MDC生产数据采集管理系统介绍

文章作者

粒聚科技交付运维中心主任查杰杰

近年来，德国提出了“工业4.0计划”“互联网大数据+生产制造”，美国倡导发展“工业互联网”，中国于年正式发布《中国制造》，明确加快建设制造强国要“以信息化和工业化深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向”。

但无论是德国工业4.0、美国工业互联网还是《中国制造》，各国制造业创新战略的实施基础都是工业大数据的收集和特征分析，及以此为未来制造系统搭建的无忧环境。

数据采集一直是困扰所有制造企业的最大痛点，因自动化终端设备品牌类型繁多，不同年代采购的产品厂家和数据接口及支持协议各异，加之国外厂家本地支持有限，费用高昂，只要还有其他人工参与环节，这些数据就不完整，就不能得到实时数据，数据滞后，企业的生产成本就高，产量与效率就大打折扣，智能制造就无从谈起。

从采集设备种类上看主要包括：PLC设备、CNC设备、机器人、智能仪器仪表、数据库、上位机等；从数据采集类型上看，不仅要涵盖基础数据还将逐步包括半结构化的用户行为数据，网状的社交关系数据，设备和传感器采集周期性数据，网络爬虫获取的互联网数据，以及未来越来越多有潜在意义的各类数据。

背景

面对如今激烈的市场竞争与多品种小批量的生产制造模式，当前制造业的企业资源计划，如果仅仅局限于业务管理部门(人、财、物、产、供、销)或设计开发等企业上层的信息化管理系统，是远远不够的。如果车间最底层的加工设备——各类PLC设备或数控机床等没有联网，必然成为制造企业智能化的制约瓶颈。

所以，对于现代制造工厂来说，除了要提高设备的自动化程度、机床的数控化率外，更要使所其拥有的生产设备、数控机床具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在车间的执行层与上层管理层通信畅通无阻。简单来说，也就是保证生产设备状态与MES/ERP/PLM等管理软件互通互联。

企业生产线处于高速运转，由生产设备所产生、采集和处理的数据量远大于企业中计算机和人工产生的数据，对数据的实时性要求也更高。在生产现场，每隔几秒甚至每百毫秒就收集一次数据。利用这些数据可以实现很多形式的分析，包括设备开机率、主轴运转率、主轴负载率、运行率、设备综合利用率(OEE)、零部件合格率、质量百分比等。

MDC管理应用效益浅谈

ManufacturingDataCollectionStatusManagement

首先，在设备联网之后原先处于数据孤岛的工厂设备将会被统一的管理和监控，包括生产数据的实时反馈，让工厂的运转处于全自动化的统计及反馈，同时能实现远程查看及提醒；设备的故障也能实现预警提醒通知，让设备在发生故障前被提醒和维护。

其次，在生产工艺改进方面，MDC可以采集大量的生产过程加工工艺数据，在软件应用层就可以汇总分析这些大数据，整个生产过程得到透明化，透过数据分析了解每个工序是如何执行的。将工艺参数与质检结果进行关联，就可以计算得出最合理的标准工艺参数，从而改进工艺，提升产品质量。

（图：MDC采集部分设备实时参数展示）

第三，联网之后设备的历史数据也将被完全的记录和保存，设备备品备件、保养、点巡检、故障、维修得以全面管理。提升企业设备保全能力，提高设备类似故障维修效率，进而提升设备OEE，给企业带来直接经济效益。（设备保全管理也是个大命题，下次专门另做介绍）

（图：粒聚TPM管理系统简图）

最后，车间的生产数据也可以形成统计报告与生产报表，让生产计划部门可以全方位的实时了解生产状况，及时调整生产计划。

粒聚科技MDC整体架构及方案简析

数据采集方式：无论是数控还是各类PLC控制设备，通过粒聚科技边缘应用gateway，可以通过网口、串口、I/O控制、各类智能仪器仪表实现数据采集获取；

实时状态：生产数据采集可以很容易获得设备实时运行状态，如加工、辅助、停机、故障等状态；开关机记录、工作模式、加工信息（如主轴转速、进给速度、程序名等）也可同步获取；

故障告警：无论是PLC设备还是数控设备均可采集故障告警信息，如伺服告警、液压告警、主轴告警、程序告警等，通过数采快速采集告警信息，设备管理人员及时、准确获知并定位问题，提高设备故障排除效率；

运行效率：运行效率可以按照企业情况自行定义，粒聚科技标准产品一般可配置时间利用率、性能利用率。另外，产量效能与时长统计也可清晰地进行展示；

性能趋势与数据分析：图表的呈现趋势图比较直观，状态、产量、时长、利用率均可展示，且可以进行对比；

设备报表：粒聚科技设备综合报表非常灵活——

按照不同的时间维度：日、周、月、年等；

按照不同的生产部门、车间，可按照分档、排序、趋势等不同的分析方式；

按照稼动率、开机率、故障率等关键数据分析维度，获取设备管理部门所需的各类综合报表。

结束语

不同于传统的信息化管理软件，侧重点在人、在业务流程。MDC系统扩大了管理范围，打通了底层设备与人、信息化管理软件之间的桥梁。

以数字化生产、智能制造为建设目标，利用传感技术、无线通信技术、计算机网络技术、智能数字化技术、物联网应用服务平台技术等多种现代化技术，打造基于企业工业物联网平台的实时数据采集系统（MDC），建立起一个具有示范效应的数字化、网络化、智能化、智慧化的现代工厂。

通过MDC（生产数据采集系统）的实时数据采集和实时传输功能，实现敏捷、柔性制造的生产管理目标，以信息可视化提供的数据支撑，准确掌握生产设备的资源负荷状况，找到影响质量的因素，提高瓶颈资源利用率、提升生产应变能力，最终以信息可视化达到问题预判、问题预防，减少生产问题。

南京粒聚智能科技有限公司，一家深耕于5G工业互联网与智能制造领域的科技型企业。粒聚科技聚焦制造型企业的数字化转型，凭借在传感接入、网络适配、协议解析、数据挖掘、价值适配、人工智能以及边缘计算、边缘控制等方面的优势，通过生态体系为产业链上下游企业提供完整的数字化转型服务包，并通过服务过程中积累的大量工业APP及丰富的运营经验，帮助企业降本增效，协助企业逐步实现数字化、智能化并向智慧化转型。

转载请注明：http://www.180woai.com/afhhy/2043.html