無線解決方案 助牙刷工廠實現製造自動化與遠程監控
2023/4/27
地點：越南
背景
工業 4.0 正在改變過程製造商構建、運營和維護資產的方式。為了保持競爭力和可持續性，製造商必須利用最新技術並實施智能工廠。實際上，生產和能源管理、供應鏈資產和生產生命週期的每個方面都可以通過數位化轉型得到改善。
數位化和工業物聯網使過程製造商能夠優化資源並確定戰略重點，例如提高產品質量、降低能耗、最大限度地減少停機時間、降低維護成本以及透過自動化監控提高運營安全性。工廠經理可以使用實時數據和智能分析來優化生產管理和生產力。
對於希望將其現有設施轉變為智能工廠的越南牙刷製造商而言，數位化和設備互連是他們的首要任務。他們需要一種用於遠端機器監控和控制的解決方案，以提高管理效率並實現關鍵操作的自動化。透過工業物聯網，設備資訊可以端到端交換，使製造商能夠更快地發現效率低下和問題，提供節省時間和金錢的商業智能。
系統需求
為了提高生產率、降低人力成本並有效地可視化設備和感測器數據，牙刷製造商需要實現數據收集和過程控制的自動化。第一步涉及實施關鍵過程數據的遠端監控，例如循環時間、I/O 開關、錯誤警報、壓力閥狀態、功率參數和塑料注射感測器數量，以及數位化溫度和濕度測量。
然而，由於生產線主要由離線設備組成，機器操作員依賴於紙質數據收集和現場設備監控過程。雖然因為缺乏數位化而阻礙了綜合數據收集和數據分析，但大型設施和設備區域之間的距離阻礙了通訊網路電纜的安裝。
為了實現網路連接以整合監控機器狀態和生產數據，他們需要一種遠端點對點數據可視化解決方案，該解決方案可以快速部署，而無需花費大量成本或對現有生產線進行更改。儘管先進技術可以改善流量控制並減少工藝浪費，但沒有足夠的空間來安裝額外的設備。且該解決方案需要與他們現有的基礎設施輕鬆整合，支援無線連接和即插即用功能，並具有便於配置的用戶友好界面。
使用產品
- WISE-4220+WISE-S251: 2.4G Wi-Fi IoT Wireless Modular I/O + 6DI Wireless Modular I/O with 1RS-485 I/O
- ECU-1051TL: 2LAN 2COM Modbus/BACnet/101/104/DNP3/PLC/Azure/AWS IoT Gateway
專案實施
製造商實施的解決方案包括數據採集層、數據/協議傳輸層、數據處理層和 MES/SCADA 管理系統。採用研華ECU-1051TL工業通訊閘道器和WISE-4220-A+WISE-S251-A無線I/O模組作為數據採集層採集設備數據。所有收集的數據透過MES/SCADA系統轉換成Modbus TCP格式，然後使用MQTT協議傳輸到私有服務器/雲端。
WISE-4220 +WISE-S251 I/O模組採用工業級設計，提供寬工作溫度範圍（-25 ~ 70 °C/-13 ~ 158 °F）和多樣化的I/O（AI、DI、 DO、繼電器、RS-485）實現可靠的操作和方便的數據採集，同時支援 DIN 導軌、牆壁、堆疊和桿式安裝，無需電纜即可輕鬆部署。在網路斷開的情況下，隨附的數據記錄器可以保存多達 10,000 個帶時間戳的數據讀數，以確保數據不丟失，一旦連接恢復，離線保存的數據可以重新傳輸。
ECU-1051TL 閘道器由 ARM Cortex™-A8 處理器提供支持，提供帶有兩個 10/100 乙太網端口的開放平台。為確保與不同PLC的兼容性，它支援多種通信協議（DNP3.0、OPC-UA、BACnet/IP、Modbus RTU/TCP和MQTT）和多種數據傳輸方式，包括RJ45乙太網和mini-PCIe for Wi -Fi/4G/SIM卡擴展。
該解決方案還包括研華的 ADAM-6022 乙太網的雙迴路 PID 控制器，該控制器包含軟體，因此工廠管理人員可透過網路瀏覽器輕鬆設置 PID 參數並監控控制設定點。同樣，Linux 操作系統和開放式 WISE-PaaS/EdgeLink SDK 的提供使系統整合商能夠開發滿足特定監控需求的應用程序，例如需要完全無線乙太網通訊解決方案的分佈式或基於雲的應用程序。
優勢
研華的無線 I/O 模組提供即插即用功能，無需額外佈線即可在室內和室外靈活部署。這有助於工廠經理快速推廣，以節省安裝時間和成本。生產線數據被收集並傳輸到製造執行系統，以便從集中位置進行實時遠端監控，簡化工作流程並減少生產停機時間。
通過監控整體設備效率 (OEE)，該解決方案幫助將生產線停機時間減少了至少 2%，每年可節省約 20,000 美元的成本。 研華的無線設備還支援 AES-128 加密以實現安全的端到端數據傳輸，以及斷線連續性以在網路恢復後檢索本地存儲的數據。這可以在傳輸過程中保護數據並最大限度地減少數據丟失，只需幾個 I/O 模組，製造商可即以使用現成的通訊技術來構建高覆蓋、高兼容性的 Wi-Fi 網路。借助研華的無線 I/O 解決方案，製造商可以重新構想其內部通訊網絡和生產流程，以邁向更具可持續性的未來。
為什麼選擇研華
研華提供範圍廣泛的入門級無線通訊解決方案，具有即插即用功能，可實現經濟高效的部署和快速配置。符合人體工程學的設計和直觀的界面使客戶能夠以最少的編程/開發工作量直接管理數據。此外，研華的工業網路為前線數據收集到後端處理提供一站式解決方案，最大限度地提高操作便利性。 實現智能製造和自動化處理需要跨職能協作和整合系統和技術。它需要一個了解行業趨勢和技術路線圖的合作夥伴。憑藉數十年的經驗，研華將領域專業知識與先進技術相結合，通過提供專用自動化系統幫助製造商釋放數位化轉型的優勢。
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