DNC设备物联  /  设备物联 数据互通

CAXA DNC设备物联2020全面支持新一代的数控系统,如SIEMENS828D/840Dsl、三菱系统网卡通讯采集、马扎克Smooth系列、HAAS系统串口采集,以及凯恩帝、华中等国产数控系统,支持各种基于PLC/HMI控制的工业自动化设备,全面实现设备与设备、设备与人、传感器和智能仪表之间的互联互通,为工业物联网应用提供了数据采集以及存储、管理的平台。系统一方面接收来自MES系统的计划指令,并将生产指令、数控程序等信息传递给车间现场和设备;另一方面,将实时采集到的设备及生产信息,经过分析、计算后反馈给MES等系统,作为科学决策的依据。CAXA DNC设备物联是CAXA MES制造过程管理的基础和核心。

   

  挑战

●  如何提升人和设备的协同效率?

    NC程序无序管理,经常拿不到合适的加工程序,废品偏高;

    为寻找NC程序导致大量工时的浪费;

    生产现场无法直接查看图纸、工艺、NC文件等技术资料;

●  如何快速找到生产瓶颈?

    如何快速找到人、工、料、法、环中哪个环节导致生产瓶颈;

    “卡脖子”情况出现在哪些设备;

●  如何提高设备的运转效率和使用寿命?

    生产现场设备信息反馈不及时、不准确,无法实时了解车间生产信息,对于瓶颈设备的生产计划安排全凭“拍脑袋”,没有数据做支持;

    无法实时了解设备的使用情况;

   

  优势

● 支持市面上所有主流数控系统

● 基于CAXA EAP平台的统一架构,实现数控程序等技术文件的管理更方便快捷、安全可靠

● 支持所有数控系统的数控程序自动传输设备状态、自动采集

● 支持多种方式自动计算设备综合运行效率和统计报警信息

● 结合自动采集的生产数据,通过信息化手段直观展示车间现场设备的生产过程

● 提供与MES、ERP等信息系统数据的标准接口

● 全新的三代智能终端,更可靠的通讯、采集能力,更丰富的应用场景

  

● 代码管理

  DNC代码管理模块是基于CAXA协同管理平台构建的代码与相关文档管理软件。它以产品结构为核心,组织和管理数控加工过程中与加工有关的各类设计图纸、工艺、代码文档,解决文档的共享、查询、安全控制及版本管理问题。

  DNC代码管理模块在企业完成“甩图板”的工作后,减少企业查找代码所用的时间,减少版本不统一造成的差错。

● 机床通讯

  DNC机床通讯模块,负责底层的物理连接、机床的加工代码传输、机床的相关文件传输(例如刀补文件、报警信息、机床参数)等。它主要使用串口/网卡混合通信模式来解决数控设备基础联网问题,并将离散的设备并入企业局域网,实现代码及机床参数等文档的传输。

● 机床采集

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DNC机床采集模块,主要是将企业的数控设备的运行参数及加工状态通过相关硬件和软件的配合自动采集到网络DNC的数据库中。DNC机床采集模块,支持多种数据采集方式、实时监控和采集、实时存储大数据、支持视频的监控、采集。

为保证数据真实、可靠,所有数据的采集都由系统控制,实时进入企业的采集数据库中。  

  

   

● 统计分析

  DNC统计分析模块通过分析采集设备的历史数据,将设备运行状态、设备工作负荷等数据进行汇总分析,得到有关设备运行状态、设备运行效率的报表,并根据客户设定的查询条件进行丰富多样的图文展示。通过DNC统计分析模块,实现在办公室监控所有生产设备状态,评估实时准确的产能,查找设备瓶颈,查找不合理的设备使用情况等。

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  支持B/S、 C/S双架构结构的统计分析,满足在任何显示终端展示采集数据,可以实时查看设备状态实时监控、运行日志分析和效率走势等信息。


● 系统集成


  1、与MES系统集成,通过生产计划,将NC程序直接指派到设备,当计划完成后,从设备上删除,形成“推模式”。

  2、CAXA DNC设备物联2020版提供标准WebService数据接口。

  

● 智能终端全面升级—第三代一体化智能终端软件&硬件

   

   

  DNC三代.png

  应用便捷性

    全新的可视化触摸,更好的应用体验

    更稳定可靠的通信能力

    更强的扩展信息反馈能力


  功能扩展性

基于Windows平台,开放性好

智能终端的配置可按需选择

可扩展应用到无纸化及MES派报工等更多场景

   


应用案例

  新华医疗网络DNC项目案例

1、项目背景

  山东新华医疗器械股份有限公司座落于山东淄博高新区。创建于1942年,是我党我军创建的第一家医疗器械生产企业,现为国家医疗器械行业协会会长单位,消毒供应室设备专业委员会理事长、秘书长单位,被国家定名为消毒灭菌设备研制中心。新华医疗是集产品设计、研发、生产、销售于一体的大型综合性企业,现拥有生产工厂6家、子公司6家;员工2300多人,其中工程技术人员500多人。

  经过不懈的努力,新华医疗成为了第一家在医疗器械行业中拥有国家级企业技术中心和唯一的“AAAA”级标准化良好行为的企业,2009年“新华医疗”被国家工商总局认定为“中国驰名商标”。近几年公司承担了6项国家火炬计划,拥有13项国家2级新产品,300多项国家专利证书,获得多项省市级科技进步奖,并通过了ISO9001、ISO13485、CE等认证。

  近几年,随着研究所各项资金的持续投入,公司的数控设备越来越多,在生产中起到了越来越重要的作用。这些数控设备主要集中在机加车间,已显现出了数字化车间的雏形,各级领导都希望通过先进的信息化手段把这里建设成为具有示范意义的数字化制造典范。

2、项目建设需求

  2.1、数控生产现状

  CAXA经过调研,了解到新华医疗数控生产的数控设备现在还采用多种落后方式实现数控程序的传输和数据备份。有使用软盘、U盘的,有使用台式机、笔记本电脑单点传输的,甚至还有手工录入的,已产生大量的数控程序。随着新产品的不断开发研制,数控程序的数量还再不断的增加,程序的科学化管理需求日益突出。并且设备没有实现现场状态的监控和现场数据的采集,使管理人员对生产现场缺乏有效的管理手段和改进依据。不仅如此,后续的信息化系统如制造执行系统MES、企业资源计划ERP系统也将会因缺乏底层的数据采集平台支持,而成为无源之水。有鉴于此,我们有必要对新华医疗数控生产数控加工现场存在的一些问题做出描述和分析。

  2.2、对存在问题的具体描述

  1、车间现有数控设备为分批购买,操作系统种类繁杂,使用台式机、笔记本电脑RS232单点传输的方式需要多种传输软件,传输时设置麻烦,造成效率不高,耽误机时;同时,频繁的热插拔RS232接口也容易损坏传输计算机或机床。

  2、技术人员通过U盘、软盘传输程序,需要在办公室和车间中间来回奔波,影响工作效率。手工签审,领用磁盘流程同样影响工作效率。

  3、使用U盘可以解决软磁盘的不足,但也有一定的局限性,如有的设备没有配置U口。另一方面,U盘携带和使用的方便性也使U盘成为泄密、传播计算机病毒的最佳途径,这将会给企业和设备造成巨大的风险,更何况是企业和高精尖、高价值设备。

  4、各种登录、机床端口使用信息无记录,不能方便地查看,没有程序传输成功或失败的信息反馈。

  5、部分数控设备内存空间有限,大量的加工程序不得不进行反复的删除和键入,直接影响到数控机床的使用效率。

  6、编程人员编制的程序大都放在自己的微机或机床系统内,没有集中管控,不利于共享和管理,也没有数据备份机制。这将导致重复性工作增多,成熟的经验无法继承和利用。硬件的损坏将直接导致数据的丢失,无法挽回。

  7、车间针对不同的零件和加工文档,孤立保存,缺乏目录式,流程化的管理系统。手工审签过程易失控,定型程序归档随意。

  8、产品的变形设计及产品的更改,需要有效而安全的控制由此产生的同一加工文档和代码的不同版本。目前企业依靠技术人员人工来区分不同版本的加工文档,这种文档版本管理方式不规范且难以形成对产品的有序版本管理。

  9、加工程序和制造BOM、工艺规程数据关联的问题。目前数控程序无法和对应BOM下的零件,要使所有NC程序实现与BOM结构、工艺规程工序的衔接,显著提高NC程序管理的规范性,利于下一次程序的调用。

  10、编程人员缺少方便快捷的程序模拟仿真,智能比较的软件工具,经常造成现场修改程序效率低下,影响生产。

  11、机床工作状态信息不能及时反馈和采集,对于管理者而言无法了解现场的加工状态,无法知道关键件的加工进度,整个加工过程是个“黑箱”。这样不利于工厂生产任务的进度监控和生产能力平衡。管理人员对生产现场也缺乏有效的管理手段和改进依据。

3、CAXA的解决方案

  上述问题已制约了新华医疗数控生产加工效率的提高和管理水平的提升,制约了企业的发展。CAXA网络DNC产品正是为解决制造业企业这一问题而提出的。该解决方案以车间DNC网络系统做为平台,在此基础网络平台上进行数控程序的传输和管理以及现场数控设备的监控与数据采集信息的传输。也就是说传输、管理、监控等业务应用全部依托于DNC网络平台,共同构成新华医疗数控生产网络DNC系统。从表面上看,数控机床网络DNC网络系统是企业园区网向生产现场的延伸;但从实质上来看,这并不是简单的延伸,而是企业神经网络主干和企业神经末梢的真正连接。使新华医疗数控生产的生产制造模式发生质的飞跃。

  本次新华医疗数控网络DNC系统项目对新华医疗的数控设备进行DNC连网,实现数控程序的传输、信息管理和部分设备的工况采集。共计联网23台。

  设备列表:(略)

  相应软件模块为:

  CAXA网络DNC相应模块对应表如下:

案例新华医疗.png

4、项目成果

  通过新华医疗数控生产网络DNC系统项目的实施,实现了新华医疗机加车间所有数控设备的自动化程序传输、程序管理以及机床运行状态数据的监测采集与统计分析,搭建成数字化车间的平台。使新华医疗数控生产在下列几个方面得以受益:

  4.1、通信方面:

  • 实现所有数控机床的通信控制。操作者只需要在数控设备的控制面板上输入调用指令,瞬间即可从网络服务器上调入所需的加工程序,操作者也可以根据授权将已经调试好的程序存入数据库。同一时刻,多台机床可以同时调用同一条程序。

  • 取消软盘、U盘作为传输载体,因软盘的容量质量及其他原因,造成其不可靠。U盘造成不安全。取消现场计算机的点对点传输方式,因为这种方式也不安全,并造成管理麻烦。这些都影响到机床的有效加工时间。

  • 提供NC程序编辑、比较、仿真、程序转换等功能等等。

  4.2、程序管理方面:             

  • 所有有用的加工程序交给服务器管理,解决大量加工程序管理状态问题。可根据不同的人员,不同的产品赋予角色权限,做到数据的安全性管理。

  • 实现加工程序编制、审签、试切、定型、封存的流程,使得加工程序的调用实现流程化,并实现其全生命周期管理。

  • 所有操作都被新华医疗数控生产网络DNC系统记录在案,提供日志管理和最新版信息,解决数控机床加工程序最新版本确定问题,同时也解决最新版本的保存问题。

  • 网络DNC管理模块提供了加工程序的树型目录式管理功能,可以对零件相应的图号、零件代号、对应的机床、用户名称、更改日期等信息进行管理,此外,数据库中的程序可以关联注释、工艺要求、刀具清单、相关图片等,对每个程序一目了然。给推行标准工艺、可视化工艺提供便利条件,也为单位数控加工经验的积累提供条件等等。

  4.3设备监测采集和统计分析:

  • 通过监控系统,确定机床的实际加工效率。可以实时了解机床的待机或者运行状态,及时应对设备和生产现场出现的问题。

  • 可以监测到设备丰富的信息,如加工开始和结束时间,便于管理人员提取需要的信息进行工时核算;网卡机床的转速、进给便于工艺人员远程分析。

  • 使用统计分析模块实现设备利用率的分析,可以提供出丰富的报表,计算出设备的开机率、利用率,提供给管理人员进行现阶段参考和作为管理改进的依据。

  4.4、效益概算

  数控机床网络DNC应用,使机床的程序传输效率和传输准确性大大提高,对生产过程的监控、管理具有很大的辅助作用,使数控程序的管理规范化、系统化向前迈出了一大步。

  管理模块的应用使工艺文件/数控程序的管理更加科学,数控程序真正的成为工厂的一种资源被保存下来,资源复用再次提高了生产效率。权限、角色、流程的管理也减少了计算机病毒和泄密事件的发生,提高了工厂的形象,管理更加科学有效。

  通讯模块的应用提高了程序传输效率,并且减少程序错误造成的废品和返修。以现有23台设备,保守估计每台设备每天每班节约15~30分钟计算,整个数控车间每天就可以节约大概500分钟,相当于额外增加了1台设备。效益还是相当可观的。

  采集和统计分析模块的应用,实时的采集生产状态,从粗放型管理向精细化管理转变。首先从劳动纪律开始,制定了详细的奖罚规则,把大量习以为常的辅助不增值时间转变成为设备运转的增值时间,促进白班多干,夜班不少干。机修、库房、工具工装等后勤部门也由被动转变为主动服务生产现场。充分提高设备的利用率。效果还是相当明显的,大半年来机加车间的月产值提高了20%多,突破了一千万元。

   

   


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