旧貌换新颜 - CNC 系统加入工业 4.0 计划

August 1, 2018 Ken Strandberg

众所周知,CNC 机器在全球工厂中使用长达半个世纪之久。第一台真正意义上的数控机床是在第二次世界大战不久后投入使用,用于制造直升机桨叶模板。虽然 CNC 机器听起来已经历史久远,但是最近却又热了起来。

当今许多技术驱动型产品需要机器精密加工的部件和元件。汽车拥有众多先进传感器、精密钣金和强大的控制系统。智能手机需要内部元件和外壳的紧密吻合。就智能手机而言,在 2017 年,全球大约销售了 15.4 亿部智能手机。这个量与降低成本的绝对压力相结合,形成了为何 CNC 系统对于制造运营而言至关重要的绝佳例子。

下一代 CNC 系统成本更低、更智能化并且内置物联网技术,它们可以更轻松地集成到工业 4.0 计划中去。但是,工厂所用 CNC 机器数目和种类增多带来了新的难题。

制造设备使用寿命长,旧式 CNC 系统仍然是工厂产出的重要工具。但是它们使用专用协议来连接至生产环境。结果是全球的工厂安装了来自不同制造商的各式机器,这些机器的年份和智能化程度各不相同,并且使用不可互操作的协议。

因此,IEI Integration Corp. 的 CNC 机器数据收集和分析自动化系统应运而生。IEI 解决方案支持针对旧式系统进行数据收集和分析,从而为智能化工厂提供跨运营和管理向量的优势(图 1)。

图 1. IEI Integration CNC 解决方案优势。

“大数据和 IIoT 是智能制造的核心”,IEI Integration Corp. 产品经理 Don Yu 说:“收集数据需要连接,但是许多公司无法全面支持 Industry 4.0 解决方案,因为他们的使用专用协议的旧式 CNC 机器太多了。”

CNC – 注入了新活力的成熟技术

要采集、分析和响应机器数据,必须将数据标准化为通用的操作技术 (OT) 基础设施。正如我们在观看不同格式的视频时,如果不先将视频转换为要播放的格式就无法播放一样,必须先转换来自不同 CNC 机器的数据才能进行分析。

因为不同的机器和不可互操作的协议众多,转换任务并不轻松。它需要可以提供多协议转换、数据采集和存储、实时分析、报告软件等等的端到端架构。

部署之后,此类解决方案可提供业务和运营情报,以帮助优化工厂的 CNC 操作。这些解决方案可降低运营成本,提高机器利用率,并加快故障排除和维护过程。

IEI 拥有跨中国、中国台湾和日本的智能工厂安装。借助 IEI 解决方案,这些公司可在三到六个月的短时间内实现 ROI。该公司估计它的许多客户看到了质量提高及机器利用率提升了 15%,制造周期缩短了近 28%,非活动库存下降了近 24%。

一个中国的 IEI 客户使用 100 多台 CNC 机器制造汽车配件。它的机器有 10 年机龄的系统,也有几年前购买的现代系统,参差不齐。

“他们能够立即开始从这些使用多种协议的机器收集数据。随后可以在他们的制造执行系统中使用该数据来管理其所有 CNC 设备的产出和健康状况,”Yu 说道。“IEI CNC 管理软件会分析来自所有机器的数据并提供针对整个工厂运营的可行见解,同时支持远程控制部分运营。”

这些见解引领 IEI 的客户改善机器计划,从而提高利用率,增加产能。

进行分析以获取多种见解

除了计划和维护之外,IEI 解决方案还使用多个软件系统,从而支持其他重要的工业使用案例(图 2)。

图 2. 软件模块支持分析以提高运营效率。

更高效的系统监控

该解决方案还可改善设备健康状况。传统意义上,机器需要一位操作员看守一台机器或者最多几台机器。操作员负责在系统执行其程序时监控系统。他们观察问题的迹象并将错误和问题报告给管理和技术人员。

借助集中分析和监控,机器差错通常可以在操作员注意到任何系统问题之前感应到并进行报告。这可加快故障排除速度,进行预防性维护而不是反应性维护,机器整体健康状况更好,延长了机器的使用寿命并提高了机器效率。

“可在单个管理控制台中取得所有机器的宝贵信息意味着我们的客户可以提高员工的效率。他们需要更少的操作员照看更多机器,这提高了操作员的效率,并减少了错误,” Yu 这样评价。

利用他们使用英特尔® 技术的经验

IEI Integration 为他们的 CNC 市场就绪解决方案选择英特尔处理器和技术。“我们与英特尔® 合作了 20 多年,我们使用英特尔处理器来进行嵌入式设计,”Yu 说道。“他们承诺 CPU 可长期使用,适用于工业物联网技术的工业设计和创新。我们能够提供智能工厂解决方案,它们具备高性能且坚固耐用的特点,还附带我们的客户可以依靠的多年支持。”

IEI Integration CNC 市场就绪解决方案可解决工厂中大量 CNC 机器和协议的挑战。部署 IEI 系统可让公司能够实现他们的 CNC 机器智能化,并提高他们工厂的智能化程度。

作者简介

Ken Strandberg

Ken Strandberg is a technical story teller, creative writer, and amateur filmmaker. He writes articles, white papers, seminars, case studies, web-based training, video and animation scripts, technical and non-technical marketing literature, and interactive collateral for emerging technology companies, Fortune 100 enterprises, multi-national corporations, startup businesses, and non-profits. His work has appeared on a wide range of websites from large enterprises to a carpet cleaning service, in leading trade publications, and on blogs. Mr. Strandberg’s technology areas include Software, HPC, Industrial Technologies, Design Automation, Networking, Medical Technologies, Semiconductor, and Networking and Telecom. For the last ten years, he and his wife roamed North America, traveling in and working out of a van (vanlife.us), until recently settling in Oregon, USA.

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