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            航天云網設備物聯接入平臺解決方案

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            一、案例背景與目標

            1、項目背景

            公司是2010年在江西鷹潭投資、注冊設立的銅加工企業。主要以有色金屬加工為主,生產電線、電纜和各種規格的裸銅線、鍍錫線,屬于較為傳統的工業企業。近年來伴隨著市場需求的變化、國家政策的驅動、新技術的普及和新模式的應用,加速推動了傳統企業的轉型升級。公司準確把握住了時代發展的趨勢,在企業管理方面,通過ERP系統的導入,實現了財務、庫存及供應鏈等層面的精細化管理。在生產加工方面,對原有的中拉,小拉及退火等35臺設備(未來還將引入10套拉絲智能化裝備)進行了自動化及數字化改造,實現生產過程的智能化管控。

            拉絲機設備的連續運行狀態對產品質量具有重要意義,傳統的監控方式不能有效保證對設備的狀態了解,迫切需要實現設備聯網,實現遠程監控,保證設備的有效運行。同時,為了進一步提升加工效率,能夠實現底層設備的數據與上層業務管理系統的數據對接,以及實現生產指令的自動回寫。

            2、實現目標

            1)實現設備數據采集與遠程監控管理。采用設備網絡和NB-IOT的方式采集目前已有的35臺改造設備(中拉、小拉及退火設備)及10臺智能化拉絲機的數據采集與監控。同時需要通過統一平臺對設備接入的數據進行管理及對上層業務系統的數據對接。

            2)實現設備數據與上層業務應用的互聯互通。目前有兩塊的對接需求,一是要接收ERP生產計劃中的“產品規格”、“設備編號”及“計劃重量”信息。二是要將“產品規格”、“計劃重量”信息寫入到對應智能化拉絲機的上位機程序中。

            二、實現方案介紹

            1、總體設計

            江西航天云網公司依托航天云網INDICS平臺設備物聯接入平臺接入設備云管家,為公司開發了設備物聯接入管理系統,并加入云應用中心,作為企業INDICS上云的入口。

            系統總體架構分為控制層、執行層和計劃層,執行層又分為采集層和平臺層,采集層實現對拉絲機及退火機關鍵工藝參數采集與數據回寫,平臺層實現設備接入數據管理及系統(金蝶ERP和安馳數控系統)間數據互聯互通。

            1 系統總體架構圖

             

            2、數據采集

            現場30臺拉絲設備和5臺退火設備均加裝了和利時PLC(以下簡稱PLC),PLC均支持網口通信,所有PLC通過網線直連至和利時交換機,交換器與三樓服務器連接,數據的采集過服務器上安裝的force view組態軟件執行(需進行點表配置)。

            2物聯網拉絲機

             

            PLC的詳細信息如下:

            型號

            接口類型

            支撐協議

            LE5107E

            串行通訊、Profibus-DP、現場總線、工業以太網和GPRS通訊

            ModbusRTU

            ModbusTCP

            Profibus

            LE5403

            串行通訊、Profibus-DP、現場總線、工業以太網和GPRS通訊

            ModbusRTU

            ModbusTCP

            Profibus

            LE5108

            串行通訊、Profibus-DP、現場總線、工業以太網和GPRS通訊

            ModbusRTU

            ModbusTCP

            Profibus

            LE5340

            串行通訊、Profibus-DP、現場總線、工業以太網和GPRS通訊

            ModbusRTU

            ModbusTCP

            Profibus

            LE5321

            串行通訊、Profibus-DP、現場總線、工業以太網和GPRS通訊

            ModbusRTU

            ModbusTCP

            Profibus

            1 和利時PLC信息表

            另外公司新采購了10臺安馳智能拉絲機(以下簡稱安馳),安馳使用的是自研系統,提供標準485通訊接口,底層支持ModbusRTU協議,支持數據的上傳及回寫。

            3、建設內容

            采集的工藝參數包括設備運行狀態(開關狀態)、斷線報警、耗電量、生產重量等(具體信息需現場根據點表確認);

            10臺安馳智能拉絲機,采用NB-IOT的方式進行采集;

            目前ERP的生產管理模塊調用我方接口,寫入“產品規格型號,工單號、計劃產量、機臺編號、人員ID”,向ERP做完工匯報時調用金蝶接口,通過工單號,向ERP接口寫入“班次產量”;

            ERP生產計劃主動推送至物聯網平臺,平臺提供集成接口。

            4、數據集成監控

            實現數據互聯互通需求,避免數據孤島,保證數據的統一性和完整性,系統提供與ERP和設備上位機程序的集成接口。接入ERP生產計劃信息,包括產品規格、設備編號及計劃重量,與設備采集參數綁定,便于生產計劃跟蹤及產品追溯。同時將“產品規格”信息寫入到對應設備的上位機程序中。設備數據集成效果如下:

            3 生產現場設備數據集成監控圖

            4 設備數據顯示界面

             

            三 、實施效果

            設備物聯接入系統上線運行以來后給企業帶來的效果如下:

            1、提升生產質量的穩定性。設備遠程監控有效保證了設備的運行穩定性,有效地保證了生產質量,減低了次品率和原材料損耗。

            2、提高了生產辦公工作效率。設備生產數據和ERP的打通,生產指令的自動下達,提升了工作效率20%以上。

            3、強化了現場精細化管理。平臺支持以工單為最小管理單位的報工操作,現場工作人員在下工后可通過按鈕的點擊直接完成工單的匯報,所有信息實時同步至 ERP 系統,實現了管理上一天一報一單一報的轉變,做到了對現場精細化的管理;

            4、實現了降本增效。以前工人在稱重過程中容易產生人為的稱重誤差,在拉絲數據采集后,根據采集的拉絲長度自動換算出重量作為人工稱重的檢審,解決了因手工記錄重量而帶來的漏計,多計等問題,有效降低了人為誤差,節約成本;

            5、提供及時準確的決策支撐。公司領導根據生產過程綜合統計分析數據,為設備管理、精益生產等方面的有效決策提供支撐,進一步提升公司經營效益。

            四、推廣分析

            設備數據的采集事先設備上云是工業互聯網的基礎也是關鍵。航天云網設備物聯接入平臺可以采用自研的接入網關、第三方接入網關或者4G/5G模塊直連的方式進行靈活的設備接入,實現與企業上層業務管理系統數據互聯互通,信息集成,在云端設備運管家直接應用,具有廣闊的應用推廣前景。

             

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