，確保服務器上永遠保存最新版本的程序，便于規(guī)范化管理遠程推送對先進的帶網(wǎng)卡機床，編程完成后可遠程將程序推送到機床內(nèi)存，工人無需下載程序就可直接加工。良好的可追溯性：自動產(chǎn)生程序管理記錄，包括創(chuàng)建、修改、試切、批準、刪除等事件的時間及人員，使程序具有可追溯性，符合ISO9001管理標準，并可對記錄進行分類管理。典型管理流程：設備可視化分析報表項目實施管理項目實施時間階段規(guī)劃工作編號工作名稱工時數(shù)工程實施階段管控1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1調(diào)研641/22-1/252方案1441/25-1/312/1-2/53采購2/5-2/283/1-3/54測試5安裝6布線7開發(fā)8調(diào)試9交付硬件安裝與網(wǎng)絡布線紅色:PLC擴展模塊與EKI-1521140