提升數據采集效率與準確性1:
效率提升:傳統的數據采集方式需要繁瑣的點表制作和配置,耗費大量時間和人力。而不需要點表的工業網關能夠自動識別不同型號的 CNC 設備,并快速建立通信連接,大大減少了數據采集的準備時間和人力成本。企業可以更快速地獲取 CNC 設備的數據,提高生產過程中的數據監測和管理效率。
準確性提高:這類網關通常內置智能算法,可對采集到的數據進行預處理和分析,去除噪聲和異常數據,從而提高數據的準確性和可靠性。準確的數據是企業進行生產決策、設備維護和工藝優化的基礎,有助于企業更好地把握生產過程,提高產品質量。
增強設備兼容性與通用性:
兼容多種設備:在實際的工業生產中,企業可能使用多種品牌、型號的 CNC 設備,其通信協議和數據格式各不相同。不需要點表的工業網關具有強大的兼容性,能夠自動適配不同的 CNC 設備,打破了設備之間的通信壁壘。無論是發那科、西門子等國際知名品牌,還是國內其他品牌的 CNC 設備,都可以通過這種網關實現數據采集,為企業的設備管理和數據整合提供了便利1。
便于系統集成:該類網關可以方便地與企業現有的工業物聯網系統、制造執行系統(MES)等進行集成,實現數據的無縫傳輸和共享。這有助于企業構建統一的生產管理平臺,將 CNC 設備的數據與其他生產環節的數據進行融合分析,進一步提高生產管理的智能化水平。
支持實時監測與預警:
實時狀態監控:網關可以實時采集 CNC 設備的運行狀態、加工參數等數據,使生產管理人員能夠隨時了解設備的運行情況。通過對這些數據的實時分析,可以及時發現設備的異常運行狀態,如主軸轉速異常、進給速度不穩定等,以便及時采取措施進行調整,避免設備故障和生產事故的發生25。
故障預警與診斷:基于對 CNC 設備數據的實時監測和分析,網關可以提前發現潛在的故障隱患,并及時向生產管理人員發送警報信息。同時,通過對故障數據的分析,還可以幫助技術人員快速定位故障原因,減少維修時間和成本,提高設備的可用性和生產效率2。
助力智能化生產與管理:
工藝優化:通過對大量 CNC 設備加工數據的采集和分析,企業可以深入了解每個工序的運行情況及其對產品質量的影響。根據這些數據,生產管理人員可以調整工藝參數,優化生產過程,使生產更加精確和高效,降低產品的廢品率,提高產品的一致性和可靠性2。
智能決策:采集到的豐富數據為企業實現智能化管理提供了有力支持。企業可以利用這些數據進行生產計劃的優化、設備維護策略的制定、資源的合理配置等,提高企業的生產管理水平和決策的科學性,從而提升企業的競爭力。
適應工業互聯網發展趨勢:
邊緣計算需求:隨著工業互聯網的發展,邊緣計算的重要性日益凸顯。不需要點表的工業網關可以在靠近數據源的邊緣側進行數據處理和分析,減少數據傳輸到云端的延遲和帶寬壓力,滿足工業生產對數據實時性的要求。同時,邊緣計算還可以提高數據的安全性,降低數據泄露的風險3。
產業升級推動:工業 4.0 時代的到來,促使制造業向智能化、數字化方向轉型升級。CNC 設備作為制造業的核心設備,其數據采集和管理是實現產業升級的關鍵環節。不需要點表的工業網關為 CNC 設備的數據采集提供了創新的解決方案,符合工業互聯網發展的趨勢,將在制造業的智能化轉型中發揮重要作用。
案例一:大型機械加工企業 A
企業背景:
該企業擁有上百臺不同年代采購的 CNC 機床,涵蓋了發那科、西門子、三菱等多個品牌,主要用于生產各類大型機械零部件。此前,企業嘗試整合設備數據進行統一管理和分析,但由于各機床通信協議和數據格式不同,傳統的數據采集方式需針對每臺設備配置點表,工作量巨大且容易出錯,導致數據采集工作進展緩慢且數據完整性差。
應用過程:
引入了一款不需要點表的工業網關后,技術人員只需將網關與各 CNC 機床通過網線或其他相應接口進行物理連接,網關就能自動識別出每臺機床對應的品牌、型號以及通信協議等關鍵信息,快速建立起數據采集通道。然后,網關按照預設的頻率實時采集機床的運行狀態數據(如主軸溫度、電機電流、各軸坐標位置等)、加工工藝參數(如切削速度、進給量、刀具磨損情況等)以及設備的報警信息等,并將這些數據加密傳輸到企業內部搭建的工業物聯網平臺上。
應用效果:
通過對采集到的數據進行分析,企業實現了對設備的實時監控,維修團隊可以提前發現設備潛在故障隱患,將設備突發故障停機次數降低了約 40%。同時,生產部門依據準確的加工工藝參數數據進行優化調整,產品的尺寸精度合格率提升了近 20%,整體生產效率提高了約 30%,有效提升了企業的經濟效益。
案例二:汽車零部件制造工廠 B
企業背景:
隨著業務拓展,工廠新引進了多條不同配置的 CNC 加工生產線,用于制造汽車發動機、變速器等關鍵零部件。但原有的數據采集系統難以快速適配新設備,每次增加新機床都需要耗費大量時間重新配置點表來采集數據,這嚴重影響了生產計劃安排以及質量追溯體系的有效運行。
應用過程:
采用不需要點表的工業網關后,網關在接入生產線的 CNC 設備時,自動完成適配工作,即刻開始采集諸如設備的開機時間、運行時長、加工任務完成進度等生產相關數據,以及設備運行過程中的震動、噪聲等反映設備健康狀況的數據。這些數據通過無線或有線網絡傳輸方式,匯聚到工廠的制造執行系統(MES)中,實現了數據的實時共享和集中管理。
應用效果:
借助網關采集的數據,工廠可以精準地安排生產任務,合理調配設備資源,產能得到了顯著提升,單位時間內的零部件產量增加了約 25%。并且在產品出現質量問題時,通過追溯相關 CNC 設備在加工過程中的詳細數據,能夠快速定位是設備問題還是工藝參數問題,產品質量問題的排查時間縮短了 60% 以上,大大提高了產品質量管控水平。
案例三:精密模具加工企業 C
企業背景:
該企業專注于高精度模具的加工,對 CNC 設備的加工精度和穩定性要求極高。其車間內的 CNC 機床經常需要根據不同模具訂單進行工藝調整,這使得傳統依賴人工配置點表的數據采集方式很難滿足頻繁變化的數據需求,導致無法及時掌握設備在不同工藝下的準確運行情況,影響了模具加工的質量和交付周期。
應用過程:
使用不需要點表的工業網關后,網關能夠自動追蹤 CNC 機床每次工藝調整后的參數變化,并實時采集包括刀具路徑、切削力、冷卻液流量等在內的關鍵數據,且可根據預設規則對這些數據進行初步分析,篩選出可能影響模具加工精度的數據異常情況,第一時間反饋給現場操作人員和技術人員。采集的數據還會傳輸至企業的數據中心,用于后續的大數據分析和工藝優化。
應用效果:
企業通過對這些詳細且實時的數據進行分析,優化了模具加工的工藝參數,使模具的加工精度在原有基礎上提高了一個等級,產品的一次性合格率從原來的 80% 左右提升到了 90% 以上,同時模具的交付周期平均縮短了約 15%,幫助企業在激烈的市場競爭中贏得了更多訂單。
這些案例展示了不需要點表的工業網關在不同類型的制造企業 CNC 設備數據采集方面的出色表現,以及為企業帶來的顯著效益提升。
審核編輯 黃宇
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