数控机床状态和数据实时采集及分析
DNC与MDC数据采集解决方案
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Value （价值体现）
DNC-分布式数控
DNC主要实现功能
NC程序的远 程双向通讯， 避免设备由于 使用U盘或CF 卡传输时导致 的热插拔及病 毒问题。
NC程序的远 程双向通讯， 避免设备由于 使用U盘或CF 卡传输时导致 的程序丢失问 题。
程序无严格的流程签署，职责不明晰，出了问题之后无法进行追溯。
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DNC-分布式数控
DNC主要实现功能
通过机床联网，可对CNC机床的程序上传与下载，实现远程通讯。
对于部分型号的CNC机床，可以远程进行参数的修改，并备份机床参数。 多重目录列表功能，DNC系统在机床控制面板上就可以查询DNC服务器上 的程序列表，并可直接进行远程调用。
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MDC-机床设备数据采集
MDC主要实现的功能
可从网络上的任何PC机上监控所有机床的实时工作状态。让企业管理者在第一时间了解设备的利用情况，以便及 时进行管理的调整。
可统计机床开机关机时间、空闲时间、加工时间、报警时间。提供底层生产设备实时、准确的基础数据，作 为支撑。
具有直观的机床状态电子看板，电子看板可以在车间的大显示屏上滚动显示。
采集内容 设备状态：运行、空闲、停机（报警）、关机； 加工产量：加工时间、产量； 加工参数：主轴倍率、主轴转速、主轴负载、进给量 故障信息：报警信息 设备状态：运行、空闲、停机（报警）、关机； 加工产量：加工时间、产量； 加工参数：主轴倍率、主轴转速、主轴负载、进给量 故障信息：报警信息 设备状态：运行、空闲、停机（报警）、关机； 加工产量：加工时间、产量； 加工参数：主轴倍率、主轴转速、主轴负载、进给量 故障信息：报警信息 设备状态：运行、空闲、停机（报警）、关机； 加工产量：加工时间、产量； 加工参数：主轴倍率、主轴转速、主轴负载、进给量 故障信息：报警信息
FANUC数控系统的机床数据采集
FANUC数控系统的机床数据采集(2012-05-24 14:13:55)▼分类：机床数据采集及监控标签：发那科fanuc数据采集0i16i18i同西门子数控系统一样，日本发那科（FANUC）生产的数控系统是全球数控机床上装备的主要的系统之一。
从上世纪70年代以来，其生产的系统种类较多，较常用的如早期的FANUC 0/6/15/18系统等，后随着数字驱动技术和网络技术等技术的发展，又推出了i系列的系统，如FANUC 0i/15i/16i/18i/21i/31i等数控系统。
早期的FANUC系统开放性差，通常使用宏程序和硬件连接方式进行数据采集，但采集的数据比较少，而且实时性差，对加工和操作带来影响。
但这类系统目前已逐渐淘汰，使用量比较小。
在i系列数控系统中，由于配置的不同，则可使用不同的方法进行数据采集。
在配有网卡的数控系统中可利用FANUC系统的数据服务功能实现数据采集。
在FANUC的许多系统中网卡都是选件，而在最新的系统上，网卡逐渐变成了标准配置，如FANUC 0i-D等。
制造数据管理系统MDC对于具有以太网的FANUC数控系统，可采集的数据量也非常多。
典型的数据包括：–操作方式数据：手动JOG、MDA、自动、编辑等–程序运行状态：运行，停止，暂停等–主轴数据：主轴转速、主轴倍率，主轴负载，主轴运转状态–进给数据：进给速度、进给倍率–轴数据：轴坐标，轴负载–加工数据：当前执行的程序号；当前使用的刀具–报警数据：报警代码、报警和信息容所有数据均实时后台采集，不用任何人工干预。
制造数据管理系统M对于不具有以太网的FANUC i系列的数控系统，也可采集大量的数据。
典型的数据包括：–操作方式数据：手动JOG、MDA、自动、编辑等–程序运行状态：运行，停止，暂停等–主轴数据：主轴转速、主轴倍率，主轴负载，主轴运转状态–进给数据：进给速度、进给倍率–加工数据：执行的程序号；使用的刀具号–报警数据：NC报警和PLC报警状态所有数据均实时后台采集，不用任何人工干预，也无需修改NC程序。
数控机床数据采集
数控机床数据采集1. 引言数控（Computer Numerical Control，简称CNC）机床是一种利用计算机控制系统来运行和控制机床的设备。
它通过与计算机连接，可以实现自动化的加工过程，提高生产效率和加工精度。
在数控机床的运行过程中，数据采集是非常重要的一环，它可以帮助厂商监测机床的状态、提供纠错和优化建议，并进行生产数据的分析与统计。
本文将介绍数控机床数据采集的基本概念、流程和应用。
2. 数据采集的基本概念数据采集是指从机床控制系统中提取有用的信息，并进行记录、处理和分析的过程。
在数控机床中，数据采集主要包括以下几个方面：2.1 运行状态监测通过采集机床的运行状态数据，可以及时监测机床的工作状况，包括机床的运行时间、工作速度、加工负荷等方面的指标。
这些数据可以用来判断机床的性能是否正常，是否需要进行维护和保养。
2.2 故障诊断与纠错数据采集还可以用于故障诊断与纠错。
通过采集机床运行过程中的异常数据和错误信息，可以判断出可能存在的问题，并进行相应的调整和修复。
这可以提高机床的稳定性和可靠性，减少故障停机时间。
2.3 生产数据分析与统计对机床生产过程中的数据进行分析和统计，可以得到生产过程的特征和规律。
这有助于优化生产过程，提高生产效率和产品质量。
同时，也可以根据数据分析的结果进行生产计划的调整和优化，以满足不同的订单需求。
3. 数据采集的流程数控机床数据采集的流程主要包括数据获取、数据传输、数据处理和数据存储等多个环节。
下面将对每个环节进行详细介绍。
3.1 数据获取数据获取是指从数控机床中提取数据的过程。
数控机床的控制系统通常会提供各种接口和协议，用于与外部设备进行数据交换。
可以通过这些接口将数据传输到数据采集设备上。
数据获取的方式可以是实时采集，也可以是定期采集，根据实际需求进行选择。
3.2 数据传输数据传输是指将采集到的数据传输到数据处理设备的过程。
数据传输可以通过有线或无线方式进行，常见的有以太网、USB和Wi-Fi等。
MDC机床监控与数据采集解决方案
网卡 网卡 网卡 网卡 网卡/串口
西门子 PLC
网卡/串口
欧姆龙 PLC
网卡/串口
采集协议及授权情 况 FOCAS 专用
EZSocket
OPCUA 或专用协 议
DDE 或 OPCDA
OPCUA 或直接采 集
直接采集
备注 全系列免授权 M70/M80/C70 系列免授 权 专用协议免授权 含 PCU 为 windows XP、NT 系统 免授权 免授权
,[IDnum] ,[MachineSN] ,[MachineType] ,[MachineIP] ,[MachineMode] ,[MachineStatus] ,[PowerOnTime] ,[RunningTime] ,[CuttingTime] ,[ProcessingPart] ,[CurrentProgramName] ,[ProcessingCount] ,[ProcessedCount] ,[SpindleLoad] ,[SpindleSpeed] ,[FeedSpeed] ,[SpindleOverride] ,[FeedOverride]
术服务为主导、立足于离散制造业科技领域，专业致力于工业设备数据采集的科技企业。 本着“质量争优、诚信为本”的朴素经营理念，严格按照现代企业模式进行管理运营，致力 成为中国智能制造工业软件和工业互联网的一支劲旅。
乐芯科技是专注于 DNC、MDC 和工业设备智能网关的和软硬件服务。公司主要面向 离散制造企业提供专业技术咨询、智能制造整体解决方案，主要客户包括航空、航天、装 备、汽车、石油等制造业客户，为客户提供包括数控机床联网 DNC、数控机床数据采集 MDC、制造数据管理 NCM 和工业设备智能网关的产品和服务，帮助传统企业转型升级， 支持并促进实现互联网工业和智能制造。
《基于Flink的机床状态实时采集与监控系统的设计与实现》
《基于Flink的机床状态实时采集与监控系统的设计与实现》一、引言随着工业 4.0时代的到来，智能制造成为了工业发展的新趋势。
机床作为制造业的核心设备，其实时状态采集与监控对于提高生产效率、降低故障率具有重要意义。
本文将介绍一种基于Flink的机床状态实时采集与监控系统的设计与实现，以实现对机床状态的实时监测和数据分析。
二、系统需求分析本系统的主要目标是实现对机床状态的实时采集、监控和分析。
为此，我们需要分析系统所需的功能模块、性能需求和安全性需求。
功能模块包括：1. 数据采集模块：负责从机床传感器中实时采集数据。
2. 数据传输模块：负责将采集的数据传输至数据中心。
3. 数据处理模块：负责对数据进行实时处理和分析。
4. 监控展示模块：负责将处理后的数据以图表等形式展示给用户。
性能需求包括：1. 实时性：系统应能在短时间内对机床状态进行实时监测。
2. 准确性：系统应能准确采集和传输机床状态数据。
3. 可扩展性：系统应具有良好的可扩展性，以适应不同类型和规模的机床。
安全性需求包括：1. 数据加密：确保数据在传输过程中的安全性。
2. 权限控制：确保只有授权用户才能访问系统。
三、系统设计本系统采用Flink作为核心处理引擎，实现机床状态的实时采集、传输、处理和监控。
系统架构主要包括数据采集层、数据传输层、数据处理层和监控展示层。
数据采集层通过传感器实时采集机床状态数据，并将其传输至数据传输层。
数据传输层采用可靠的数据传输协议，将数据传输至数据中心。
数据处理层利用Flink对数据进行实时处理和分析，包括数据清洗、统计分析等。
监控展示层将处理后的数据以图表等形式展示给用户。
四、关键技术实现1. 数据采集：采用传感器技术，实时采集机床状态数据。
为保证数据的准确性和实时性，需选择合适的传感器和采样频率。
2. 数据传输：采用可靠的数据传输协议，如MQTT或Kafka 等，将数据从机床传输至数据中心。
为保证数据的安全性，需对数据进行加密处理。
基于数控机床实时数据采集的OEE计算方法研究
基于数控机床实时数据采集的OEE计算方法研究陈冉升,叶文华(南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室,江苏南京210016)摘要:设备停机时间、开动时间、有效运行时间和产量等车间现场数据是设备综合效率(OEE)计算分析的基础。
在使用OEE分析设备效率损失时,设备停机时间是首先关注的因素。
然而,要准确记录数控机床的停机时间和机床使用过程中的换料换刀等短暂状态的时间通常比较困难,从而造成设备时间损失分析存在偏差。
针对这一问题,通过应用数控机床实时数据采集系统来准确获取机床状态数据,提出了一种应用实时状态数据进行OEE计算的新方法。
该方法能够客观方便地分析设备的效率损失,并弥补了设备综合效率和设备完全有效生产率在瓶颈设备分析上的不足。
关键词:设备综合效率;设备完全有效生产率;实时数据采集;停机损失中图分类号:TG659文献标识码:A文章编号:1672-1616(2008)17-0058-05设备综合效率(Overall Equipment Effective-ness,OEE)是全面生产维护(Total Productive M aintenance,TPM)的重要组成部分,它能够全面地反映设备的有效利用率,并通过时间损失分析为改善生产模式提供必要的信息[1]。
然而不同企业间生产设备的使用管理要求有所不同,并且OEE 在实际生产中将与班次、员工、设备、产品规格等各种生产数据紧密联系,而这些数据的采集涉及生产过程的众多部门,所以我国各企业中没有普遍采用OEE指标。
另外,各企业采用的生产数据采集方式也有所不同,有些企业采用人工数据采集,有些企业则采用自动数据采集,这将直接影响OEE分析的准确性。
目前国际上通行的做法是运用企业制造信息化技术并采用设备综合效率和设备完全有效生产率(Total Effective Equipment of Produc-tion,TEEP)2个指标来全面衡量设备的效率发挥情况,找到影响生产效率的瓶颈,并对其进行跟踪和改进,最终达到提高企业生产效率的目的。
数控机床的现场数据实时采集和监视系统的研究
Ｏ Ｅ过程控制） 口和网络接 口等 ；２ 数控机 床 Ｌ 接 （）
电气 柜 中电气控制 电路 的相关 信 号点 。 因此 ， 相应
的采集 方法 主要 有 以下 ２种 。
方法 １基 于数 控机床 自带通 信 接 口的数 据 采 ：
集方法 ， 可采集机床的开关量信号和模拟信号。
方法 ２ 基于数 控机 床 电气 电路 的数 据采 集 方 ：
摘要 ： 生产 现场信 息 的 实时采 集 、 传输 、 处理 和分析 是现 代 制 造企 业进 行 快速 决 策与 响应 的基 础 ， 但 常常 因数 控机床 的 多样性 、 构性 以及数控 系统不 开放 ， 异 使得 企业 难 以 实时采 集数 控机 床 的现
场数 据 。针 对这 一 问题 ， 究 了对数控 机床现 场 数据采 集 的 ２种 方 法 ， 研 比较 了 ２种采 集 方法 的优
通 讯接 口 ， 配 置 了 Ｏ Ｃ接 口和 网络 接 口等 的数 而 Ｐ
企业都形成了相当规模 的数控车间 ， 而现有大多数 数 控机床 又 不 具 有 加 工 状 态 的 自动 采 集 功 能 ｌ 。 １ Ｊ
随着制造 自动化 和企 业信 息化 的发展 ， 企业 对 自动 采集 制造 信息 的需求 越来 越强 烈 ， 切需要 车 间设 迫
采集 同一个状态项 ， 该状态项对应 的 Ｒ变量值 就
会被修改 ， 因此只能保存最后一次采集 的数据。
法， 只能采集机床的开关量信号 。
收 稿 日期 ￣０ ８ ３—２ ２ ０ —０ ８
作者简介： 肖士利 （９ ４ ， ， １８ 一）男 江西赣州人 ， 南京航空航天大学硕士研究生 ， 主要从事数控机床数据实时采集方面的研究工作。
维普资讯
Predator MDC 生产数据及设备状态信息采集分析管理系统
Predator MDC™ 生产数据及设备状态信息采集分析管理系统>> 概述Predator MDC™ (Manufacturing Data Collection & Status Management)是一套用来实时采集、并报表化和图表化车间的详细制造数据和过程的软硬件解决方案。
Predator MDC™ 通过多种灵活的方法获取生产现场的实时数据(包括设备、人员和生产任务等)，将其存储在Access , SQL 和Oracle 等数据库，并以国内外先进的精益制造(Lean Manufacturing)管理理念为基础，结合系统自带的近100种专用计算、分析和统计方法，以1300多种报告和图表直观反映当前或过去某段时间的生产状况，帮助企业生产部门通过反馈信息做出科学和有效的决策。
企业在打造制造信息化车间管理方案设计中，SFC 底层数据管理支撑平台软硬件系统是必不可少的。
对于已经具备ERP ，MRP Ⅱ，MES等上层管理系统，且需要实时了解车间详细制造生产数据的企业，Predator MDC™是绝佳的选择。
世界顶尖的制造车间信息数据采集和设备监控系统Predator MDC™ 目前有两种版本可供您选择：•Predator MDC Express 基础版•Predator MDC 专业版为何需要使用Predator MDC™ 系统Predator MDC™ 可以帮助公司负责生产和设备管理部门的决策者回答很多现时制造方面的疑难问题，从而帮助改善和优化生产工艺过程。
这些问题诸如:◆现时生产中正在进行的是哪些工作或生产哪些部件？◆有多少零部件在生产过程中已经报废？◆谁在进行零部件的生产？哪一班？◆零部件的生产时间如何？◆零部件当前正在哪一台机器上制造？设备是在加工中、故障还是空闲着？◆生产停止的原因是什么？◆产量是由于哪些原因下降？◆停工时间的成本怎样？◆生产绩效分析。
◆等等所有这些问题的答案都可以从任何一台计算机上显示出来，并且可以衍生到企业任何一个管理层的细节。
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数控机床状态和数据实时采集及分析
在制造企业数字化工厂的方案设计中，SFC底层数据管理对企业工厂信息化平台的支撑是必不可少的。
对于已经具备ERP/MRPⅡ/MES/PDM等上层管理系统的企业来说，迫切需要实时了解车间底层详细的设备状态信息，而盖勒普MDC系统是绝佳的选择。
MDC是一套用来实时采集、并报表化和图表化车间生产过程详细制造数据的软硬件解决方案（Manufacturing Data Collection & Status Management，简称MDC）。
在上世纪90年代初，盖勒普最早把MDC以精益制造管理理念及解决方案引入中国，基于全球20多年的技术沉淀和国内近14年的本地应用，真正助力中国离散制造企业的数字化制造集成生产管理落地。
盖勒普MDC通过多种灵活的方法获取生产现场的实时数据，结合近100种专用计算、分析和统计方法，直观反映当前或过去某段时间的生产状况，帮助企业生产部门通过反馈信息做出科学和有效的决策。
作为生产管理平台（SFC）的重要系
统之一，与ERP\MES等系统可实现高效集成。
MDC可以解决如下问题：
1.当前设备是正在加工中、故障还是空闲？
2.设备停机的原因是什么？
3.设备停机时间内耗费的成本是多少？
4.产量是由于哪些原因下降？
5.谁在进行零件的生产？哪一班组？生产绩效？
6.生产设备是怎样被利用的？
7.哪些生产环节可以被改善？
8.工厂设备现有的生产能力是多少？
等等
以上所有问题的答案都可以在任何一台MDC系统终端上显示。
此外，MDC系统还能够直观反映当前或过去某段时间的设备状态，使企业对工厂的设备状况一目了然。
MDC 主要功能如下：
一、强大的设备状态采集
盖勒普MDC系统提供了与各类设备PLC通讯的数据采集接口，支持Siemens、Fanuc、Heidenhain、Hurco、Mazak、Okuma、Mitsubishi等基本上所有型号的控制系统。
对于非数控设备也提供了多种采集方案，针对焊接机、热处理炉、注塑机、温控及测试测量设备等都可以实现组态联网。
MDC系统的这一全球领先和实用的集成化技术，将帮助企业在工厂的网络化和数字化管理方面在达到一个新的高度。
二、详尽的设备状态分析
MDC系统内拥有业界独特和领先的25000多种标准ISO报告和图表，每一种报告和图表都有筛选功能来获取所需要的详细设备信息。
管理人员不用离开办公桌，就能查看到整个部门或指定设备的状态，便于对车间生产及时做出可靠、准确的决策。
三、直观的实时电子看板
MDC系统提供直观、阵列式、色块化的设备实时状态跟踪看板，将生产现场的设备状况第一时间传达给相应的使用者。
企业通过对工厂设备实时状态的了解，可以实现即时、高效、准确的精细化和可视化管理。
四、国际通用的OEE分析
盖勒普MDC系统提供国际通用的标准OEE数据分析功能，它以精益制造理念为指导，为企业提供全局设备效率分析，让企业轻松找到影响生产效率的瓶颈，并进行改善和跟踪，达到提高生产效率的目的，同时避免不必要的耗费。
MDC系统能够跟踪记录每台设备、每个操作者的用时，例如开机、加工、调试、停机或空闲时间等，这样可以帮助工厂管理人员真正弄清生产设备是怎样被利用的？更重要的是能从中看出哪个生产环节可以被改进？从而减少不必要的调试时间、停机时间和空闲时间，提高企业生产效率。
五、独有的设备维护管理
对于设备维护人员，可以在MDC系统内记录设备维护的时间、维护内容、设备故障原因等，从而计算出最常见的设备维护工作并进行经验积累。
设备维护人员还可以通过MDC系统内的报告和图表跟踪设备的停机时间、停机原因和停机成本，进而总结出造成设备停机的主要原因，做到提前预防和事前维护。
六、开放的API和客户化集成接口
MDC系统提供可选的数据库接入组件以及丰富的API应用程序集成接口，方便企业快速创建和部署客户化应用功能。
拥有这个简单易用的集成应用工具，企业就可以在任何第三方可编程应用系统中添加MDC功能了。
设备状态采集及分析只是MDC系统帮助企业实现数字化管理的手段之一，系统拥有的其他功能，大家可以到盖勒普官方网站进行了解。
盖勒普MDC系统通过对设备状态的实时跟踪采集和分析，帮助企业快速建立实时高效的数字化工厂，使企业在提升生产效率的同时，制定出更加准确、有效的经营决策，从而轻松打破生产瓶颈，大幅提高生产效益。