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[资料] MDC数据采集系统

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发表于 2018-5-11 20:37:20 |显示全部楼层
一、MDC数据采集系统概述

MDC数据采集系统 又名为生产数据及设备状态信息采集分析管理系统,主要面向于生产制造型企业,对其内部车间的生产数据、人员数据、设备数据等进行实时监控,并存储在数据库中,通过图表或报表的样式进行展现,确保了分析和优化生产工艺流程所需的透明度。MDC数据采集系统是实现工厂智能化改造的第一步,也是现场自动化控制设备与管理层之间的信息纽带,能够实现异常数据实时反馈、管理推送可视化、现场监控远程化、过程管控集成实时化,最终实现工厂的数字化管理!

图片1.png

二、MDC数据采集系统解决方案

第一步:工厂现场调研

当匠兴科技接到客户需要MDC数据采集系统后首先会组织团队人员到客户现场进行调研,调研内容分为以下几方面:调研车间布局、调研工艺流程、调研生产设备现状、设备维护保养计划于维保记录、设备巡点检操作规范、设备开停运行情况、设备故障处理过程、调研生产操作、调研设备需求(自动化设备等)、调研设备接口与协议、调研设备相关的关键数据采集、优化潜在工位的操作人员访谈、自动化改造部门的历史项目、在建项目、规划项目、自动化改造部门产品稳定性及自控水平……

第二部:MDC数据采集系统硬件设备的安装及调试

工厂数据采集系统硬件设备的安装及调试

MDC数据采集系统主要由匠兴工控组负责,主要负责现场网络环境搭建,包括网络设备、服务器等;无线热点定位和布置;设备数据采集接口、人机交互设备在内的硬件安装与调试工作,包括PDA、智能手表、智能终端等;数控机床、机器人设备的数据接口实现;需要确认并跟踪落实系统硬件的到货、部署搭建、设备接口与网络等基础设施的配套改造等工作,并配合系统实施组进行系统的软硬件总体测试和数据贯通工作。

1.现场网络传输搭建

现场需要搭建各类网络传输设备,比如服务器、集线器、交换机、网桥、路由器、网关、网络接口卡、调制解调器、光纤收发器、光缆等等,再运用有线网络技术、无线网络技术或者无线通信技术设置有线接口、无线热点定位和布置等,通过布置的网络把现场采集到的各项数据传输到MDC数据采集系统数据库,然后通过显示层,比如PC端、APP端、BS客户端、车间电子看板、集控中心等进行展示。

2.人机交互终端的搭建

当生产计划下达分发到各个具体的工段/工序,而最终进行生产加工的具体对象是工序下的设备,那么如何将指令直接反馈到设备上,让操作员通过设备上的生产计划指令展开生产加工任务呢?这时就需要一个人机交互终端入口;另外,对于生产线众多的设备,设备的日常维护作业(保养、巡检、点检、维修)如何直观放映在对应的设备上,也产生一个交互终端入口的需求。所以在构建MDC数据采集系统的时候就需要搭建人机交互终端。人机交互终端包括:工控一体机、工业一体平板电脑、微型电脑终端、触摸屏、立式一体机、LED显示屏、智能手机、智能手环等。

人机交互终端

通过对人机交互终端搭建可以将生产计划指令、设备日常维护指令直接下达到设备上,并且对于设备的实时运行情况、单台设备的OEE做图像化展示,还可实现加工产品与设备的信息共享。设备终端还将包括:调用SOP作业指导书、调用工艺图纸、人员上岗验证、人员考勤、安灯预警操作等相关功能,提供了生产线设备端的交互入口,让人、机、料互相交互成为可能,操作人员按相关指令进行作业任务,进而减少沟通成本、保障按计划有序开展工作;集成了岗位验证、考勤功能,简化了人员管理的运营成本。

3.数采终端搭建

工厂数采终端

MDC数据采集系统数采终端包括:RFID数采终端、RFID天线、PDA手持终端、扫描枪、3G手持移动终端、视觉识别终端、视频监控终端等,RFID利用无线射频技术,完成数据的采集和传输,带有RFID识读功能的手持PDA进行识别,主要运用于工厂内的生产线数据采集、质量追溯、仓库管理、设备数据采集等,比如厂内的备料派料往往通过PDA与相关人员进行交互;品保人员需通过PDA界面传输检测结果;PDA需要接收各个设备的日常维护工作等。通过对生产数据记录分析、单品或批次追溯、设备运行状态智能监控,全面提高制造企业的生产力。

4.标签的使用
                                                                                  标签包括RFID、一维条码、二维条码

标签在仓库以及车间中广泛被使用,仓库中主要是从物料的采购、领用、完工、销售及仓库其他出入库管理中进行使用,而车间中主要是工序的派工、流转、工时及完工申报时使用,配合RFID的无线射频识别技术,可以直接通过读写设备方式把仓库及车间数据传输到MDC数据采集系统数据库中,方便车间管理者能够实时分析车间生产流水情况。

5.标准数控系统、二开数控系统、PLC及工控PC、加装传感器
5.标准数控系统、二开数控系统、PLC及工控PC、加装传感器.png


加装传感器:

在MDC数据采集系统过程中常用的加装传感器类型有:光纤传感器、模拟传感器、金属感应器、红外感应器、气敏传感器、磁感应器、震动感应器等,工厂中采用加装传感器可以采集温度、湿度、压力、技术、液控、位移等等数据,并将数据进行高速传输,方便系统的读取和分析,在很大程度上提高生产效率。比如在生产线对设备进行联网监控时,在手工作业中,可以在工序上安装传感器自动采集工序的在制品产出量,进而缩短人工时间,提高效能。

数控机床:

数控机床包含两种数据系统,一种是标准数控系统,还有一种是二开数控系统,匠兴科技可以对这两类数控系统进行数据的采集,涉及国内外各种品牌,比如欧美的西门子、FAGOR、海德汉永克等;日本的三菱、兄弟、马扎克等;国产的华中、广数、凯恩帝等;台湾的新代、宝元、中达等。

数控机床设备采集系统

MDC数据采集系统要采集数控机床数据信息层上需要具备一个RSS接口或以太网接口,进行诸如操作程序、信息的数据传输,以及在办公室环境中监视设备的统计数据的传输。CNC机床需加装设备智能终端,智能终端系统缓存预定指令,比如加工程序,安装智能设备终端、可通过上位机直接发送指令,缓冲一些常用的数据,简化生产过程中通讯传递的数据量,以提升网络的可靠性。
原则上应在每个CNC数据机床工位加装视觉图像识别系统,在吊钩上取得在制品放到工位上时进行视觉图像自动识别,系统识别后自动调用相关的加工程序到对应加工设备,如果考虑每台加工设备都加装视觉图像识别系统成本问题,可以考虑规划生产流水线。仅在每流水线的特定位置加装一套识别系统,系统识别在制品后,能够通过流水线把相应在制品指定分配到对应的加工设备上,这样亦可进行自动装载程序,并且可以做到按CNC工位的繁忙情况智能均衡安排加工设备的生产任务,避免加工不同型号产品时刀具的反复切换带来的时间成本。

PLC的使用

通过PLC等技术将设备和工控机进行集成,通过监听设备的一些物理参数,当这些物理参数超出系统事先设定好的预警范围则进行异常汇报,生产过程中实际生产与计划差异超出预先设定值,则自动发送邮件,短信,看板等方式展现给相关负责人员。

6.电气类产品安装及使用

主要包括激光打印机、条码打印机、液压器件等

7.电子看板的安装及调试

车间电子看板

可根据自己公司的需要,来制定电子看板的大小和显示内容,显示内容可以包括ERP系统信息、MES系统信息、自定义信息、图形化信息、视频信息等。以上信息均可以通过网络线或无线终端实现看板与服务器之间的通信,服务器上的数据跟电子看板上显示的信息同步。

第三部:MDC数据采集系统分析及运用

1.底层数据的采集。能够与设备通讯的情况下尽量通过通讯的方式提取现场数据;实在不能通讯的设备,可以通过在变频器等设备上并线的或外加传感器、智能设备终端的方式去读取;
2.MDC数据采集系统对生产线的每台生产设备(包括PLC,CNC数控机床等)部署设备终端,再通过企业已存在的网络将数据进行统一联网,从而形成对设备的实时监控,采集计算设备实际执行OEE的相关数据,从而为每台设备制定 OEE计划标准,将标准集成到系统中
3.MDC数据采集系统通过构建设备基础资料,设备运行监控,设备运行保养,设备备件管理体系,有效保障设备相关的所有管理需要
4. 可视化车间看板 的使用,不论是PC、PAD、手机都能够使用看板进行管理。异构件备料看板、物流(装车)计划看板、生产指令看板、快速返修看板、在制品流量监控看板、异常看板、库位目视化看板、差异看板、消灭看板等的运用
5.通过安灯系统引发异常。通过操作辅助设备主动汇报异常(例如PDA进行异常汇报),自动发送邮件,短信,看板等方式展现给相关负责人员
6.多维度的KPI考核数据客观反馈设备以及相关管理人员的绩效;
7.生产运营集控中心的建立。在企业内部构建生产运营集控中心。将差异化看板系统、设备联网监控系统、安防监控系统、异常预警系统统一集成部署到运营集控中心,使管理者在一个地方实时汇总现场数据,作出管理决策。

三、MDC数据采集系统特色

1、实时数据库
企业级的生产数据实时平台
分布式数据架构、满足集团需求
实时访问全厂生产数据
高效的数据压缩算法
长期保存历史数据
支持在线计算和统计
支持远程范围、多种数据接口
个性化定制服务、灵活满足用户需求
不间断稳定运行

2、车间组态组件

工厂数据采集系统车间组态组件

专业的图形仿真技术
监控画面与实际生产活动保持一致
丰富的设计工具
工程组态模板(采集模板、画面模板、脚本模板、图形模板)
组态工程开发XML
多语言操作系统兼容
支持完整的PLC协议
具备定制化组态能力
可进行设备改造、信号转接

四、MDC数据采集系统成效

1.提供了生产线设备端的交互入口,让人、机、料互相交互成为可能。
2.将每台设备的指令直接下达到具体设备,操作人员按相关指令进行作业任务,减少沟通成本、保障按计划有序开展工作。
3.集成监控检测加工设备的关键指标,避免了质量异常的发生,节省了返工成本
3.集成了安灯系统,支持在安全、人员、质量、响应和成本方面的不断改进,减少浪费
5.与CNC工位相互结合,提升了生产数据交互的稳定性,避免异常的发生。
6.设备日常维护作业计划由系统自动产生,防止遗漏延期,确保计划正确执行,减轻维修部门主管工作,提高了人员的工作效率;
7.设备日常维护作业有序进行,保障了设备的稳定性,降低了生产风险、降低了设备维修成本。
8.设备OEE的最大优化。时间稼动率(可用率),性能稼动率(表现指数),良品率(质量指数)
9.可视化车间看板。通过多维度的统计、分析、计算为管理者提供企业数据的可视化展示,实现目视化管理,从而降低企业运营成本,提升各个业务部门协同效率。

五、MDC数据采集系统的应用场景

工厂数据采集系统的应用场景  工厂数据采集系统的应用场景
工厂数据采集系统的应用场景  工厂数据采集系统的应用场景  工厂数据采集系统的应用场景

六、应用的案例

绍兴某化纤集团MDC数据采集系统
利用OPC协议,对原有数据孤岛进行整合,再结合阿里IOT数据协议将大数据汇总到云端。
集团总部监控中心实时查看下属生产厂的生产运行状态数据。
海量历史数据分析,为生产改善提供数字支撑工具;多终端支持、PC、移动端、看板
产品特性:实时监控,数据采集,OPC,看板
服务内容:标准解决方案定制解决方案
案例场景:数据可视、预测性维护、远程监控设备管理、连接工业物联网

某大型跨国电缆集团MDC数据采集系统
通过现场加装传感器,以及模数转换模块等手段实时采集现场五十余台生产线产量以及设备运转参数等数据,再通过阿里IOT数据协议将大数据汇总到云端。
集团海外总部监控中心实时查看国内三家生产厂的生产运行状态数据。
海量历史数据分析,为生产改善提供数字支撑工具;多终端支持、PC、移动端、看板
产品特性:实时监控,数据采集,OPC,看板
服务内容:标准解决方案定制解决方案
案例场景:数据可视、预测性维护、远程监控设备管理、连接工业物联网



发表于 2018-5-16 08:40:53 |显示全部楼层
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