運(yùn)用新技術(shù)，打造一款真正意義上的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品

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• 隨著科技和產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟，機(jī)器人在各行各業(yè)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。近年來(lái)受疫情影響，人們的活動(dòng)范圍受到限制，各類工作場(chǎng)所人手不足的問(wèn)題凸顯。因此，工業(yè)機(jī)器人受到各制造企業(yè)的青睞，機(jī)器換人成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。

  本系統(tǒng)主要解決多個(gè)車間、多條自動(dòng)化生產(chǎn)線、多臺(tái)工業(yè)機(jī)器人的統(tǒng)一監(jiān)控管理問(wèn)題。系統(tǒng)采用工業(yè)機(jī)器人網(wǎng)關(guān)+智能運(yùn)維平臺(tái)的方式，將各個(gè)工廠、車間的所有工業(yè)機(jī)器人聯(lián)網(wǎng)，集中監(jiān)控，統(tǒng)一運(yùn)維，精細(xì)化分析。程序等方式實(shí)時(shí)查詢生產(chǎn)狀態(tài)和數(shù)據(jù)。

  用新技術(shù)打造真正的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品

  工業(yè)機(jī)器人的主要功能包括：機(jī)床上下料、清洗、裝配、切割、噴涂、碼垛、搬運(yùn)、焊接、鍛造、分揀等，應(yīng)用行業(yè)涵蓋汽車、物流配送、醫(yī)療器械、制藥、玻璃、工程等 機(jī)械、新能源、復(fù)合材料、橡膠塑料、鍛壓鍛造、IT電子、金屬加工、食品飲料、汽車零部件、消費(fèi)品等使用工業(yè)機(jī)器人的制造企業(yè)，尤其適用于機(jī)器人多、品牌多的情況。由于機(jī)器人原有的配套軟件功能單一，僅針對(duì)公司" s產(chǎn)品，無(wú)法滿足更復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景需求，更談不上定制化開(kāi)發(fā)。因此，本系統(tǒng)解決了復(fù)雜產(chǎn)線環(huán)境下集中管理、統(tǒng)一運(yùn)維的需求，利用5G、邊緣計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、AI、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，打造真正的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

  標(biāo)準(zhǔn)化：圍繞工業(yè)機(jī)器人行業(yè)流水線或工作站的共性需求，形成標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。

  采集能力強(qiáng)：強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集能力，采集數(shù)據(jù)類型多，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PLC采集；采集頻率快噴涂生產(chǎn)線定制，最快可達(dá)毫秒級(jí)。

  實(shí)施快：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，即購(gòu)即用，1天即可安裝調(diào)試。

  精細(xì)分析：出具分析報(bào)告，計(jì)算產(chǎn)線運(yùn)行指標(biāo)和設(shè)備利用率，指出潛在問(wèn)題，給出優(yōu)化建議。

  適應(yīng)性廣：接口開(kāi)放，對(duì)接靈活，支持安川、川崎、庫(kù)卡、ABB等各主流廠商的工業(yè)機(jī)器人接口協(xié)議。

  （圖1方案架構(gòu)圖）

  【應(yīng)用案例】數(shù)字化管理賦能傳統(tǒng)制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

  安徽富光實(shí)業(yè)有限公司，位于中國(guó)安徽省合肥市，始創(chuàng)于1984年，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，現(xiàn)已成為中國(guó)飲水杯行業(yè)的制造基地。富光多年來(lái)一直采用手工流水線的生產(chǎn)方式。隨著近年業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，急需新建一條生產(chǎn)線以增加產(chǎn)能。2019年，公司計(jì)劃新投產(chǎn)兩條不銹鋼保溫杯生產(chǎn)線，一條為內(nèi)膽線，一條為殼線。考慮到人工成本的不斷增加，最終決定在兩條新生產(chǎn)線上采用機(jī)器人替代人工。每條生產(chǎn)線有7臺(tái)工業(yè)機(jī)器人協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。富光是一家傳統(tǒng)制造企業(yè)。近年來(lái)致力于數(shù)字化轉(zhuǎn)型，要求新建自動(dòng)化產(chǎn)線采用數(shù)字化管理。因此，希望能夠支持大屏監(jiān)控和手機(jī)客戶端實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)和故障告警。

  兩條生產(chǎn)線于2019年底建成，建成后14臺(tái)機(jī)器人全部通過(guò)以太網(wǎng)連接到工業(yè)機(jī)器人網(wǎng)關(guān)，再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接到云端SaaS管理平臺(tái)。客戶開(kāi)戶后可同時(shí)使用電腦端和移動(dòng)端。此外，車間現(xiàn)場(chǎng)還放置了一臺(tái)大屏幕電腦作為車間看板，同時(shí)顯示兩條生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試過(guò)程耗時(shí)1天。

  （圖2現(xiàn)場(chǎng)車間看板顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)）

  系統(tǒng)主要功能：

  1、狀態(tài)數(shù)據(jù)查詢：機(jī)器人連接狀態(tài)及數(shù)量、運(yùn)行狀態(tài)、工作模式；

  2、報(bào)警數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)：報(bào)警代碼、發(fā)生時(shí)間、歷史報(bào)警；

  3、產(chǎn)量數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)：動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)產(chǎn)量、計(jì)劃產(chǎn)量、當(dāng)日生產(chǎn)進(jìn)度、歷史產(chǎn)量；

  4、工作時(shí)間查詢統(tǒng)計(jì)：動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)工作時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間、歷史可用率；

  5、扭矩?cái)?shù)據(jù)查詢：各軸扭矩?cái)?shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)查詢；

  6、維修資料查詢：維修記錄、下次維修到期提醒；

  7、產(chǎn)線運(yùn)行分析：整合匯總產(chǎn)線所有機(jī)器人運(yùn)行數(shù)據(jù)，多維度深度分析；

  8、多種終端查詢：可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)車間大屏、電腦Web端、手機(jī)微信小程序?qū)崟r(shí)查詢生產(chǎn)狀態(tài)和數(shù)據(jù)。

  （圖3機(jī)器人集群綜合管理儀表盤(pán)）

  工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)線智能運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)用效果

  1、協(xié)助維修人員進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測(cè)

  客戶反映某機(jī)器人經(jīng)常出故障，維修人員離得很遠(yuǎn)。由于疫情原因，他們無(wú)法像往常一樣去現(xiàn)場(chǎng)解決。維修人員通過(guò)平臺(tái)查詢機(jī)器人近期的報(bào)警記錄和維修記錄，結(jié)合故障發(fā)生時(shí)的瞬時(shí)扭矩異常數(shù)據(jù)分析，遠(yuǎn)程指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行維修，不不僅節(jié)省了客戶的上門(mén)維修費(fèi)用，而且在第一時(shí)間一次性解決問(wèn)題噴涂生產(chǎn)線定制，沒(méi)有造成整條生產(chǎn)線長(zhǎng)時(shí)間停工，也沒(méi)有影響后續(xù)的生產(chǎn)任務(wù)。

  2、協(xié)助管理人員遠(yuǎn)程管理生產(chǎn)

  疫情防控期間，工廠實(shí)行值班制，車間管理人員無(wú)法像以往那樣深入車間實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)情況。部分原材料供應(yīng)不足導(dǎo)致生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)整。新產(chǎn)品能否正常生產(chǎn)，設(shè)備是否停機(jī)，這些問(wèn)題放在以前是不可想象的。在職管理人員通過(guò)移動(dòng)端程序，實(shí)時(shí)掌握產(chǎn)線最新情況，合理安排生產(chǎn)計(jì)劃，遠(yuǎn)程指導(dǎo)工作，克服了疫情帶來(lái)的不利因素。

  3.找出生產(chǎn)線的輸出阻塞點(diǎn)

  每條生產(chǎn)線有7臺(tái)機(jī)器人。每個(gè)工序環(huán)節(jié)加工完成后，機(jī)器人將工件傳遞到下一個(gè)工序環(huán)節(jié)。每個(gè)鏈接都有自己的節(jié)拍。當(dāng)節(jié)拍趨于一致時(shí)，就會(huì)達(dá)到最大的生產(chǎn)能力。產(chǎn)線正常生產(chǎn)一段時(shí)間后，通過(guò)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，日產(chǎn)量從剛開(kāi)始的3000多只增加到4000只左右。雖然說(shuō)明產(chǎn)線已經(jīng)穩(wěn)定下來(lái)，但距離計(jì)劃的5000臺(tái)產(chǎn)量還有差距。通過(guò)分析每臺(tái)機(jī)器人的月均日產(chǎn)量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)兩條生產(chǎn)線某道工序產(chǎn)量偏低，立即安排技術(shù)人員對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化，使實(shí)際產(chǎn)量迅速提升至5000臺(tái)。

  4、現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)安全隱患

  機(jī)器人會(huì)因故障而產(chǎn)生報(bào)警。平臺(tái)對(duì)告警進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并根據(jù)故障類型進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有兩類故障告警頻率較高，且這兩類告警均與異常碰撞相關(guān)。經(jīng)進(jìn)一步現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，發(fā)現(xiàn)主要是個(gè)別現(xiàn)場(chǎng)工人經(jīng)常在產(chǎn)線區(qū)域內(nèi)走動(dòng)，不慎與機(jī)器人發(fā)生碰撞。生產(chǎn)線區(qū)域是危險(xiǎn)區(qū)域。機(jī)器人工作時(shí)，工作臂擺動(dòng)力很大。一般情況下，人是不允許進(jìn)入的。即使維修人員進(jìn)入，也必須佩戴安全頭盔。因此，發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題后，應(yīng)盡快通知車間管理人員，以免發(fā)生安全事故。

  【公司簡(jiǎn)介】

  上海勤哲信息技術(shù)有限公司位于上海市黃浦區(qū)。是一家快速成長(zhǎng)的科技創(chuàng)新企業(yè)，擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。公司秉承技術(shù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新的理念，積極探索5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)及其驅(qū)動(dòng)的行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。公司通過(guò)研發(fā)MEMS傳感器智能終端、嵌入式邊緣計(jì)算服務(wù)器等設(shè)備，配套通信中間件和上層應(yīng)用平臺(tái)，為客戶提供細(xì)分市場(chǎng)的綜合解決方案和產(chǎn)品。目前，在生產(chǎn)制造、古建筑保護(hù)、

  【專家點(diǎn)評(píng)】

  上海勤哲信息科技有限公司工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)線智能運(yùn)維系統(tǒng)，通過(guò)靈活開(kāi)放的接口協(xié)議層和數(shù)據(jù)采集分析能力，廣泛適配當(dāng)前主流工業(yè)機(jī)器人，并能集成將不同廠商提供的機(jī)器人整合到一個(gè)統(tǒng)一的資源中。不同模式的集中管理，優(yōu)化的分配機(jī)制，多終端監(jiān)控和智能管理能力，大大提高協(xié)同工作效率和資源使用效率。

  ——京東企業(yè)商業(yè)解決方案總監(jiān)鐘穎