運用新技術(shù)，打造一款真正意義上的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品

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• 隨著(zhù)科技和產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)機器人技術(shù)日趨成熟，機器人在各行各業(yè)發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。近年來(lái)受疫情影響，人們的活動(dòng)范圍受到限制，各類(lèi)工作場(chǎng)所人手不足的問(wèn)題凸顯。因此，工業(yè)機器人受到各制造企業(yè)的青睞，機器換人成為發(fā)展的必然趨勢。

  本系統主要解決多個(gè)車(chē)間、多條自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、多臺工業(yè)機器人的統一監控管理問(wèn)題。系統采用工業(yè)機器人網(wǎng)關(guān)+智能運維平臺的方式，將各個(gè)工廠(chǎng)、車(chē)間的所有工業(yè)機器人聯(lián)網(wǎng)，集中監控，統一運維，精細化分析。程序等方式實(shí)時(shí)查詢(xún)生產(chǎn)狀態(tài)和數據。

  用新技術(shù)打造真正的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品

  工業(yè)機器人的主要功能包括：機床上下料、清洗、裝配、切割、噴涂、碼垛、搬運、焊接、鍛造、分揀等，應用行業(yè)涵蓋汽車(chē)、物流配送、醫療器械、制藥、玻璃、工程等 機械、新能源、復合材料、橡膠塑料、鍛壓鍛造、IT電子、金屬加工、食品飲料、汽車(chē)零部件、消費品等使用工業(yè)機器人的制造企業(yè)，尤其適用于機器人多、品牌多的情況。由于機器人原有的配套軟件功能單一，僅針對公司" s產(chǎn)品，無(wú)法滿(mǎn)足更復雜的應用場(chǎng)景需求，更談不上定制化開(kāi)發(fā)。因此，本系統解決了復雜產(chǎn)線(xiàn)環(huán)境下集中管理、統一運維的需求，利用5G、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)、AI、大數據等新技術(shù)，打造真正的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

  標準化：圍繞工業(yè)機器人行業(yè)流水線(xiàn)或工作站的共性需求，形成標準化產(chǎn)品。

  采集能力強：強大的數據采集能力，采集數據類(lèi)型多，明顯優(yōu)于傳統PLC采集；采集頻率快噴涂生產(chǎn)線(xiàn)定制，最快可達毫秒級。

  實(shí)施快：產(chǎn)品結構簡(jiǎn)單，即購即用，1天即可安裝調試。

  精細分析：出具分析報告，計算產(chǎn)線(xiàn)運行指標和設備利用率，指出潛在問(wèn)題，給出優(yōu)化建議。

  適應性廣：接口開(kāi)放，對接靈活，支持安川、川崎、庫卡、ABB等各主流廠(chǎng)商的工業(yè)機器人接口協(xié)議。

  （圖1方案架構圖）

  【應用案例】數字化管理賦能傳統制造企業(yè)數字化轉型

  安徽富光實(shí)業(yè)有限公司，位于中國安徽省合肥市，始創(chuàng )于1984年，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，現已成為中國飲水杯行業(yè)的制造基地。富光多年來(lái)一直采用手工流水線(xiàn)的生產(chǎn)方式。隨著(zhù)近年業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，急需新建一條生產(chǎn)線(xiàn)以增加產(chǎn)能。2019年，公司計劃新投產(chǎn)兩條不銹鋼保溫杯生產(chǎn)線(xiàn)，一條為內膽線(xiàn)，一條為殼線(xiàn)?？紤]到人工成本的不斷增加，最終決定在兩條新生產(chǎn)線(xiàn)上采用機器人替代人工。每條生產(chǎn)線(xiàn)有7臺工業(yè)機器人協(xié)同工作，實(shí)現全自動(dòng)化生產(chǎn)。富光是一家傳統制造企業(yè)。近年來(lái)致力于數字化轉型，要求新建自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)采用數字化管理。因此，希望能夠支持大屏監控和手機客戶(hù)端實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)相關(guān)數據和故障告警。

  兩條生產(chǎn)線(xiàn)于2019年底建成，建成后14臺機器人全部通過(guò)以太網(wǎng)連接到工業(yè)機器人網(wǎng)關(guān)，再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接到云端SaaS管理平臺?？蛻?hù)開(kāi)戶(hù)后可同時(shí)使用電腦端和移動(dòng)端。此外，車(chē)間現場(chǎng)還放置了一臺大屏幕電腦作為車(chē)間看板，同時(shí)顯示兩條生產(chǎn)線(xiàn)的實(shí)時(shí)數據?，F場(chǎng)安裝調試過(guò)程耗時(shí)1天。

  （圖2現場(chǎng)車(chē)間看板顯示實(shí)時(shí)數據）

  系統主要功能：

  1、狀態(tài)數據查詢(xún)：機器人連接狀態(tài)及數量、運行狀態(tài)、工作模式；

  2、報警數據查詢(xún)統計：報警代碼、發(fā)生時(shí)間、歷史報警；

  3、產(chǎn)量數據查詢(xún)統計：動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)產(chǎn)量、計劃產(chǎn)量、當日生產(chǎn)進(jìn)度、歷史產(chǎn)量；

  4、工作時(shí)間查詢(xún)統計：動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)工作時(shí)間、運行時(shí)間、歷史可用率；

  5、扭矩數據查詢(xún)：各軸扭矩數據及歷史數據查詢(xún)；

  6、維修資料查詢(xún)：維修記錄、下次維修到期提醒；

  7、產(chǎn)線(xiàn)運行分析：整合匯總產(chǎn)線(xiàn)所有機器人運行數據，多維度深度分析；

  8、多種終端查詢(xún)：可通過(guò)現場(chǎng)車(chē)間大屏、電腦Web端、手機微信小程序實(shí)時(shí)查詢(xún)生產(chǎn)狀態(tài)和數據。

  （圖3機器人集群綜合管理儀表盤(pán)）

  工業(yè)機器人生產(chǎn)線(xiàn)智能運維系統應用效果

  1、協(xié)助維修人員進(jìn)行遠程檢測

  客戶(hù)反映某機器人經(jīng)常出故障，維修人員離得很遠。由于疫情原因，他們無(wú)法像往常一樣去現場(chǎng)解決。維修人員通過(guò)平臺查詢(xún)機器人近期的報警記錄和維修記錄，結合故障發(fā)生時(shí)的瞬時(shí)扭矩異常數據分析，遠程指導現場(chǎng)人員進(jìn)行維修，不不僅節省了客戶(hù)的上門(mén)維修費用，而且在第一時(shí)間一次性解決問(wèn)題噴涂生產(chǎn)線(xiàn)定制，沒(méi)有造成整條生產(chǎn)線(xiàn)長(cháng)時(shí)間停工，也沒(méi)有影響后續的生產(chǎn)任務(wù)。

  2、協(xié)助管理人員遠程管理生產(chǎn)

  疫情防控期間，工廠(chǎng)實(shí)行值班制，車(chē)間管理人員無(wú)法像以往那樣深入車(chē)間實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)情況。部分原材料供應不足導致生產(chǎn)計劃調整。新產(chǎn)品能否正常生產(chǎn)，設備是否停機，這些問(wèn)題放在以前是不可想象的。在職管理人員通過(guò)移動(dòng)端程序，實(shí)時(shí)掌握產(chǎn)線(xiàn)最新情況，合理安排生產(chǎn)計劃，遠程指導工作，克服了疫情帶來(lái)的不利因素。

  3.找出生產(chǎn)線(xiàn)的輸出阻塞點(diǎn)

  每條生產(chǎn)線(xiàn)有7臺機器人。每個(gè)工序環(huán)節加工完成后，機器人將工件傳遞到下一個(gè)工序環(huán)節。每個(gè)鏈接都有自己的節拍。當節拍趨于一致時(shí)，就會(huì )達到最大的生產(chǎn)能力。產(chǎn)線(xiàn)正常生產(chǎn)一段時(shí)間后，通過(guò)平臺統計發(fā)現，日產(chǎn)量從剛開(kāi)始的3000多只增加到4000只左右。雖然說(shuō)明產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)穩定下來(lái)，但距離計劃的5000臺產(chǎn)量還有差距。通過(guò)分析每臺機器人的月均日產(chǎn)量數據，發(fā)現兩條生產(chǎn)線(xiàn)某道工序產(chǎn)量偏低，立即安排技術(shù)人員對工藝進(jìn)行優(yōu)化，使實(shí)際產(chǎn)量迅速提升至5000臺。

  4、現場(chǎng)發(fā)現安全隱患

  機器人會(huì )因故障而產(chǎn)生報警。平臺對告警進(jìn)行統計，并根據故障類(lèi)型進(jìn)行分析，發(fā)現有兩類(lèi)故障告警頻率較高，且這兩類(lèi)告警均與異常碰撞相關(guān)。經(jīng)進(jìn)一步現場(chǎng)核實(shí)，發(fā)現主要是個(gè)別現場(chǎng)工人經(jīng)常在產(chǎn)線(xiàn)區域內走動(dòng)，不慎與機器人發(fā)生碰撞。生產(chǎn)線(xiàn)區域是危險區域。機器人工作時(shí)，工作臂擺動(dòng)力很大。一般情況下，人是不允許進(jìn)入的。即使維修人員進(jìn)入，也必須佩戴安全頭盔。因此，發(fā)現此問(wèn)題后，應盡快通知車(chē)間管理人員，以免發(fā)生安全事故。

  【公司簡(jiǎn)介】

  上海勤哲信息技術(shù)有限公司位于上海市黃浦區。是一家快速成長(cháng)的科技創(chuàng )新企業(yè)，擁有多項自主知識產(chǎn)權。公司秉承技術(shù)驅動(dòng)創(chuàng )新的理念，積極探索5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數據等新技術(shù)及其驅動(dòng)的行業(yè)數字化轉型。公司通過(guò)研發(fā)MEMS傳感器智能終端、嵌入式邊緣計算服務(wù)器等設備，配套通信中間件和上層應用平臺，為客戶(hù)提供細分市場(chǎng)的綜合解決方案和產(chǎn)品。目前，在生產(chǎn)制造、古建筑保護、

  【專(zhuān)家點(diǎn)評】

  上海勤哲信息科技有限公司工業(yè)機器人生產(chǎn)線(xiàn)智能運維系統，通過(guò)靈活開(kāi)放的接口協(xié)議層和數據采集分析能力，廣泛適配當前主流工業(yè)機器人，并能集成將不同廠(chǎng)商提供的機器人整合到一個(gè)統一的資源中。不同模式的集中管理，優(yōu)化的分配機制，多終端監控和智能管理能力，大大提高協(xié)同工作效率和資源使用效率。

  ——京東企業(yè)商業(yè)解決方案總監鐘穎