打造智能工厂的秘诀之提高全局设备效率

2025China.cn 2017年08月02日

　　随着工业4.0时代的到来，生产领域面临的挑战越来越多，包括大规模量产或小批量生产，日益增长的定制产品需求，零失误生产，以及混流生产线等。这些挑战促使工厂开展各种变革，最终带来了新技术和新概念。

　　OEE(全局设备效率)就是在这种背景下产生的。OEE用于衡量真正产生效益的制造时间占比。如果OEE达到100%，则表示制造的产品零瑕疵，达到最快生产速度，无停机时间。OEE的KPI公式由三部分组成：可用率(无停机时间)、效能(生产的速度)、质量指数(达标产品的比例)。

　　提高OEE的关键

　　可用率

　　只有知晓机器状态，缩短故障停机时间，才可以提高网络可用性。为此，需要收集数据，以便进行预测性维护;建设网络基础设施，最大程度延长运行时间。

　　缩短机器故障停机时间

　　生产过程中，机器会产生各种数据，例如机器振动、电机电流、冷却液液位等。机器维护工程师会根据这些数据安排维护时间(预测性维护)，避免机器意外停机。然而，这些数据的形式各异。一种是流数据，大批量传输，在发送至后端系统之前需要预处理。另一种是状态数据，以透明方式小批量传输，无需任何预处理。

　　因此，系统必须使用不同的方法来收集状态数据和流数据。针对状态数据，最好采用透明方式收集数据。针对流数据，最好使用前端数据处理来减小数据量，为后端系统提供有价值的信息。减小数据量是必不可少的一步，因为如果把所有原始数据传输到后端系统，需要传输的流数据量会非常大。

　　搭建可靠的网络基础设施

　　大多数PLC网络依靠互联网组管理协议(IGMP)进行组播传输。例如，检查连接PLC和设备的系统是否可用的隐式通讯采用的就是组播传输。

　　除了Turbo Ring解决方案，Moxa还提供先进的V-ON技术，可在网络发生故障时，于毫秒内恢复物理网络、单播流量和组播流量。V-ON技术可确保系统持续运行，并最大限度提高生产率。

　　实时通知，减少系统停机时间

　　Moxa还推出先进的工业级网络管理移动应用MXview ToGo，为用户提供实时通知，减少系统停机时间。该应用可发送网络状态的实时通知，支持即时查看具体信息，还提供便于使用的设备定位功能，帮助现场工程师迅速定位网络中的相应设备。

　　● 获取实时通知

　　● 查看网络状态

　　● 轻松定位设备

　　效能

　　通过使用可靠的集成芯片流控数据传输，提高生产率;通过智能监管，满足混流生产的不同需求。不断减少过渡阶段耗时，提高机器或操作人员的生产率。

　　可靠的集成芯片软件流控数据传输，助力生产率提高

　　高度定制化是工业4.0的一大重要价值，推动着计算机数控(CNC)机器的程序设计不断变化。然而，由于CNC缓冲区内存有限，而程序文件较大，机器在下载新程序时往往要耗费很长时间。因此，数据传输的稳定性十分重要，带串口的旧式机器更是如此。具有软件流控功能的串口转以太网设备服务器通常用于主动发起软件流控，以防数据丢失;否则，丢失的数据需要重新发送。数据传输耗时越长，能用于生产的时间就越短。

　　Moxa的串口设备联网服务器(NPort)具备集成芯片软件流控功能，可通过UART直接中断传输(Xoff)，避免程序变更时出现数据丢失。

　　智能监管，满足混流生产的不同需求

　　混流生产要在同一条生产线上生产定制化部件和不同类型的产品，因而牵涉到上千种不同的选择和组合，变化因素非常多。Moxa的ioPAC 8500可编程控制器能对生产任务进行分类，确保从制造执行系统(MES)中自动读取任务序列，从而提高机器和操作人员的生产率。例如，所有的工具都有对应的RFID标签，ioPAC从系统中获取生产方法，再通过Modbus等工业协议给相关机器下达指令。然后，产品信息通过IT协议发回MES系统。

　　质量指数

　　识别次品，发送预警

　　测量与校准对CNC机器应用来说至关重要。生产数据是帮助您了解生产情况的关键，涉及两种数据：稳定数据(例如：开/关状态，数据量小)和临时数据(在短时间内生成的完整的记录)。如有临时数据生成，则说明产品质量受到了影响。因此，收集精确的数据十分重要。

　　Moxa提供工业级IIoT数据网关，能够帮助客户在极端环境下收集精确的数据，确保生产线经理能够获取现场所有设备的最新状态信息。此外，ioPAC使用开放平台，客户可以部署自己的数据预处理程序，以便从原始数据中获取对预测性维护有用的宝贵信息，减少IIoT网关和后端服务器之间的数据传输。ioPAC还能与Azure云端互联。客户可将数据传输到Azure云端，使用第三方软件进行数据挖掘与分析。

　　相关产品

　　NPort IAW5000A-6I/O系列