工厂数据采集系统——数字化智能化工厂解决方案

1.工厂生产数据采集系统

工厂生产数据采集系统主要针对制造企业。 它实时采集车间内部生产、人员、设备等数据，存储在数据库中，并以图表或报表的形式展示，保证分析和优化生产过程的必要。 所需的透明度。 生产数据采集系统是实现工厂智能化转型的第一步。 也是现场生产执行层与管理层之间的信息纽带。 可实现异常数据实时反馈、管理推送可视化、远程现场监控、过程控制实时集成。 ，最终实现数字化智能工厂！

2、工厂生产数据采集系统解决方案

第一步：工厂实地考察

当江兴科技收到客户工厂生产数据采集系统需求后，将组织团队到客户现场进行调研。 研究内容分为以下几个方面：

车间布局、工艺流程、生产设备现状、设备维护计划和维护记录、设备检查操作规范、设备启停操作、设备故障处理流程、生产操作、设备要求（自动化设备等）、设备接口 协议和设备相关关键数据收集、对操作员进行访谈以优化潜在工作站、自动化改造部门的历史项目、在建项目、规划项目、自动化改造部门的产品稳定性和自控水平……

第二部分：工厂生产数据采集系统硬件设备的安装与调试

硬件设备的安装调试主要由江兴工控集团负责，搭建车间现场网络环境，包括网络设备、服务器等； 定位并安排无线热点； 安装、调试设备数据采集接口、人机交互设备等硬件。 包括PDA、智能手表、智能终端等； 数控机床和机器人设备数据接口的实现； 需要确认和跟踪系统硬件的到货、部署建设，配套设备接口和网络等基础设施的改造，并配合系统实施团队进行系统的整体软硬件测试和数据集成。

1、现场网络传输设置

现场需要搭建各种网络传输设备，如服务器、集线器、交换机、网桥、路由器、网关、网卡、调制解调器、光纤收发器、光缆等，然后利用有线网络技术、无线网络技术或无线通信技术设置有线接口、无线热点定位和布局等，通过布置的网络将现场采集的各种数据传输到数据库，并显示在显示层，如PC、APP、BS客户端、车间电子标牌、集中控制中心等。

2、人机交互终端搭建

当生产计划下发到各个具体工段/工序，而最终生产加工的具体对象是该工序下的设备时，那么如何将指令直接喂给设备，以便操作人员通过设备上的生产计划说明？ 那使命呢？ 这时候就需要一个人机交互终端入口； 另外，对于生产线上众多的设备，如何将设备的日常维护操作（维护、检查、检查、维修）直观地展示在相应的设备上也生成了一个交互终端入口。 需要。 因此，在建设工厂生产数据采集系统时，需要建设人机交互终端。 人机交互终端包括：工控一体机、工业一体化平板电脑、微机终端、触摸屏、立式一体机、LED显示屏、智能手机、智能手环等。

通过搭建人机交互终端，可以直接向设备下达生产计划指令和日常设备维护指令，并以图形方式显示设备的实时运行情况和单台设备的OEE，以及设备的信息。加工产品和设备也可实现。 共享。 设备端还将包括调用SOP操作指令、调用工艺图、人员核对、人员考勤、安灯警示操作等相关功能，为产线设备端提供交互入口，使人、机和材料相互作用。 操作人员根据相关指令执行任务，从而减少沟通成本，确保工作按计划有序进行； 岗位核销和考勤功能集成，简化人事管理运营成本。

3.数据采集终端建设

工厂生产数据采集系统数据采集终端：RFID数据采集终端、RFID天线、PDA手持终端、扫描枪、3G手持移动终端、视觉识别终端、视频监控终端等。RFID利用无线射频技术完成数据采集和采集传播。 ，具有RFID读取功能进行识别的手持PDA，主要应用于工厂内的生产线数据采集、质量追溯、仓库管理、设备数据采集等。 例如，工厂内的物料准备和发放经常通过PDA与相关人员进行交互； 质保人员需要通过PDA接口传输测试结果； PDA需要接收每台设备的日常维护工作等，通过生产数据记录分析、单品或批次追溯、设备运行状态智能监控，全面提升制造企业的生产力。

4. 标签的使用

标签广泛应用于仓库、车间。 在仓库中，主要用于采购、请购、竣工、销售等仓库出入库管理。 在车间，主要用于调度、转移、工时、工序完成等。 报关时使用，结合RFID射频识别技术，仓库和车间数据可以通过读写设备直接传输到生产数据采集系统数据库，让车间管理人员实时分析车间生产流程状况。

5、标准数控系统、双向数控系统、PLC和工控PC、附加传感器

安装传感器

工厂数据采集系统生产中常用的附加传感器类型：光纤传感器、模拟传感器、金属传感器、红外传感器、气体传感器、磁力传感器、振动传感器等。附加传感器可用于采集工厂内的温度。工厂。 、湿度、压力、工艺、液压控制、位移等数据，并高速传输数据，方便系统读取和分析，大大提高了生产效率。 例如，当生产线通过网络监控设备时，在手动操作中，可以在流程上安装传感器，自动采集在制品的输出，从而缩短劳动时间，提高效率。

MDC系统：数控机床

数控机床包括两种数据系统，一种是标准数控系统，另一种是双向数控系统。 江星科技可以采集这两类数控系统的数据，涉及国内外各个品牌，例如欧美的西门子。 、FAGOR、海德汉永科等； 日本三菱、兄弟、马扎克等； 我国华中、广数、卡内迪等； 台湾新代、宝源、中大等

MDC系统需要在信息层配备RSS接口或以太网接口，用于数控机床数据采集，以在办公环境下进行操作程序、信息数据传输、监控设备统计数据传输等任务。 数控机床需要配备智能终端。 智能终端系统缓存预定的指令，例如处理程序。 安装智能设备终端可以直接通过上位机发送指令，缓冲一些常用数据，简化生产过程中通信传输的数据量。 提高网络可靠性。

原则上每个数控数据机床站均应安装视觉图像识别系统。 当从挂钩上取出在制品并将其放置在工作站上时，视觉图像将被自动识别。 系统识别后，会自动调用相关加工程序到相应的加工设备。 如果考虑在每台加工设备上安装视觉图像识别系统的成本，可以考虑规划一条生产流水线。 每条装配线的特定位置仅安装一个识别系统。 系统识别出在制品后，可以通过流水线将相应的在制品分配到相应的加工设备上。 这样还可以进行自动上料程序，CNC可以根据工作站的繁忙情况，智能均衡地安排加工设备的生产任务，避免因重复切换而产生的时间成本。加工不同类型产品时的工具。

PLC的使用

通过PLC等技术将设备与工业计算机集成，对设备的各种物理参数进行监控。 当这些物理参数超出系统预设的预警范围时，就会发出异常报告。 生产过程中，实际生产与计划的差异超过预设值。 ，然后自动发送邮件、短信、广告牌等给相关负责人员。

6、电气产品的安装和使用

主要包括激光打印机、条码打印机、液压装置等。

7、电子标牌安装与调试

电子标牌的尺寸和显示内容可以根据贵公司的需求进行定制。 显示内容可以包括ERP系统信息、MES系统软件信息、定制信息、图形信息、视频信息等。上述信息可以通过网线或无线终端在看板和服务器之间进行通信。 服务器上的数据与电子看板上显示的信息同步。

第三部分：工厂生产数据采集系统分析与应用

1.底层数据收集。 如果可以与设备通讯，尝试通过通讯提取现场数据； 对于确实无法通信的设备，可以通过在设备上添加传感器、智能设备终端等来读取；

2、为生产线中的每台生产设备（包括PLC、数控机床等）部署设备终端，然后通过企业现有网络将数据统一联网，从而形成对设备的实时监控和采集计算设备实际执行 OEE。 相关数据为每台设备制定OEE规划标准并将标准集成到系统中

3、通过建设设备基础信息、设备运行监控、设备运行维护、设备备件管理系统，有效保障与设备相关的一切管理需求。

4、可视化车间标牌、异种零件准备标牌、物流（装车）计划标牌、生产指示标牌、快修标牌、在制品流程监控标牌、异常标牌、存储位置可视标牌、差异标牌、淘汰标牌等应用

5.Andon系统异常管理。通过操作辅助设备（如异常上报的PDA）主动上报异常，并自动发送邮件、短信、广告牌等方式展示给相关负责人员。

6、多维度的KPI考核数据，为设备及相关管理人员的绩效提供客观反馈；

7、建立生产经营集中控制中心。 在企业内部建立集中的生产运营控制中心。 将差异化标牌系统、设备网络监控系统、安防监控系统、异常预警系统集成部署到集中运营控制中心，让管理人员在一处实时汇总现场数据并做出管理决策。

三、工厂生产数据采集系统的特点

1.实时数据库

企业级实时生产数据平台

分布式数据架构，满足群体需求

实时访问工厂范围内的生产数据

高效的数据压缩算法

历史数据长期保存

支持在线计算和统计

支持远程范围和多种数据接口

个性化定制服务，灵活满足用户需求

不间断稳定运行

2. 车间配置组件

专业图形模拟技术

监控图像与实际生产活动一致

丰富的设计工具

工程配置模板（采集模板、屏幕模板、脚本模板、图形模板）

配置工程开发XML

兼容多语言操作系统

支持完整的PLC协议

能够自定义配置

可进行设备改造和信号传递

4.工厂生产数据采集系统的有效性

1、为生产线设备侧提供交互入口，使人、机器、物料交互成为可能。

2、直接向具体设备下达各设备的指令，操作人员根据相关指令执行任务，降低沟通成本，保证按计划有序发展。

3、加工设备关键指标一体化监控检测，避免质量异常，节省返工成本

3.集成Andon系统支持安全、人员、质量、响应和成本的持续改进，并减少浪费

5、与数控站结合，提高生产数据交互的稳定性，避免出现异常。

6、设备日常维护操作计划由系统自动生成，防止遗漏和延误，保证计划的正确执行，减少维护部门主管的工作，提高人员的工作效率；

7、设备日常维护保养有序进行，保证设备的稳定性，降低生产风险，降低设备维护成本。

8、设备管理系统OEE最大化优化。 时间利用率（可用率）、性能利用率（性能指标）、良品率（质量指标）

9. 视觉研讨会看板。 通过多维度的统计、分析、计算，为管理者提供企业数据的可视化展示，实现可视化管理，从而降低企业运营成本，提高各业务部门的协同效率。

5、MDC数据采集系统应用场景

六、应用案例

1.浙江X催化剂厂生产数据采集系统

本项目实现的主要功能包括：生产计划与调度、生产信息管理、数据采集、设备管理、差异预警管理、看板管理、物料管理、项目信息管理、集中控制中心、实时数据库子系统、辅助管理等。安全防护子系统、ABB机器人通讯、视觉识别子系统、装配模块扫码子系统

1、通过二维码实现整个生产过程和质量的可追溯，生产效率提高17%，质量问题减少38%

2、所有客户均可通过系统随时了解订单的生产进度，客户满意度提升75%

3、所有设备运行状态实时采集、实时显示、实时监控、实时预警，设备效率提升31%

4、实现安全库存实时预警，提供42%的物料准时率

5、实时掌控物资配送及到货状态，物资供应准时率达67%

6.与机器人实时通讯，识别率提升至99.87%

2.中国X汽车厂生产数据采集系统

本项目实现的主要功能包括：计划排程、生产控制、供应链控制、数据采集、异常管理、质量追溯、可视化等。

制造过程的数字化和透明化为准确决策提供了有力支撑，确保持续盈利；

智能化管理技术改善了原有传统模式对人员经验和素质的依赖，快速推动管理升级；

任务的下达和接收更加及时、透明，保证员工准确及时地执行指令，同时有效监控和跟踪执行结果；

目标与实际的差异，分层的异常处理方案保证了PDCA循环的完善

减少或消除数据统计时间36%；

生产提前期缩短 8%；

产品合格率提高5%；

提高产线交接效率67%；

生产效率提高10%；

3、圣XX床上用品集团工厂生产数据采集系统

本项目实现的主要功能包括：计划调度、生产控制、RFID实时供应链系统、数据采集、设备管理、异常监控系统、质量追溯、可视化等。

1、异常情况实时发布，机器维修维护监控，减少异常情况浪费时间10%。

2、设备维护执行过程由系统监控，延长设备使用寿命，节省20%设备成本。

3、实时监控生产线执行计划，缩短生产周期。

4、物流作业智能执行，物流流通浪费时间减少5%

5、RFID产品全流程可追溯，提高客户对产品的满意度，销售效率提高0.3%。

6、提高周计划和日计划的精细化程度，实现计划实时分发到各个工作站，并将实时数据反馈给计划员，减少跟单员4人

4. Super X电池集团公司工厂生产数据采集系统

实时模块：流水线数据采集、条码管理、生产管理、质量管理、包装管理、追溯管理、预警管理、目视管理等。

1、实时响应生产过程中的问题，及时反馈并由操作人员及时处理解决。 整条生产线的异常处理和响应速度提升了72%。

2、具有整体协同能力，提高预测、计划、生产调度的科学性、准确性和及时性。 车间在制品减少9.6%，生产成本降低4.2%。

3.为现场操作人员和上级管理人员提供即时信息反馈，确保更快更好地完成生产任务，生产效率提高8.3%

4、可随时监控在制品的位置和状态，实时采集相关数据，形成每个产品的追溯记录，出现问题时快速查找问题。

5、某大型家电企业（重庆）——家电行业工厂生产数据采集系统

主要功能包括：生产计划管理、供应商协作平台、采购管控、智能仓储、智能物流、智能生产、条码识别管理、追溯管理、异常预警管理、报表管理、数据采集、看板管理、车间物料识别。 子系统和 KPI 系统。

1、订单、生产、供应链整体协调性提升60%

2、订单配送延迟率从35%下降到12%

3、员工执行力提升70%

4、设备利用率提高22%

5、客户满意度提升30%