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以WebAccess/CNC突破工具機聯網困境 從設備聯網開始實現工廠智慧化藍圖

2017/6/27

製造業近年來興起智慧化風潮,從德國開始,之後一路吹向全球各大先進國家,希望透過感測器與聯網技術,搜集與匯整生產現場的設備資訊,再透過大數據分析、機器學習等技術的應用,讓設備資訊可視化,進而實現智慧化生產管理、提高生產效率的目標。

台灣工具機零組件暨主力配盤廠系統整合商-靄崴科技,在近年來面對市場和客戶時,深深感受到了轉型智慧製造的迫切性,因此透過與研華合作,藉由研華工具機聯網方案,將傳統單機控制模式的CNC工具機,升級成聯網型智慧工具機,以便取得機台資訊進而提升生產附加價值。

系統需求

CNC工具機主要應用在金屬加工業,而臺灣金屬加工業所接到的訂單,大部份都是少量多樣化的生產,每換一批訂單,就需要調整相關產線設備機床的參數設定,而這一切全都要靠人工進行管理調整,至少要花上一到兩天甚至一周左右的時間,有時可能還會導致生產停工的情況發生。

人工調整機台參數的做法,不僅沒有效率,更讓製造生產變得不夠靈活,工廠管理者常常無法即時對不同訂單做出快速反應,也因此制約了工廠的接單能力,很多中小型工廠往往只能接一些相似的訂單。

如果CNC具備聯網能力的話,目前金屬加工製造業者所遇到的種種問題就可以獲得解決。透過設備聯網,工程師可以遠端經由網路上傳與下載加工檔,改變過去必須以可攜式儲存設備至生產現場,親自將加工程式複製至工具機後才能更換的作業模式。

以往要了解CNC工具機的產量多寡,多半只能人工手抄記錄、再輸入至管理系統,而在CNC工具機聯網後,機台的使用情況及每日產量可以透過網路即時上傳到管理系統,工廠管理者可以遠端掌握設備的使用效率,透過管理來降低生產空窗時間,實現生產可視化的目標。

也因為所有資料都匯整在一個平台,系統就能自動建立生產加工履歷,不再需要透過人工做記錄,再配合刀具或設備維護管理記錄進行資料分析,建立起設備維修模型,就能提早備料或預先進行設備維護(不是等零件故障再來更換),同時降低必要的維修零件庫存壓力,與傳統依靠現場師父經驗判斷的作法相比,前者顯然效率較高,還能將錯誤率降到最低。

系統概述

研華以WebAccess/SCADA系統為架構,推出一套專門為工具機市場而設計的聯網軟體-WebAccess/CNC工具機設備聯網解決方案,針對目前四大CNC控制器供應商(包括發那科、三菱、海德漢、西門子)的網路型控制器提供了聯網介面,讓用戶既無需自行開發也不用加裝感測裝置就能直接採集CNC工具機的資訊;同時還能透過其豐富的軟體功能,讓機聯網管理平台自動建立設備狀態監控、機台資訊顯示、生產稼動分析、警報歷史紀錄、加工程式管理、參數補償設定、刀具主軸監視、預防保養維護等八大功能,讓設備資訊可視化,而且這些資訊不只能在中控室看到,也能透過行動裝置查閱即時生產數據,藉此實現智慧化生產管理。

由於目前CNC工具機的控制器大多來自日本或歐洲大廠,每個廠牌都有各自的通訊協議,要透過封閉式網路架構來採集與整合資訊,不僅不容易且成本高昂,因此最常見的做法是,透過外接感測裝置的方式來取得設備資訊,可惜的是,這種方法需要拆機櫃、拉線路,耗費較長的停工時間才能順利完成CNC工具機聯網。

研華WebAccess/CNC工具機設備聯網解決方案,打破現有做法的限制,事先整合上述四大廠牌網路型CNC控制器的網路協議,讓製造業者或是系統整合商只要透過軟體設定的方式,就能取得控制器的參數及機台加工等相關資訊,大約只要一個工作天的時間,就能實現CNC工具機聯網的目標。

由於WebAccess/CNC是架構在WebAccess/SCADA下,因此同樣擁有後者強大的監控管理功能並具有靈活配置與無縫整合之特色,可支援多種通訊協定,讓用戶除了CNC工具機之外,也能將廠內的其他工業機台設備、可程式控制器(PLC)、人機介面(HMI)、I/O裝置等等全都整併在同一套監控系統內。   除了工廠內生產設備的整合外,WebAccess/CNC還能整合WebAccess/VCM智能影像管理模組,透過WebAccess/VCM內建的智慧影像分析功能,如:禁區偵測、動態偵測、攝影機遮蔽…等,即時監控工廠內的生產狀況。

專案導入

  • WebAccess/CNC :專為CNC工具機設備聯網提供基於瀏覽器之HMI/SCADA遠端監控軟體
  • WebAccess/VCM : 智能影像管理模組,具備適用於多種不同用途的IVA模組可供選擇
  • UNO-2483G : 嵌入式自動化無風扇工業電腦
  • MIC-7500: 緊湊型模組化工業電腦

系統架構圖

結論

因應智慧製造趨勢,傳統機械工業正逐步轉型智慧機械,靄崴科技藉由與研華的合作,讓CNC工具機不必加裝感測器,就能直接採集相關資訊,包括每台機床的使用率,每一個生產流程與節點的狀況…等,工廠管理者也能透過電腦、平板或手機遠端監看,掌握最即時的生產狀況。而研華WebAccess/CNC軟體不只提供設備聯網所需要的軟體開發平台,未來也將持續發展並支援市場主要廠牌的CNC網路型控制器,希望協助製造業者更容易地實現智慧製造並達成提升生產效能的目標。