一、行業(yè)背景

近幾年工業(yè)互聯(lián)、5G、機器人等信息化、自動化技術(shù)快速發(fā)展，面對新一輪制造業(yè)數(shù)字化的技術(shù)浪潮以及引起的產(chǎn)業(yè)變革，國內(nèi)注塑行業(yè)面臨新一輪轉(zhuǎn)型升級的契機。通過自動化、信息化提升工廠內(nèi)部生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品品質(zhì)，同時又可以提升產(chǎn)業(yè)鏈整體協(xié)同效率。

注塑機的數(shù)據(jù)采集一直是注塑企業(yè)數(shù)字化的一大障礙，尤其是存量老舊注塑機，在出廠時未曾規(guī)劃數(shù)據(jù)通訊接口。對于注塑這類離散制造業(yè)，注塑生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)對于注塑生產(chǎn)管理、品質(zhì)管控、工藝優(yōu)化有非常大的實際意義。近幾年尤其是在工信部大力推行制造業(yè)數(shù)字化的背景下，目前注塑行業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，注塑機通訊采集全量數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)解決生產(chǎn)過程問題，幾乎成為這個行業(yè)的標配。

注塑行業(yè)信息化系統(tǒng)面臨的三大問題：

1）老舊注塑機如何通訊采集全量數(shù)據(jù)？

2）注塑生產(chǎn)過程高頻數(shù)據(jù)如何分析應(yīng)用？

3）注塑數(shù)據(jù)如何應(yīng)用指導(dǎo)生產(chǎn)管理？

二、解決方案

2.1數(shù)據(jù)采集-數(shù)采嚴選

老狗科技推出的“數(shù)采嚴選”可兼容常見注塑機、數(shù)控系統(tǒng)、PLC協(xié)議，其中注塑機邊緣計算網(wǎng)關(guān)，兼容市面上所有常見的注塑機品牌及機型，支持設(shè)備全量數(shù)據(jù)無損接入，通過與注塑機控制器相連，即可獲取注塑機運行狀態(tài)、成型參數(shù)、工藝參數(shù)、報警信息、能耗數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)參數(shù)，同時，通過數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)自帶的邊緣計算功能，對設(shè)備數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計，用戶還可獲取設(shè)備的訂單進度、生產(chǎn)效率、稼動率、良品率等生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。用戶可實時手機端/電子看板上查看設(shè)備運行的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)生產(chǎn)過程訂單可期、效率可見、工藝可控、質(zhì)量可溯。

采集參數(shù)：

1）運行狀態(tài)：運行、手動、半自動、全自動、調(diào)模、停機、報警及各種狀態(tài)持續(xù)時間；

2）生產(chǎn)數(shù)據(jù)：當日產(chǎn)量、昨日產(chǎn)量、總產(chǎn)量、生產(chǎn)節(jié)拍、稼動率、OEE等；

3）能耗管理：分項計量、能耗統(tǒng)計、能耗分析、單品能耗、能耗建議等；

4）報警信息：注塑機控制器255個故障信息；

5）實時參數(shù)：各段溫度、壓力、位置、模數(shù)、周期時間等；

6）工藝參數(shù)：開關(guān)模、頂進、頂退、射膠、保壓、儲料等調(diào)機設(shè)置參數(shù)；

7）成型參數(shù)：開關(guān)模計時、射退時間、射退位置、保壓轉(zhuǎn)換壓力、儲料計時等；

8）品質(zhì)參數(shù)：關(guān)模、開模、低壓、高壓、托模、循環(huán)、射出終點等。

2.2 數(shù)據(jù)分析應(yīng)用-邊緣計算

常見的注塑機數(shù)據(jù)有400個左右。這些數(shù)據(jù)單單是注塑機生產(chǎn)過程中實時產(chǎn)生的裸數(shù)據(jù)，從采集到實際把數(shù)據(jù)應(yīng)用到生產(chǎn)管理過程中，還需要對數(shù)據(jù)的處理，把數(shù)據(jù)與實際工單關(guān)聯(lián)，才能產(chǎn)生實際的功能應(yīng)用。

目前大部分的注塑信息化系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集基本只使用開合模數(shù)據(jù)以及工藝參數(shù)，而注塑機運行狀態(tài)都不一定能準確呈現(xiàn)。注塑生產(chǎn)過程高頻ms級數(shù)據(jù)更沒有辦法進行深度應(yīng)用，一臺采集終端或者服務(wù)器對多臺設(shè)備采集頻率基本只能做到和生產(chǎn)周期同步，面對快速機很多都束手無策。老狗科技采用邊云協(xié)同架構(gòu)，利用邊緣計算網(wǎng)關(guān)實時與注塑機控制系統(tǒng)通訊，并通過邊緣計算進行數(shù)據(jù)分析處理，對采集數(shù)據(jù)進行清洗、邊緣算法處理，并按照數(shù)據(jù)性質(zhì)采用分頻傳輸至軟件系統(tǒng)，減少流量帶寬、減少軟件開銷。通過我們服務(wù)的數(shù)千家注塑企業(yè)，梳理出來常見數(shù)據(jù)應(yīng)用主要包含以下幾個方面：

1）狀態(tài)判斷以及稼動率計算：注塑機運行、停機、待機、故障狀態(tài)判斷，網(wǎng)關(guān)自帶時鐘，可準確實時統(tǒng)計各個狀態(tài)時間，通過狀態(tài)復(fù)合邏輯判斷，可準確判斷半自動狀態(tài)下注塑機是正常運行生產(chǎn)還是待機，網(wǎng)關(guān)具備掉電保持功能，可準確統(tǒng)計到停機時間等，并可以實時計算機臺稼動率等。

2）生產(chǎn)產(chǎn)量統(tǒng)計：通過注塑全過程狀態(tài)流程，剔除無效產(chǎn)量。并可以根據(jù)客戶需求實時計算出累計產(chǎn)量、班次產(chǎn)量、日產(chǎn)量、工單產(chǎn)量等準確的產(chǎn)量數(shù)據(jù)。

3）工藝數(shù)據(jù)存儲、工藝數(shù)據(jù)修改報警：可以關(guān)聯(lián)首檢，保存工藝數(shù)據(jù)，工藝數(shù)據(jù)修改可實時報警，也可保存調(diào)機過程數(shù)據(jù)。

4）違規(guī)操作報警：操作工人不按照規(guī)定違規(guī)操作機臺，例如冷卻時間未到就取件，網(wǎng)關(guān)可自動判斷并實時報警等。

5）品質(zhì)預(yù)判：網(wǎng)關(guān)根據(jù)生產(chǎn)過程溫度、壓力、速度、位置、時間等數(shù)據(jù)超過一定閾值判斷為不良品，并可與機械手聯(lián)動，區(qū)別放置。

6）產(chǎn)品重量計算：通過射膠起點位置、終點位置和材料特性以及炮筒參數(shù)，可計算出每次生產(chǎn)產(chǎn)品的重量。

7）數(shù)據(jù)拐點、閾值標注：網(wǎng)關(guān)高頻采集注塑生產(chǎn)過程溫度、壓力、速度、位置、時間等數(shù)據(jù)的**值、最小值或者閾值，并把此數(shù)據(jù)同SPC一起傳輸至軟件進行呈現(xiàn)應(yīng)用。

8）無效報警剔除：注塑機的報警提醒一般有200多個，有些為提醒，并非異常報警，如果全部在軟件中顯示則會干擾生產(chǎn)，實際應(yīng)用需要通過邊緣計算網(wǎng)關(guān)進行無效報警的剔除。

9）能耗統(tǒng)計：單品能耗、班次能耗、工單能耗、待機能耗等能耗精細化管理。

10）數(shù)據(jù)分頻傳輸：根據(jù)注塑機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或者邊緣計算的數(shù)據(jù)進行分頻傳輸，生產(chǎn)數(shù)據(jù)、SPC數(shù)據(jù)一模傳輸一次；工藝參數(shù)數(shù)據(jù)變動傳輸；報警和異常判斷觸發(fā)式傳輸；溫度、壓力、位置、速度等高頻傳輸。

2.3 生產(chǎn)管理應(yīng)用-透明工廠

“注塑行業(yè)透明工廠”，為客戶提供從注塑機數(shù)據(jù)采集、邊緣計算分析、大數(shù)據(jù)應(yīng)用到數(shù)字駕駛艙、生產(chǎn)管理的一站式解決方案，是全新理念的生產(chǎn)管理工具。通過設(shè)備數(shù)據(jù)與生產(chǎn)訂單數(shù)據(jù)實時交互，實現(xiàn)對生產(chǎn)訂單管理、效率管理、質(zhì)量管理、工藝管理、能耗管理。

功能：

1）數(shù)字駕駛艙：設(shè)備監(jiān)控、生產(chǎn)監(jiān)控、效率監(jiān)控、數(shù)據(jù)錄入、參數(shù)監(jiān)控、異常報警、實時曲線、設(shè)備定位；

2）任務(wù)管理：生產(chǎn)排單、計劃管理、工單管理；

3）能耗管理：能耗監(jiān)控、分項計量、生產(chǎn)能耗、能耗曲線；

4）品質(zhì)管理：工藝管控、不良品、工藝參數(shù)修改報警、實時數(shù)據(jù)監(jiān)控超限不良品預(yù)標記；

5）故障報警：報警提醒、短信報警、微信報警；

6）歷史數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)儲存與查詢、數(shù)據(jù)歷史曲線與excel導(dǎo)出；

7）報表管理：生產(chǎn)、品質(zhì)、能耗、停機報表；

8）角色分發(fā)：管理者、車間主任、調(diào)機員、操作員、品質(zhì)、計劃、維保維修、銷售，根據(jù)不同角色的需求，呈現(xiàn)不同數(shù)據(jù)內(nèi)容。

三、客戶價值

極簡工業(yè)-注塑機數(shù)據(jù)采集解決方案，其核心是實現(xiàn)生產(chǎn)過程數(shù)字化、生產(chǎn)要素數(shù)據(jù)化，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問題并針對性改善優(yōu)化、提高設(shè)備稼動率、提升生產(chǎn)效率、減少故障停機時間、現(xiàn)場生產(chǎn)看板實時數(shù)據(jù)統(tǒng)計，提高決策效率。

方案優(yōu)勢：

1）即插即用，兼容常見90%注塑機通訊協(xié)議，如東華、弘訊、科強、star（思達爾）、寶捷信、諦洲、keba、住友等；

2）涵蓋海天、伊之密、力勁、佳明、東華、今天、住友、豐鐵、博創(chuàng)、富強鑫等常見注塑機品牌；

3）邊緣計算數(shù)據(jù)準確、可挖掘更多可用數(shù)據(jù)價值；

4）數(shù)據(jù)分頻傳輸、數(shù)據(jù)高效應(yīng)用，可減輕服務(wù)器后臺數(shù)據(jù)處理負荷；

5）兼容性好，可接入注塑機周邊設(shè)備，如機械臂、模溫機、干燥機、冷水機、空壓機等；

6）支持MQTT協(xié)議對接第三方工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺或軟件系統(tǒng)；

7）支持手機APP/電子看板實時數(shù)據(jù)監(jiān)控；

8）支持故障短信/微信/電話報警。

四、行業(yè)案例

手機APP監(jiān)控界面：

電子看板監(jiān)控界面：