研华智能工厂之设备联网解决方案2016
研华智能工厂设备改造升级解决方案
研华智能工厂设备改造升级处理方案项目背景在智能制造大背景下, 越来越多旳企业需要进行产线改造和产线升级, 其基础就是实现设备、机床联网。
在企业设备监控中, 最大旳难题就是怎样实现不一样品牌, 不一样种类, 不一样年代设备旳信号采集、设备通讯。
苏州某企业,重要生产各类精密模具、模具原则件及其有关注塑产品。
车间内机床多达20余种, 合计400多台机床。
最终客户选用了注塑车间旳一条产线作为试点, 该条产线共有机床19台, 波及3个品牌, 其中有几台机床使用时间已超过, 客户需要监控每台机床旳开机关机时间、产量、三色灯信号等常规状态信号, 以及成品产量计数等。
项目描述1. 机床波及旳品牌多, 不一样品牌旳机床存在不一样旳通讯协议, 需要解析这些协议。
2. 部分机床破旧, 没有通讯接口, 需要外接传感器。
3. 车间金属物品多, 对信号有干扰。
空间狭窄, 不以便布线, 需要布线简朴以便旳产品。
方案旳整体技术优势1. 系统方案实现了不一样品牌、不一样年代机床旳状态监控。
每天旳生产报表, 可以直观地理解产线设备旳运用率, 从而可认为下一次排班提供数据支持, 到达了客户旳预期效果。
2. 研华提供数据采集模块、互换机、工业电脑整套处理方案, 以便客户选型和设备维护。
3. 研华结实旳工业级产品, 保障了设备监控系统旳稳定运行。
系统描述系统架构客户但愿实现机床旳运行状态监控, 但大部分机床都没有通讯端口。
由于机床破旧, 也无法和之前厂家联络获取通讯协议。
因此在机床旳对应位置, 加装了多种传感器, 再通过ADAM-6250采集传感器旳信号, 从而判断机床旳开机、关机、空闲、故障、三色灯工作状态以及成品计数。
系统详解1. 每台机床上加装一种ADAM-6250, 通过ADAM-6250把机床旳工作状态采集上来之后, 采用菊花链旳连线方式, 将相邻2个模块连接起来, 从而减少了现场布线。
最终将数据汇总到当地控制电脑UNO-2174A上。
华为4G eLTE的智能工厂无线解决方案
• 资产管理：重要资产 的生命周期管理
人&车
• 巡检人员定位 • 临时施工人员出入管理 • 车辆是否按规定车速行
驶？
智能工厂工业无线网的建设目标
业务可视化、系统融合化
1、可视化生产调度
2、可视化应急指挥
3、临时点无线监控
网络宽带化、承载统一化
4、与视频会议、视频监控等融合
3G/4G公网 广覆盖
免建设，免维护，只管使用； 长期看不具备成本优势
非专业集群，延时明显
3600 强 一般
一般，易出现升级导致停止服务等现象 弱
非防爆区部署 需和公网用户共用，易出现拥塞等现象
几百ms
4G：LTE( Long Term Evolution)
2G
TETRA/P25
3G
4G
TETRA overlay LTE
物联网数采
定位终端
A1-31 A1-33 A1-21 A1-22
仓储出入仓
应用场景一：语音集群+视频调度+GIS，提高生产调度指挥效率
同一终端支持语音和视频业务，实现 可视化生产调度指挥
支持视频分发，在远程专家指导下， 进行现场作业和应急事故处理。
支持GPS实时定位，提高员工作业安 全
调度中心
华为4G eLTE产品全貌
适用恶劣环境的室外CPE
首款专业宽带集群终端
绿色、高能效，高可靠RRU
多媒体调度综合平台
专业集群语音 方便灵活的二次开发模块
发货量超100万的BBU
业界最小的工业级核心网
首款中国宽带集 群多媒体芯片
EM350 二次开发模块
EG860 室外型宽带接入终端
设备联网方案
设备联网方案概述设备联网已经成为现代科技发展的一个重要方向，通过将设备连接到互联网上，可以实现设备之间的数据传输、远程控制和智能化操作。
本文将介绍设备联网的基本原理、常用的联网方式以及相关的技术标准。
设备联网原理设备联网的基本原理是通过无线或有线网络将设备连接到互联网上。
设备通过网络与其他设备或云服务器进行通信，实现数据传输或远程控制。
设备联网的主要目的是实现设备之间的互联互通，实现信息共享和远程操作。
常用的联网方式1. Wi-Fi联网Wi-Fi是目前最常见的设备联网方式之一。
通过连接到Wi-Fi网络，设备可以与其他设备或云服务器进行通信。
Wi-Fi联网使用的是无线信号传输技术，具有覆盖范围广、传输速度快的优点，适用于家庭、办公场所等小范围的联网需求。
2. 以太网联网以太网是一种有线联网方式，通过使用网线将设备连接到局域网或广域网上。
以太网联网具有传输稳定、速度快等优点，适用于工业设备、物联网设备等对网络稳定性有较高要求的场合。
3. 蜂窝网络联网蜂窝网络是指基于移动通信网络的联网方式。
通过使用SIM卡将设备连接到移动通信网络，可以实现设备的远程控制和数据传输。
蜂窝网络联网具有覆盖范围广、无需额外设备的优点，在移动设备、车载设备等场景中应用广泛。
4. LoRaWAN联网LoRaWAN是一种低功耗、远距离的无线通信技术，适用于物联网设备的联网需求。
LoRaWAN联网可以实现设备与云服务器之间的长距离通信，适用于农业、城市管理等对传输距离要求较高的场景。
技术标准设备联网涉及到一系列的技术标准，用于确保设备之间的互操作性和数据安全性。
以下是一些常见的设备联网技术标准：•IEEE 802.11系列：用于Wi-Fi联网的标准，包括802.11a/b/g/n/ac等。
•Ethernet：有线联网的标准，包括以太网和工业以太网等。
•3G/4G/5G：基于移动通信网络的标准，用于蜂窝网络联网。
•LoRaWAN：低功耗远距离无线通信技术的联网标准。
ADNET智能工厂网络建设方案
工业互联网ADNET 智能工厂网络建设方案目录1.概述 (1)2.需求分析 (3)3.解决方案 (10)4.成功案例 (16)ADNET 智能工厂网络建设方案1概述本方案旨在为制造业企业提供一套可靠的智能工厂网络建设方案。
方案利用工业物联网、SDN、IPv6 等新兴技术，实现工业场景下人员、设备、物料、产品的海量互联，为工厂实现智能生产、协同制造和柔性制造提供网络支撑。
1.1背景近年来，制造业企业正面临着供给侧改革的时代命题，转型升级的需求十分迫切。
而传统工厂IT 系统与工控系统间的通信往往存在较多障碍，具体表现在：1)工业控制协议标准各异，各厂家设备难以互通；2)工业现场存在很多信息孤岛，网络性能亟待提高。
这些问题导致现有工厂网络无法支撑数字经济下的制造业生产运营模式。
随着物联网、SDN、IPv6 技术的日渐成熟， ADNET 智能工厂网络建设方案（ADNET 即应用驱动网络）的提出，帮助制造业企业完成工厂网络的升级改造。
1.2实施目标1)实现工厂有线无线网络全覆盖，解决信息孤岛的问题。
有线网络的时延、稳定性达到工业现场要求，同时兼容IPv4/IPv6 双栈。
无线网络根据工厂实际需求支持Wi-Fi、— 1 —RFID、4G/5G、NB-IoT、LoRa、ZigBee、蓝牙等信号中的一种或几种，同时无线信号质量高，满足场景要求。
2)对主流工业现场总线协议进行适配，实现生产网和信息网的双网融合互通。
3)基于SDN 技术部署工厂网络，向上对接工厂云平台，实现网络设备自动配置和业务快速部署，提升产线效率，减少人力投入。
4)建立工厂网络安全保障系统，实现人、机、物、系统的可控接入和行为审计，保证工厂的设备安全、网络安全、控制安全、应用安全和数据安全。
1.3适用范围该解决方案适用于制造业工厂内网络的建设和升级改造，建设完成后的网络能够满足工厂柔性制造、协同生产、个性化定制的业务需求。
1.4在工业互联网网络体系架构中的位置该解决方案属于工厂内网络建设方案，在下图中所处位置包含1、2、3、4、5、6 六部分的内容。
2016_onsite seminar_Elvis
UNO 主攻市场与机会
智能工厂应用
– 设备联网, MES工厂改造与升级 – 产品生产标示与追溯 (食品/ 包装/ 零部件…)
视觉检测
– 工厂生产在线检测 – 智能装备视觉检测机台
汽车产业
– 车厂与零配件组装, 生产, 震动检测…
智能交通
– ETC, 电子警察, 车管所, 边境检验, 高速广告牌显示
工业4.0/ 物联网所带起的典范转移
在2020年嵌入式计算机所占的 比重会达到90% (1)
每年15~20%增长率 (1)
尚有85%设备无法连网 (2)
大势不可为, 随波不逐流 无有优廉跑
Source: (1) McKinsey analysis (2)IMS Research
iDoor, DIO(4/4). USB x 4, COM x 3, VGA/HDMI, LAN x 4 One expansion slot
Dual power input – reduce down time remote power button, watch dog
mPCIe x 2, PCIe x 1, mSATA x 1, HDD x 1
MP: Mar/E’15
100mm
30
嵌入式无风扇工业电脑系列– UNO-2000 新系 列
4DI/4DO
LEDs Indicator
PWR, PWR1, PWR2, BAT, SD, COM Port(3)
Operating Temperature
-20~60’C
Power Input
12/24V± 20%
Software Support
Win7, Win8, Linux, SUSIAccess
设备联网信息化方案模板-
研华XX设备联网信息化方案文档版本控制目录1.前言 (1)1.1.项目背景 (1)1.2.项目描述 (1)1.3.项目资料提供 (2)1.3.项目说明 (2)2.XX设备联网信息化方案 (3)2.1.任务要求 (3)2.2.开发环境： (4)2.3.数据采集硬件及网络架构....................................... 错误!未定义书签。
2.4.数据采集解决方案................................................... 错误!未定义书签。
2.4.1.数据采集说明 (7)2.4.2.设备监控管理.................................................... 错误!未定义书签。
2.4.3.设备Andon及故障呼叫系统 (8)2.4.4.设备启停机、故障信息报警及历史曲线分析错误!未定义书签。
2.4.5.设备维护管理 (10)2.4.6.机床MDC与DNC (11)2.4.7.设备可视化报表分析 (13)3.项目实施管理 (15)3.1.项目实施时间阶段规划........................................... 错误!未定义书签。
3.2.硬件安装与网络布线............................................... 错误!未定义书签。
3.3.软件开发与系统调试............................................... 错误!未定义书签。
3.4.操作培训及项目交付转移....................................... 错误!未定义书签。
3.5.产品及项目售后服务说明....................................... 错误!未定义书签。
《研华远程IO解决方案》
量。当水通过管道输送时，ＡＤＡＭ系列也可用于
监测管道压力，温度，流量和泄漏。
ADAM 系列 应用
研华ＡＤＡＭ系列是目前市场上最小巧的远程Ｉ／Ｏ模块。尽管ＡＤＡＭ模块并不常在我们的视野中出现，但它在传感器和电脑的连 接上时刻扮演着重要角色，例如：环境监测、设施管理楼宇自动化以及能源管理、工厂自动化、智能运输系统等。
楼宇自动化
自动停车和电动汽车充电站
农业和渔业
ADAM 系列 应用
目前许多智能家居和楼宇配备有自动照明、供暖
无论室内还是室外的停车设施都可以利用研华 研华ＡＤＡＭ系列可为农业和渔业应用提供理想的
等具有智能化功能的电子设备。我们的远程Ｉ／Ｏ
ＡＤＡＭ系列来管理和监控。研华ＡＤＡＭ系列具有 解决方案，例如：打造绿色房屋、农田或养鱼
１
相比于工控领域里的传统灰色和黑色，ＡＤＡＭ 模块的蓝色是天空的颜色，大海的颜色，它更多地代表着希望、理想、新 生和自由，象征着科技、力量、无限空间。ＡＤＡＭ 蓝色之风，以其蓝色小精灵的魅力独占市场份额。
ADAM 系列 介绍
1993
ADAM-4000系列介绍
• I/O模块 • 中继器 • 转换器
1993
研华 ＡＤＡＭ 经典的蓝色，圆圆的笑脸、绿色的端子，堪称传世之作，至今几乎保持其原创风格。ＡＤＡＭ 寓意 Ａｄｖａｎｔｅｃｈ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ （ 研华数据采集模块 ） ，同时沿用 《圣经》故事人物，所谓人类始祖的含义，ＡＤＡＭ 也正是模块 的始祖，开创了分散式数据采集模块的先河。
６０００系列。在过去十多年的发展中，用户对远程Ｉ／Ｏ模块的
采集速度要求越来越高，网络化生产要求能够从工业现场
实时采集数据，研华推出了ＡＤＡＭ－６２００系列智能以太网
96. 如何利用智能制造实现设备联网？
96. 如何利用智能制造实现设备联网？关键信息项：1、智能制造的定义与范围—————————————————————————2、设备联网的目标与预期效果—————————————————————————3、实现设备联网的技术手段—————————————————————————4、相关成本与预算—————————————————————————5、实施步骤与时间节点—————————————————————————6、数据安全与隐私保护措施—————————————————————————7、维护与升级计划—————————————————————————8、风险评估与应对策略—————————————————————————1、智能制造的定义与范围11 明确智能制造是基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。
111 涵盖智能化设计、智能生产、智能装备、智能管理、智能服务等多个领域。
112 强调智能制造旨在提高生产效率、产品质量、降低成本、减少资源消耗和环境污染。
2、设备联网的目标与预期效果21 确定设备联网的主要目标，如实现设备之间的高效通信与协同工作，提高生产过程的自动化和智能化水平。
211 预期效果包括实时监控设备状态，提前预测设备故障，优化设备运行参数，提高设备利用率和生产能力。
212 实现生产数据的实时采集与分析，为决策提供准确依据，促进企业管理的精细化和科学化。
3、实现设备联网的技术手段31 采用工业物联网（IIoT）技术，通过传感器、智能网关等设备将各类设备接入网络。
311 利用无线通信技术（如 WiFi、蓝牙、5G 等）确保设备之间的稳定连接和数据传输。
312 应用云计算和边缘计算技术，对采集到的数据进行处理和分析，实现数据的存储和共享。
313 引入工业大数据技术，挖掘数据中的潜在价值，为生产优化提供支持。
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智能维运 智能制造 (Big Data)
5.制造信息 6.状态资讯
4.原料交货
智慧现场 (FA/MES/SCA DA)
4.实时数据收集
1.动态派工 7.出货派送
3.机台参数 纵向无缝集成构建智能工厂
标准 BI CLOUD ERP APS MES计划层 MES执行层 PCS SCADA 自动化设备层
MES集成的设备管理
档案管理 状态监控与信息采集 设备保养管理 设备巡检管理 车 间 M E S 解 决 方 案 设 备 管 理 子 系 统 设备维修管理 备品 备件管理 停机及OEE
设备保养计划 备件安全库存 操作规程 巡检任务维护 巡检作业记录 维修项目设定 维修呼叫管理 维修情况记录 备件台账 二级库管理 停机原因管理 设备OEE计算 员工信息查询 设备信息查询 设备保养记录 巡检历史记录 维修情况记录 备件台账查询 设备故障记录 设备停机情况统计分析 设备综合效率统计分析 可靠性指标统计分析 人员档案管理 设备档案管理
研华的企业使命是 “驱动智慧城市创新 共建物联产业典范”, 提供创新的智能技术及解决方案
研华发展的里程碑
智慧城市及物 联网解决方案
920
昆山制造中心启用
Revenue in millions, USD
698
30周年，达到10亿美金
英特尔合作伙伴
以智能地球作 为企业愿景
研华协同创新研发中 心昆山、林口启用
Year 2002-2014
研华中国布局
45个分公司及办事处 62个售后服务站 100多家经销商合作伙伴
工业电脑全球隐形冠军
2015台湾第七大国际品牌
7
+19%, 386M
年度 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
排名 11 10 未公告 12 13 10 12 12 10 11 11 10 7
品牌价值 (亿美元) 未公告 1.95 未公告 未公告 2.32 2.99 2.04 1.97 2.41 2.60 2.60 3.23 3.86
研华公司主要产业应用
智慧工厂
智能装备
智慧交通
智慧环保
智慧电力
智慧物流
智能家居
IAS95 OPC UA ODBC WEBSEVICE MES 用友 金蝶 鼎捷
WEBACCESS RS485 工业总线 IO传感 PC PLC 带有行业特色的加工， DCS 制程，检测，包装，物 流自动化设备
车间多样化的生产设备
冲压机
注塑机
CNC
折弯
机械手
PCB制程DES 烤箱
回焊炉
波峰焊
AOI
准确及时的停机事件记录
1）实时、准确地记录每一次停机事件； 备的某一个信号点； 2）系统能够自动记录每一次停机的真实原因，具体到哪一个小设备，甚或某一个设
3）系统能够区分每一次停机的类别（Break Down/Short Stop）； 4）操作工能够方便选择停机代码； 停机代码按照工厂制定的层次规则进行划分，操 作工只需逐层过滤选择；提供模糊查询，操作工能够输入 停机代码中的部分，系统可 以根据模糊算法进行检索；提供精确查询，操作工直接输入停机代码，系统即可自 动 完成数据检索和记录。 5）一次停机事件关联多个原因，可以在当前停机事件的备注中填写相应的停机原因 代码。
数据查询
分析报表
研华设备联网系统架构图
移动客户端 设备监控 服务器 ERP/MES 服务器
现场设备 采集网关 有线以太网 无线以太网 无线AP EKI-6311GN
交换机
EKI1361 WISE4000 设备机台1 PLC 设备机台2
设备机台3
设备状态实时监控
整体布局界面中可以显示生产线中所有被控设备的运行、停机和故障状态，如下图所示， 当设备图标的颜色为彩色时，表示设备正处于正常运行状态； 当设备图标的颜色为灰色时，表示设备正处于停机状态； 当设备图标上有红色感叹号时，表示设备处于故障状态。
智慧医疗
智能零售
研华公司智能制造两大解决方案
智能工厂
设备联网 生产报工 AGV EMS MES 安灯ANDON 现场看板 FMCS
智能装备
设备自动化组件和软件开发 （运动控制系统、机器视觉 IPC/PAC/触摸屏/专用控制器） 设备信息化系统 （与MES/ERP互联互通） 设备智能化系统 （远程监控系统）
设备状态实时监控
设备台账管理
生产设备台账管理主要记录企业的所有生产用设备信息状况，是属于基础信息 管理的一部分，最初的信息 可以从ERP系统中同步获得，也可以在本系统中建立。 1)设备分类（种类、工厂等划分） 2)设备属性（父/子设备关系） 3)设备资料（供应商、维保商、规格等） 4)设备相关信息（使用者、存放地、备品备件、易耗品等信息） 5)支持特色二级库存管理，准确管理备品备件领用
设备台账管理
系统将会为每个设备相关维修人员建立关于其个人的虚拟二级库存，维修工通 过预设的备件申领流程，成 功领到的备件将会进入个人二级库存，设备维修工可通 过登录设备管理系统进行管理，包括修改、移除、转库 存等。
规范的备件领用流程指导
1） 系统提供了备件领用 流程，自动处理审批流程 和采购申请流程； 2） 系统能够检索查询设 备备件的使用情况，包括 某一个设备一年的备件总 数、因备件更换产生的费 用等； 3） 系统能够查询某一个 设备能够使用哪几个备件， 且每一个备件可能的寿命； 4） 系统能够查询某一个 备件能够使用给哪几个设 备。
横向 集成 纵向 集成
通企业/供应商/经销商/ 客户的产业链条，实现 产业链的竞争优势、数 字化产业链）
纵向集成主要在企业边界内来 实现，应该是最为容易实现的。 （智能制造、智慧工厂，数字 化企业）
工业4.0全系统架构解读
2.线上采购 1.线上下单
协同 商务层
3.交货通知
Commerce Cloud
工作流驱动的设备整体绩效OEE
系统提供适应工厂、分厂、生产线、设备等不同管理层次的实时动态OEE计算功能， 供管理人员、工人了解 当前的设备绩效情况。 1)系统能够建立设备运行状态转化模型 2)实时、准确地记录每一次停机事件； 3)系统能够自动记录每一次停机的真实原因； 4)系统能够区分每一次停机的类别； 5)操作工能够方便选择停机代码。
OEE=可用率×表现性×质量指数
工作流驱动的设备整体绩效OEE
项目工程师根据每种设备的不同状态及其切换，使用工作流绘制状态机，系统 执行工作流实 例获得实时OEE。
设备故障原因分析报表
该模块能够实现指定时间内的设备各种故障原因的综合比较分析，如下图以图表形式所示：
设备故障原因分析图表
该模块能够实现指定时间内的设备各种故障原因的综合比较分析，如下图以图表形式所示：
自动贴片机
曝光机
生产设备存在的问题
生产企业为了提高企业经济效益，一方面要增加产品产量，提高劳动生产效 益；另一方面要减少消耗，降低生产成本。在这些管理活动中，生产设备管 理占有特别突出的地位。 1、制造企业中设备投资巨大 2、维持设备正常运转需要大量投资 3、发生故障停机，经济损失巨大 4、设备改造更新对企业的发展至关重要
智能制造
研华智能装备应用核心产品
工业电脑
嵌入式工业电脑
工业触摸电脑
工业交换机
工业SCADA软件
串口服务器
数据采集模块
运动与视觉
PAC/RTU
研华离散制造与流程制造客户应用
工业云时代即将全面来临 制造业全面服务化
工业4.0
Analysis, processing, storage
Server Cluster
6.在线答交 9.交货通知
供应商
协同
2.实时收发
企业/客户
企业 营运层
3.交期询问
营运平台 ERP/PLM
5.交期回报
出货计划
2.制程分析 1.数据分析 A.产品交运
4.排程试算
7.完工回报 8.出货指示
智慧排程 (APS)
智慧工厂
1.计划发布 3.排程参数 6.进度回报 4.设备维护
现场 管理层
生产排程
信息化管理应对措施
信息化是进行精益设备管理必须要利用的手段。进一步说明设备管理信息化是 构建与支撑设备管理体系、 融合与应用设备管理专业理念和先进技术、提升设备管理 工作的效率、质量和水平的基础手段。从某种方面上 说，设备管理信息化程度的高低 代表了设备管理水平的高低。 通过建立设备信息管理系统平台，满足生产设备管理下 面几个方面的需求。 1、未雨绸缪。保证处在良性运转的状态的设备继续完好运行，需加强对设备在线巡 检、 定时保养。 2、在线处理。有问题的设备可以通过现场安装的数据终端进行报告，请求将及时推 送到相关人员手机。 3、知识积累。通过设备管理系统长期运行和数据积累，帮助建立企业维修知识库。 4、运行分析。通过设备管理系统及时准确地了解设备的运行状态、运行效率和维护 维修历史，分析找出 设备的故障规律，以便对设备的使用进行有计划的调整，以便充 分发挥设备的效率。
设备停机原因分析报表
该模块能够实现指定时间内的设备各种停机原因的综合比较分析，如下图以报表形式所示：
设备巡检操作指导
基本移动及物联网的保养
设备保养管理 1)系统建立设备日常保养的SOP； 2)系统建立设备的保养和保养周期，同时能够自动到期提醒； 3)设备定期保养任务主要由操作人员现场按照SOP操作。
基本移动及物联网的保养
基本移动及物联网的保养
设备巡检人员现场使用手机APP进行任务接收的记录，通过条码扫描快速定位故 障设备，及时快速的反馈故障类别，准确快速的反馈故障详情。 手机现场扫描设备 二维码——>系统自动显示设备保养内容——>工人输入巡检状态信息——>系统自 动上传 信息到系统平台，形成设备历史记录。