“智能制造”熱度高漲不減，制造企業(yè)紛紛對(duì)智能工廠進(jìn)行探索和實(shí)踐，《中國制造2025》中明確指出“推進(jìn)制造過程智能化，在重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)建設(shè)智能工廠/數(shù)字化車間。”車間將成為制造企業(yè)實(shí)施智能制造的主戰(zhàn)場(chǎng)，也是走向智能制造的起點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床作為車間生產(chǎn)機(jī)器的代表，如不能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，數(shù)字化管理生產(chǎn)過程，車間就不能稱為數(shù)字化。所以，讓工業(yè)機(jī)器和終端便捷、快速、穩(wěn)定的聯(lián)網(wǎng)，是建設(shè)好數(shù)字化車間的前提，也是基礎(chǔ)。

需求現(xiàn)狀

以車間有大量數(shù)控機(jī)床的3C產(chǎn)品制造企業(yè)為例，在沒有做機(jī)床智能管理前，為滿足數(shù)據(jù)過程管理，很多企業(yè)使用人工的方式收集機(jī)臺(tái)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障信息等。人工收集的方式效率低，實(shí)時(shí)性也低，無法對(duì)加工過程的數(shù)據(jù)做監(jiān)管，也無法實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)臺(tái)刀具的運(yùn)行狀態(tài)，這給管理帶來很大的挑戰(zhàn)。

為解決上述問題，很多的企業(yè)通過機(jī)器聯(lián)網(wǎng)把機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)以及運(yùn)行數(shù)據(jù)集中采集。通過數(shù)據(jù)中心分析、處理數(shù)據(jù)，再進(jìn)行相關(guān)的智能管控和生產(chǎn)決策，這帶來了對(duì)生產(chǎn)機(jī)器聯(lián)網(wǎng)管控的需求。實(shí)現(xiàn)機(jī)臺(tái)的數(shù)據(jù)采集分析，先要保證數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)采集。過去進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，會(huì)使用有線網(wǎng)絡(luò)，但車間對(duì)生產(chǎn)環(huán)境有質(zhì)量管控要求，在現(xiàn)有車間環(huán)境布線會(huì)影響生產(chǎn)節(jié)拍。另外，布線難以滿足機(jī)臺(tái)位置調(diào)整和柔性生產(chǎn)的需要，一旦調(diào)整布線就要重做，甚至重新鋪設(shè)。

▲ 無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)對(duì)比

目前，大部分生產(chǎn)企業(yè)都會(huì)選擇生產(chǎn)設(shè)備無線聯(lián)網(wǎng)，主流選擇有4G/5G和Wi-Fi。5G更適合工廠整個(gè)園區(qū)范圍內(nèi)的人和物的聯(lián)接，而對(duì)于車間內(nèi)部的生產(chǎn)機(jī)器聯(lián)網(wǎng)，Wi-Fi更為適用。因?yàn)閃i-Fi的特點(diǎn)是便捷，無需布線，對(duì)柔性生產(chǎn)的調(diào)整支撐十分便利。同時(shí)，無線既能夠連接機(jī)臺(tái)，也可以連接掃碼終端、移動(dòng)叉車、AGV小車等移動(dòng)終端，降本增效。

面臨問題

生產(chǎn)業(yè)務(wù)對(duì)車間無線通訊的可靠性和連續(xù)性要求很高，無線環(huán)境存在的射頻干擾，通常來自私架Wi-Fi、運(yùn)營商Wi-Fi，或者自建無線基站等內(nèi)部干擾。解決無線干擾問題需要人工調(diào)優(yōu)，但由于環(huán)境的變化，常需要人工多次調(diào)優(yōu)，這是無線干擾的最直接問題。

當(dāng)生產(chǎn)無線投入應(yīng)用后，如果一顆無線AP出現(xiàn)故障，局部生產(chǎn)業(yè)務(wù)就會(huì)被迫中斷。如何保證AP覆蓋范圍內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備的工作連續(xù)性，是無線承載生產(chǎn)業(yè)務(wù)中的核心關(guān)注點(diǎn)。此外，在部署機(jī)臺(tái)聯(lián)網(wǎng)時(shí)，普通無線網(wǎng)卡對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的連接適用性和調(diào)優(yōu)效果，并不一定能夠達(dá)到聯(lián)網(wǎng)要求，會(huì)導(dǎo)致機(jī)臺(tái)聯(lián)網(wǎng)后的數(shù)據(jù)采集質(zhì)量低下，出現(xiàn)數(shù)據(jù)采集慢、丟數(shù)據(jù)等現(xiàn)象。

▲ 單點(diǎn)故障導(dǎo)致生產(chǎn)業(yè)務(wù)中斷

▲ 工業(yè)機(jī)器普通無線網(wǎng)卡改造效果難保障

數(shù)控機(jī)床無線聯(lián)網(wǎng)解決方案

銳捷網(wǎng)絡(luò)數(shù)控機(jī)床無線聯(lián)網(wǎng)解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)臺(tái)的單機(jī)監(jiān)控、主軸負(fù)載監(jiān)控、刀具監(jiān)控、刀座維護(hù)等，結(jié)合監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)分析處理機(jī)臺(tái)數(shù)據(jù)。整體包含三大模塊：機(jī)臺(tái)智能信息管理系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)以及工業(yè)無線網(wǎng)關(guān)。

▲ 數(shù)控機(jī)床無線聯(lián)網(wǎng)解決方案架構(gòu)

01、機(jī)臺(tái)智能信息管理系統(tǒng)

機(jī)臺(tái)智能信息管理系統(tǒng)具備多個(gè)模塊的管理功能，包括生產(chǎn)管理、刀具管理、告警分析、機(jī)臺(tái)管理等。實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具負(fù)載的判斷、刀具加工異常判斷、機(jī)臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)分析判斷、機(jī)臺(tái)管理程序的上載下傳等。

▲ 機(jī)臺(tái)智能信息管理系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

02、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)

針對(duì)無線干擾，銳捷網(wǎng)絡(luò)“零網(wǎng)優(yōu)”技術(shù)，自動(dòng)收集和分析整個(gè)無線射頻環(huán)境，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)信道、功率、頻寬等設(shè)備配置參數(shù)，將每個(gè)無線基站參數(shù)調(diào)至更優(yōu)，自動(dòng)提供一個(gè)更佳的無線連接。全程無需人工參與、處理，擺脫經(jīng)驗(yàn)調(diào)優(yōu)，解放人力。

▲ DWO零網(wǎng)優(yōu)

另外，由于機(jī)器聯(lián)網(wǎng)對(duì)無線的可靠性、穩(wěn)定性和連續(xù)性要求非常高，針對(duì)AP單點(diǎn)故障帶來的生產(chǎn)業(yè)務(wù)中斷影響，銳捷網(wǎng)絡(luò) “自動(dòng)補(bǔ)盲”技術(shù)，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)AP故障，自動(dòng)放大周邊AP覆蓋功率，實(shí)時(shí)為故障區(qū)域生產(chǎn)設(shè)備續(xù)航。當(dāng)運(yùn)維人員恢復(fù)故障AP后，無線系統(tǒng)將自動(dòng)調(diào)優(yōu)AP功率，降低設(shè)備損壞帶來的風(fēng)險(xiǎn)，提高無線網(wǎng)絡(luò)連接延續(xù)性。

▲ CHD快速補(bǔ)盲

03、工業(yè)無線網(wǎng)關(guān)

在機(jī)臺(tái)端，通過為每個(gè)機(jī)臺(tái)部署一臺(tái)銳捷工業(yè)無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備，將機(jī)臺(tái)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成無線數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)中心，把機(jī)臺(tái)聯(lián)網(wǎng)，傳輸給機(jī)臺(tái)智能信息管理系統(tǒng)。工業(yè)無線網(wǎng)關(guān)針對(duì)車間場(chǎng)景進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)和調(diào)教，相比普通的無線網(wǎng)卡具備更強(qiáng)的通訊能力，更適用在車間環(huán)境。

▲ RG-IDC130工業(yè)級(jí)無線物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

銳捷網(wǎng)絡(luò)數(shù)控機(jī)床無線聯(lián)網(wǎng)解決方案，已在多個(gè)制造業(yè)生產(chǎn)車間應(yīng)用，并與業(yè)務(wù)系統(tǒng)完成對(duì)接，實(shí)現(xiàn)快速適配。據(jù)有效統(tǒng)計(jì)，方案應(yīng)用后，生產(chǎn)企業(yè)在全廠機(jī)臺(tái)管理的人力投入減少30%-40%，刀具消耗減少約10%，并且延長(zhǎng)了機(jī)臺(tái)使用的生命周期，提高機(jī)臺(tái)稼動(dòng)率、良品率和產(chǎn)能，進(jìn)而提高工廠對(duì)機(jī)臺(tái)管理的決策精準(zhǔn)度。精益生產(chǎn)的理念和方式隨著智能制造的發(fā)展而發(fā)展，而推進(jìn)車間過程的數(shù)字化是走向智能車間的步，也是智能制造的重要基礎(chǔ)。

▲ 效益實(shí)現(xiàn)