雷春铭：工业机器联网助力智能制造升级

       2019年10月19日，由辽宁省人民政府主办，沈阳市人民政府、中国工业互联网研究院承办、沈阳市信息中心（沈阳市信用中心）、CIO时代学院与新华三集团联合承办的“2019工业互联网全球峰会CIO会议”在沈阳成功举办。锐捷网络股份有限公司企业系统部行业总监雷春铭在会上发表题为《工业机器联网助力智能制造升级》的主题演讲。以下为演讲实录：

　　各位领导，各位专家，大家下午好，我是锐捷网络制造行业的负责人，首先非常得荣幸能够受邀大会的主办方给大家做一个汇报交流。今天我分享的主题是在工业互联网支撑智能制造的一个具体应用，我也希望通过应用来带动我们在工业互联网相关工作的开展。这个主题是工业机器联网助力智能制造升级。我们都知道数字化生产设备的网络化是智能化的前提、也是基础。那么今天我就用数控机床作为生产机器的代表，来聊一聊数控机床为什么要做智能管理，智能管理能够解决什么样的问题，为了满足智能的管理，需要做怎样的联网设计。最后用案例跟大家分享下数控机床智能管理的效果。

 

　　我们以3C加工企业来举例，3C加工企业有很多的车间，车间里有很多的数控机床，在没有做机床的智能管理之前，我们都知道为了满足机床的数据过程管理，很多的制造企业单位都会用人工的方式收集机台上相关的生产数据、运行数据，包括机台的故障信息数据。通过人工收集的方式，一是效率非常得低，二是很难实时的把机台数据采集上来，做更准确的主动性分析，包括机台的预测性维护。所以现在我们可以看到，通过人工的收集方式，手工的收集方式，无法做到数据的加工过程监管，包括生产过程中的异常判断，也无法对机台的刀具进行运行状态的实时监控，以及对刀具提前预测，对管理带来很大的问题。

 

　　为了解决上述问题，现在很多的制造企业会在这样一个背景基础之上做机台的联网，通过联网把机台的生产数据、过程数据以及运行数据，都集中的采集上来，通过数据中心把这些数据做集中的采集、分析、处理，然后做相关的智能管控和生产决策。这就带来了生产机器联网管控的智能管理需求。

 

　　为了能够实现机台的数据采集分析，首先就要保证数据能够实时采集上来。对于工厂车间里的机台数据采集，过去会采用有线网络方式，但是首先有线布线方式很烦琐，因为车间里都有生产环境的质量管控要求，在现有车间环境里进行布线会对生产节拍带来影响。其次布线方式对未来生产车间里机台位置的调整和柔性生产的需要，它的支撑不够，一旦调整布线就要重新做，甚至有些线长度不够要重新铺设。所以有线现在不能满足我们在车间里生产设备的这种数据采集方式了，尤其是对于柔性生产的支撑。现在大部分生产企业都会选择无线的部署方式，把生产设备进行联网。工厂无线目前主流技术有4G/5G和WIFI，对于车间内部的生产机器联网，我们比较推荐用WIFI方式，包括WIFI6的标准出来之后。5G更适合工厂整个园区范围内的人和物的联接。WIFI的特点第一是方便，不用布线，对柔性生产的调整支撑非常便利，同时无线环境不仅能够连接机台，还可以对生产扫码终端、移动叉车、AGV小车等移动终端的联接都可以用一张无线网来连接，提高效率、降低成本。

 

　　因为生产业务的重要性，我们特别关心生产环境的无线联接质量，它对无线通讯的可靠性和连续性都提出很高的要求，这是我们对车间无线环境的一个非常高的诉求。我们知道无线环境存在着射频干扰，无线干扰通常来自于私架WIFI、运营商WIFI，或者是自建无线基站的内部干扰。为了避免这样的无线干扰，通常要用人工调优的方式来优化。但是由于环境的变化，经常需要人工再做二次三次的调优，这就是无线干扰带来的实际问题。

 

　　另外，生产无线应用过程后，如果生产线上的一颗无线AP出现故障，则部分生产业务就会中断，怎么保证每个AP覆盖范围内的生产设备的工作连续性，这也是我们在无线承载生产业务中非常关心的内容，即如何应对无线AP的单点故障、从而支撑生产业务的连续性。

 

　　再有，在部署机台联网时，有的客户会给机台选配普通的无线网卡，但是普通无线网卡对生产环境的连接适用性和调优效果不一定能够达到我们的联网要求，导致机台联网后的数据采集质量低下，比如数据采集慢、丢数据等。

 

　　以上就是我们在工业机器联网智能管理背景下，可能看到的主要问题和需求。

 

　　锐捷网络提供了一整套机床无线智能管理方案来应对智能管理的需求。该方案架构包括三个大的部分，在数据中心我们会有一个机台智能信息管理系统，它能够对采集上来的数据进行存储、提取、分析和辅助决策。第二个部分是无线网络传输平台，它包括无线AC/AP、交换机等数据传输设备。第三部分是我们给每个机台放置一个工业无线网关，实现机台到无线网络传输平台的连接，把机台数据传输到数据中心。

 

　　通过这样的方案模型建设后，我们就可以实现机台的单机监控、主轴负载监控、刀具监控、刀座维护等能力，通过对所有机台实施远程监控，就可以实现机台数据的自动分析和处理。针对上述的整体方案架构，接下来我们对每个部分进行简单的介绍。

 

　　第一部分是机台智能信息管理系统。这个平台具备很多的功能，比如刀具负载判断、刀具加工异常判断等，比如机台的运行状态分析判断，比如机台管理程序的上载下传，都可以通过这个平台远程来实现。这个平台运用了人工智能、大数据、可视化等先进技术来开发。该平台的功能模块包括生产管理、刀具管理、告警分析、机台管理等。

 

　　我们来简单看一下这个平台的管理模块，这个模块是对全厂机台实时的全程设备监控的功能界面，能够做出智能判断，并对厂内TPM做出分析和决策。这个模块是对生产管理的实时统计分析，判断生产过程中的一些损失异常，可以追溯到人、追溯到机台以及参数。这个模块是对刀具进行管控，机台刀具也是非常贵的，同时也是磨损件，刀具的管理怎么区分不同的批次、刀具的损耗、提前识别刀具的生命周期、提前去做更换等等，这些都会在刀具管理模块做详细的刀具管理。这个模块是告警管理，可以做全厂机台的报警分析，统计出异常问题，对于比较大的设备和部件，可以提前做一些预防性、预测性的维护，提高我们机台的工作时长。这个模块是机台管理，即对机台的运行程序可以集中的更新下传，包括机台参数的配置。最后这个模块可以对机台生产过程中的品质进行检测管理。以上简单对机台智能信息管理系统平台进行了概括性的介绍，大致可以实现这些机台管理能力。

 

　　第二部分是无线网络传输平台。前面谈过无线干扰是较为严重的问题，锐捷的无线方案能够实现“零网优”技术，即无线设备可以自动的收集和分析整个无线射频环境，自动实现信道、功率、频宽等设备配置参数，从而把每一个无线基站参数都调到最优，自动提供一个最佳的无线连接，该过程不需要人工参与和处理，即摆脱了人工经验的调优方法，这是一个非常特色的技术方式来解决无线干扰问题。另外，前面强调过无线是承载生产业务的，我们对无线的可靠性、稳定性和连续性有非常高的要求，对于前面说过的无线AP单点故障带来的生产业务中断影响，锐捷给出了真正可用的“自动补盲”技术，举个例子，比如一条生产线上可能有6-8个无线AP，假如第4号AP出现故障，锐捷的无线系统会实时自动发现，自动把3号和5号的AP放大覆盖功率，去覆盖4号AP区域的生产设备连接，这样我们的运维人员就可以不用那么手忙脚乱的去更换故障AP，且当运维人员恢复故障AP后，无线系统会自动把3号和5号的AP功率调优回来，通过这样的技术方式提高我们的联接能力。

 

　　第三部分是工业无线网关。在我们的机台端，每个机台部署一台工业无线网关设备，把机台的数据转换成无线数据上传给数据中心。如图示，通过这样的连接方式把机台联网起来，将机台数据传输给机台智能信息管理系统。工业无线网关针对车间场景做了专门的设计和调教，使他的通讯能力更适合车间环境，相比普通的无线网卡具备更强的通讯能力。

 

　　通过这样的一整套机床无线智能管理方案，生产企业在以下几个方面都会有一些受益。全厂机台管理人力能够减少30%到40%，刀具消耗减少10%左右，能够延长机台的使用生命周期，提升机台稼动率，提高良品率和产能，从而提高工厂对机台管理的决策精准度。

 

　　最后我们来看一个例子，这是锐捷服务的一个手机配件生产企业，该企业是生产苹果手机侧面按钮的，她有十多个生产车间，每个车间有六百多个发那科机台，部署了锐捷网络的机床无线智能管理方案。实施部署后，用户可以从集团总览分析到厂区总览分析，再到机种总览分析，不同管理级别都可以直观的定位相应的产能，稼动信息。用户可以从生产管理总览到夹位分析，从夹位分析到cell分析，再从cell分析到单机台分析，层层递进，分析产能不达目标原因，现场不同职级看不同的分析界面，最终实现降本增效。

 

　　这里有一个3分钟左右的视频，请工作人员帮我们播放一下，我们通过视频的方式来进一步了解一下方案的情况。

 

　　最后，我简单介绍下锐捷网络公司。锐捷已经持续19年服务中国各行业的IT信息化，是中国数据通信解决方案领导品牌，成立于2000年，始终坚持“自主创新”，扎根行业、深入场景应用进行解决方案设计和创新，并利用云计算、SDN、移动互联、大数据、物联网等新技术，助力企业行业用户数字化转型升级。作为国家首批“创新型企业”的代表，锐捷自主研发的产品涵盖了交换机、路由器、无线、云桌面、安全、网关、IT管理、认证计费、智慧教室、微哨移动应用平台10条产品线，并为用户提供“看得见的好服务”。锐捷网络在全球拥有5大研发中心，41个分支机构， 5000多家合作伙伴，业务范围覆盖了亚洲、欧洲、美洲、非洲等30多个国家和地区。在研发的投入上，锐捷一直处于业界同类公司的前列，我们每年都将15%的销售收入、50%的人员投入研发，同时我们还和Broadcom、Intel、TI 等国际一流厂商建立深层次、全方位的技术合作。以匠人之心不急不躁做精品，以赤诚之心全心全意为用户。

 

　　我今天汇报的内容就些，希望锐捷能够为企业客户提供“有用、好用”的产品方案和服务，再次感谢各位领导和专家，谢谢各位。

标签： 智能制造 

版权申明：本站文章部分自网络，如有侵权，请联系：west999com@outlook.com
特别注意：本站所有转载文章言论不代表本站观点！
本站所提供的图片等素材，版权归原作者所有，如需使用，请与原作者联系。