设备联网信息化方案模板Word格式.docx
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2.4.1.数据采集说明7
2.4.3.设备Andon及故障呼叫系统8
2.4.5.设备维护管理10
2.4.6.机床MDC与DNC11
2.4.7.设备可视化报表分析13
3.项目实施管理15
1.前言
1.1.项目背景(项目地点现状及总体目标)
最终用户:
XXXX有限公司(以下简称:
“XXX公司”)
项目名称:
整厂设备联网信息化管理
客户所在地:
广东.广州
XXX公司为加速两化深度融合启动智能制造试点,迈向数字化工厂,在实施ERP/MES(生产制造执行系统)系统中,为实现CPS物联网,将所有设备联网并实现数据采集,通过硬件与软件结合的方式,将550台XX(工艺类型)设备的控制器及数控系统进行互联,根据设备中包含的信息(如运行状态,故障及报警信息,工艺参数,生产节拍,生产数量,合格数量,生产程序名等),通过数据采集、储存、分析及链接,达成设备互联互通的目标。
整个系统包括现场设备数据采集与控制、过程数据存储及分析、WEB客户端互动界面。
系统实时连通所有设备,可远程监控,通过从设备中抓取运转信息,通过工业以太网,将数据发送至ERP/MES系统进行处理,进行实时数据和长期数据的规律分析,在系统中实现全方位监控设备运行细节,寻找规律达到精细化管理的目的,透明化与动态管理。
1.2.项目描述(车间实际生产管理及维护问题描述)
车间以X条主轴线加工线与X条副轴加工线为主,每条线分为立式平面磨,高速平面磨,精密镗床,铰绗,铰绗搬送机,去毛刺机六道主要工艺处理.十条生产线,现状存在以下问题
1:
维护实时性差:
中心派任务到现场技术人员维护过程主要靠手动录入,维护信息刷新效率低,不具备及时性.
2:
自动化程度弱,不具备信息管理功能:
:
主要由现场人员对设备故障进行按灯操作报警申告,存在一定的误报,漏报.同时降低人员操作效率.缺少简单直观的实时管理界面,无论企业中心还是现场控制室都能无法将现场设备实时状态一览无遗.
3:
缺少对生产维护精益管理依据:
长久以来没有将现场设备的故障报警结果分项分类去统计,达到通过数据的经验分析更有效维护管理保养设备的手段.
4:
无法与第三方系统集成:
没有预留与MES系统接口,排产系统无法及时得知现场设备的状况.无法获得产品的良率,从而对设备生产过程的OEE绩效目标进行改善.
1.3.项目资料提供(设备调研表车间设备布局图工艺说明)
1:
系统覆盖范围机加工,XX,XX,装配等四大工艺车间10种类型550台设备,具体设备按车间-〉工艺-〉品牌-〉控制器类型-〉接口类型-〉源程序-〉数据类型等参考下表:
序号
车间
工艺
设备名称
设备品牌
PLC型号
是否保留源程序
扩展接口类型
数量
单台数据变量
1
装配
调芯
气缸调芯机
劲拓
欧姆龙CJ2MCPU13
是
以太网
8
15个
2
高冲
轴承调芯机
东芝
三菱Q02UCPU
否
RS485串口
12
20个
3
4
5
6
7
2:
设备布局图(CAD,PDF,JPG均可需列出车间面积设备位置是否存在布线槽)例:
3:
工艺路线图()例:
1.4.项目说明(可量化的目标或功能要求)
通过对XX车间设备自动化技改将所有加工设备达到分散控制集中管理的目的,该系统基于WINDOWS操作,具备自动实时性,所有设备的状态信息均通过设备控制器直接采集上传,所有故障采集刷新频率不超过1S,要求所有故障信息零遗漏,零误报.
建立中控系统,将设备状态集中网络化管理,系统具备对设备的全局监控,分线监控,单机监控,设备关键参数运行趋势曲线,报警管理,开停机分析,故障分项分类统计分析功能
3:
可视化功能:
提供电子看板展示功能
具备容量性扩展与第三方协议性扩展,具备对新纳入的硬件设备预留接口协议,便于扩展各类加工设备控制器及总线协议,同时预留软件数据库ODBC接口,并开放OPC功能.方便ERP/MES/WMS/QMS等系统集成.具备分厂乃至集团规模型扩展,单套系统可容纳1024台设备数据处理能力.分层构建该系统可无限制扩展设备数量
系统建设预计达到设备综合管理的及时性,准确性,提高人员的生产维护效率,缩减人员的申报工作量,通过故障的分项分析达到设备绩效维护精益化管理。
2.XX设备联网信息化方案
2.1.任务要求
客户要求
数据采集解决方案
客户预期是/否/新增
全局设备状态集中实时监控管理,单机设备运行参数的实时监控
设备监控
设备关键参数运行趋势曲线,事件处理记录
设备安灯及呼叫系统
开停机分析、报警管理故障分类统计分析功能
设备启停机、故障信息报警及历史曲线分析
提高设备绩效维护精益化管理
设备点检及维护保养
机床MDC与DNC定制化功能
可视化看板管理
设备管理可视化看板
操作及权限管理
手机信息提示
手机短信提醒
新增
2.2.开发环境
服务器系统:
采用WINDOWSSEVER系统及研华授权WEBACCESSSCADA8.0软件
操作站系统:
XP/WIN7/LINUX;
数据库:
SQLSEVER2012
开发接口:
SDK,OPCUA
2.3.数据采集硬件及架构()
xxxxx控制系统硬件及网络架构
1、监控中心服务器
硬件冗余设计,XXX数据服务器、XXX工程师站、XXX台操作员站、XXX网络打印机、XXX台UPS断电时间不少于XXXmin;
2、车间级控制器
XXX台数据采集器、本地和远程控制、自带触摸屏系统及监控画面
3、网络架构
车间到监控中心采用光电交换机、环网布线,车间本地采用网线/WIFI/串口综合布线;
要求数据采集时间小于XXXms;
4、采集模块
网口/WIFI/串口采集模块,AI信号XXX个:
采集速率XXX、信号类型XXX;
DI信号XXX个,TTL/隔离信号;
AO信号XXX个;
DO信号XXX个;
5、传感器模块
温度/压力/流量/继电器/接近开关…
2.4.数据采集解决方案
2.4.1.方案说明
系统分为四层:
信息采集,通讯管理,现场执行,中控管理四层
信息采集层:
根据工艺立式平面磨,高速平面磨,精密镗床,铰绗,铰绗搬送机,去毛刺机通过三菱Q系列PLC,西门子PLC扩展RS485/TCP通讯模块方式或加装XX传感器与ADAM6000模块将设备的故障信息,运行状态及主要工艺参数信息主动上发。
通讯管理层:
每台设备通过增加研华EKI-1521串口转以太网模组,将PLC扩展的RS485/TCP接口统一转换为网络通讯方式,每条线采用一台研华ECU-1152上传至车间控制室网络,整个车间采用星型/环网冗余结构汇总到EKI-5526-AE16口工业交换机并接入集团网络。
现场执行层:
现场车间具备K3WISE智能操作终端,现场人员可通过该系统对现场的设备实时状态,历史分析,报警管理,操作人员记录等信息做全局直观管理。
并将本地信息直接上传至中央控制服务器。
中控管理层:
中控管理系统除具备现场车间维护室的所有备K3WISE智能终端数据监管功能(现场人员可通过该系统对现场的所有设备实时状态,历史趋势分析,报警分析管理,操作人员记录等信息做全局直观管理)。
同时具备对接现有ERPK3WISE/MES系统后台,可自动将维护信息导入汉德派工维护系统的数据库中。
在提供完工数量与良率的基础数据上可提供设备稼动率分析图表功能。
2.4.2.数据采集说明
XXX车间
生产工艺
数据类型
数据处理描述
注塑
立式注塑机
总计产量加工节拍
压力温度合格数量
1HZ采样率,数据库预留接口,服务器保存两年内数据
XXX
2.4.3.设备Andon及故障呼叫系统
当生产出现任何异常情况时,员工可通过K3WISE现场终端操作,利用三色灯及声音报警系统发出呼叫信号、并通知相关部门协助处理异常。
根据现场异常可分为设备异常,缺料,质量,操作等四大类情况,系统会立即捕获相应的故障信息并记录。
相关信息被捕获后,立即以亮故障红灯、看板指示、现场故障语音播报及手机短信等多种方式及时提示并发出故障信息,呼叫相应人员及时处理,同时,便于故障处理人员快速确认故障类型(操作问题、设备故障、质量问题、物料问题等)并通过现场终端进一步确认故障的细化原因,缩短工人故障等待时间,故障消失后,工人在现场再次确认故障灯熄灭。
故障的整个处理过程,系统也将实现详细记录,便于统计分析。
2.4.4.设备启停机、故障信息报警及历史曲线分析
系统能够实时自动记录每一次停机的真实原因,具体到哪一个小设备,甚或某一个设备的某一个信号点;
并能够区分每一次停机的类别(BreakDown/ShortStop);
操作工能够方便选择停机代码;
停机代码按照工厂制定的层次规则进行划分,操作工只需逐层过滤选择;
提供模糊查询,操作工能够输入停机代码中的部分,系统可以根据模糊算法进行检索;
提供精确查询,操作工直接输入停机代码,系统即可自动完成数据检索和记录。
一次停机事件关联多个原因,可以在当前停机事件的备注中填写相应的停机原因代码。
2.4.5.设备维护管理(设备点检、定检和巡检)
通过K3WISEERP系统接口,获取设备的编号、名称、状态等数据,在MES系统中建立设备台帐。
设备台账基础数据包括设备ID、设备编号、设备名称、设备购买时间、设备厂商、设备型号、设备类型ID、生产线编号、厂商、型号、备注。
通过手持PDA扫描设备条码,对设备进行点检、定检和巡检。
设备负责人对设备点检进行复审,系统每日随机指定一台设备要求复审人员进行全检,未能完成的,系统进行自动报警,以提高设备点检率,保证设备正常运转。
主要是由设备部门的日常巡检人员来完成的工作,作业人员采用移动设备,按照每个设备的巡检流程(SOP)在现场实际作业,并记录作业内容,形成后期跟踪和考评依据,同时能够不断优化巡检周期和巡检流程。
手机现场扫描设备二维码——>
系统自动显示设备保养内容——>
工人输入巡检状态信息——>
系统自动上传信息到系统平台,形成设备历史记录。
2.4.6.机床MDC与DNC
MDC说明:
针对此次设备数据信息及加工任务的数据采集,我们将采用以下信息采集方案。
生产数据兼容数控机床、机器人、自动化生产线等各类数字化设备。
包括FANUC、SIEMENS、HEIDENHAIN等上机床CNC控制系统,以及三菱、欧姆龙等各类PLC的设备。
生产数据
自动采集:
程序号,程序循环次数,程序循环时间
人工反馈:
任务数据,任务实际完成数据,工艺数据
参数数据
主轴倍率,主轴转速,主轴负载
- 配套讲稿:
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