一、实施背景
1、部分老设备无通信接口或接口被占用,需改造;国外设备协议开放差;
2、车间及设备老旧,现场设备是单站设备且型号杂乱、数量多,未搭建车间网络;
3、运维人员少且能力不足,物联网知识及经验不足,面对复杂网络问题无法及时处理;需要远程运维功能;
4、设备数据量大,包含设备运行状态、工艺参数、产量等数据,对采集硬件及平台的准确性和稳定性要求高;数据处理及推送需要考虑一些容错,算法复杂。
5、设备管理能力差,停机时间厂,故障率高;维修人员响应慢;维保人员不按照要求进行定期维保;备品备件管理差。
二、具体措施
1、针对老旧设备无通信接口或者接口被占用的情况,若设备可扩展串口或以太网通信模块,则增加扩展模块,对设备进行改造;若无法增加通信扩展模块,则通过增加IO采集卡、PLC等硬件的方式,对设备状态、转速等参数进行采集,满足客户需求。针对外国设备,通过抓取报文的的方式进行协议解析及破解。
2、针对车间老旧、设备未联网且数量多、布线困难的问题,提供全4G的解决方案,省去布网工作,大大减少施工的工作量。采用自主研发的TDE智能边缘计算采集器,通过以太网或串口与设备通信,采集设备数据,后通过4G网络将数据传输到云平台上。
3、针对运维人员不足且能力有限的问题,提供人性化的网关及平台配置界面,通过云平台可直接为采集网关下发配置。同时在智能网关内有透传功能,可随时随地远程连接现场网关及设备,运维人员无需到厂即可查看问题,大大节约了运维人员时间,提高效率。
4、针对数据准确性和稳定性要求,网关内置断网续传功能,并有4GB存储空间,若4G网络中断,可将采集数据优先存储到智能网关内,待网络恢复后再推送平台。同时平台上搭配算法及容错逻辑,通过数据总线的方式推送MES系统,保证数据的准确性。最终通过这样一套系统,建立数据通道。
5、针对用户设备管理差、设备停机时间长、故障率高、备品备件管理差等问题,为用户提供智能维修、智能维保、备件管理等APP,对设备运行数据进行分析。运行状态、报警等数据关联到设备智能管理平台APP上,实现自动/手动报修、自动生成报修单等功能,同时关联备品备件和公司ERP,实现备品备件科学管理。
三、应用成效
针对旧工厂、老旧设备的数据采集,此系统为用户省去了复杂的网络布线工作,减少了施工带来的设备停机,减轻后期运维的压力,同时保证了数据采集的准确和稳定。通过这套系统,建立了底层设备与MES系统的数据通道,数据准确、稳定。IIOT工业云平台系统中智能维修、智能维保、备件管理等设备管理APP的应用,为用户提升了设备管理、工艺管理、人员管理的能力,降低设备停机时间,提高设备稼动率,同时为用户节约了大量人力成本。此系统已成功应用到用户的5个工厂中,总的来说,降低了工厂成本,增强产品质量,提高工厂产能和利润。