设备联网信息采集与分析Word格式.docx

设备联网信息采集与分析Word格式.docx

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通过哑设备改造，初步达到以下目的：

1.优化零件工艺，提升制造技术水平

通过对设备加工和生产过程状态监控，掌握零件实际加工时间，进一步查询机床主轴转速、进给速度，能够实时查看机床是否满负荷运转，作为零件刀轨和切削参数优化的依据。

同时通过实际加工时间与设备开机时间对比，分析零件生产准备时间是否存在问题，提示工艺技术人员从装夹方法、检验测量方法等方面采取措施，缩短生产准备时间。

2.提升工人技能水平，稳定工作质量

通过将设备加工、生产过程状态和工时等阶段统计数据提供操作者，操作者可以发现自身在零件加工制造过程中的不足，如存在反复装夹找正，制造过程出现问题反复处理等问题，从而与工艺人员一起优化过程制造工艺参数、基准传递和装夹方案。

3.设备状态实时监控，维护及时高效

对于所有被采集设备的实时状态信息，设备维护人员可以在办公室或其他会议室及时发现设备异常停工、故障等情况，及时采取应对措施。

通过对设备故障情况及报警信息的统计分析，找出设备停机、故障的主要原因，可以针对主要问题进行有效改进，做好日常保养，及时准备相关故障修复备件，对于长时间故障的设备，及时发现并制定大修计划。

4.为集团整体资源共享、能力协同奠定基础

通过设备利用率实时和阶段性的统计分析，便于不同层级的管理人员了解和掌握的设备实际工作效率，哪些设备满负荷运转，哪些设备还有提升空间，发现异常设备及影响生产效率的原因，确定解决措施，科学合理地制定考核评价办法和排产计划。

同时通过云端联网，管理者可实时连接集团内关键资源设备的工作状态和负荷，从而有效对接集团内能力匹配的协作任务，实现集团资源共享和能力协同。

二、厂哑设备改造经历和经验

2015年完成了厂内三种类别十台机加设备（其中四台为数控机床,四台为普通的非数控机床，两台为实施过MDC的数控机床）的试点改造工作。

历经近半年的攻关克难，解决了包括数据通讯协议、网络稳定性、非数控系统设备工作状态判断、系统数据集成等一系列问题，最终三类机加设备信息全部采集上线。

通过和云网公司的沟通与合作，当前厂10台改造后的设备信息已经同专有云集成，可以实时查询设备状态和利用率。

目前，机加二期“哑设备”（58台）改造工作已启动，改造方案在一期试点的基础上进行了优化，已经通过审查，二期试点将继续扩大机加类“哑设备”的改造种类和数量，由一个机加分厂延伸到三个机加分厂进行改造推广。

当前对其它类型具有代表性的设备，也在进行改造研究，力争为集团公司全面开展“哑设备”改造奠定基础，为专有云平台实现资源共享、能力协同提供基础数据支撑。

三、成果展示

一五九厂通过“哑设备”试点改造，实现了不同类别机加设备信息的远程采集和监控，包括：

当前设备关机、空闲、运行状态以及正在加工的产品及其基本信息。

基于采集的设备状态、加工信息分析，能够实现对设备加工数据的统计、查询，对设备利用效率进行分析。

●非数控设备显示终端设计

嵌入式采集终端如图1所示。

其主要包括嵌入式信号处理控制板、显示终端、按钮开关、指示灯、钥匙开关。

其中嵌入式信号处理控制板具有GPIO端口，信号采集盒采集到的电流信号和主轴继电器开关量信号，以及8个按钮的开关量信号可以通过GPIO口输入嵌入式信号控制板。

嵌入式信号处理板与液晶屏幕通过串口进行通讯。

钥匙开关包括开机和故障信号，也作为开关量输入嵌入式控制板GPIO口。

图1非数控设备显示终端

●设备状态监控图

支持以直观的电子看板形式，以车间布局为背景，显示所有设备。

使用不同颜色表示机床不同状态，灰色表示关机状态，黄色代表空闲状态，绿色代表运行状态，红色表示故障。

可以通过双击进一步显示设备的详细信息，包括：

设备编号、设备名称、所属车间、工作状态、主轴转速、工作坐标等信息。

图2设备状态监控图

●设备利用率、完好率、合格品率、OEE等统计

图3设备利用率、完好率、合格品率、OEE等统计表

图4设备综合效率统计

●设备实际循环加工记录查询

图5设备实际循环加工记录

实际加工记录内容，可以考察单件实际加工时间、两件间的实际间隔时间（实际就是两件间的准备工时），以及单件加工时间和间隔时间是否稳定，并且可以通过比较与零件标准工时、相同零件在不同设备和不同操作工及不同工作时段间的差异。

●将设备在一个时间段内的各种状态以甘特图形式表示

图6设备状态甘特图

甘特图可形象展示各设备在不同时间段的关机、空闲、运行状态，由此可以快速判断设备在各个时间段内的忙闲状态，从而分析出各台设备的实际潜能。

●设备故障事件查询。

查询设备发生故障事件的开始时间、结束时间、故障原因、设备等。

●设备停机事件查询。

查询设备发生停机事件的开始时间、结束时间、停机原因、设备等。

●领导综合查询

为了方便领导者查询统计各类信息，设计领导综合查询功能，领导可以查询统计到各车间、班次、设备、人员的各类生产相关信息，如设备利用率、待机原因、不良品原因和数量等等，内容可以以图形、列表等多种方式展示。

图7领导综合查询图

一五九厂通过“哑设备”试点改造的研究和实践过程，积累了机加类“哑设备”改造的方案设计能力和实施经验，初步具备了后续同行业内的推广实施能力。