讓機器融入數字化工廠
文：貝加萊2023年第三期
當一臺機器被安裝到用戶現場，它將開啟一個長時間的運行。對于用戶而言，數字化不僅是運行控制，設備數據也是PDCA持續改善的依據。因此，對于終端生產企業來說，機器所需具備的數字化能力，就體現在機器如何快速融入到工廠的運營管理系統中。
文/貝加萊工業自動化(中國)有限公司
1 以用戶需求關注數字化應用
對于用戶而言，他們需要的是一臺好用的設備，即，在生產運營管理、數據處理、分析、報表方面的能力。這需要考慮一些現場因素，例如：
l 配方如何被有效管理?
l 用戶的權限管理;
l 審計追蹤的問題;
l 遠程維護與診斷;
l 機器性能、能源消耗等數據計算;
l 長周期數據的存儲與管理……
貝加萊開發的系統，不僅能夠提供機器控制功能;而且，也可以提供機器到工廠的數字化服務方面的便捷性，這主要以mapp的數據服務相關功能有關。
2 mappOEE
對于生產工廠而言，機器與產線OEE統計是非常重要的核心數據，用于評估設備的綜合使用效率。OEE由機器可用性、性能、良品率構成。mappOEE可以獲取機器相關的速度、時間、良品計數等參數，提供OEE計算的支持(圖1)，包括：
l 可以配置班次，以及通過圖形接口來呈現(mappVIEW);
l 導出功能，并在斷電后也可以可靠保存數據備份;
l 保存為CSV文件等等。
圖1 mappOEE功能
3 mappRecipe：配方管理
隨著機器變得更為復雜，需要對各種控制工藝、產品規格等進行配方管理，而在這里mappRecipe可以讓機器的開發者快速配置出更好的機器：
l 將機器和工藝參數設置構建為可隨時從系統中的使用的配方;
l 無需編寫代碼即可創建、編輯配方，并加載到機器上;
l 導入/導出：數據被保存為CSV或XML文件，使用標準文本編輯器即可創建和修改;
l 可連接至mappAudit用于監控對配方的任何修改;
l 讓機器配方可以經由ERP下載到機器并被執行;
l 對配方進行分類以適應不同的生產批次。
mappRecipe適用于各種機器。
4 mappAudit：所有事件一目了然，審計追蹤
在一些領域，像制藥、醫療器械、食品等領域，都有著對產品質量、工藝追溯的需求，以滿足各種合規性要求。那么，在機器上誰在何時對什么進行了修改……這些都必須要被記錄下來，包括操作、數據變更、事件等等，且必須以一種不可篡改的形式加以保存。
圖2 mappAudit功能
mappAudit是一個需要讓機器獲得監管的應用模塊，它的作用包括以下幾個部分(圖2)：
l 收集事件：這些事件來自于用戶定義的事件、修改的值、OPC UA事件、其它mapp模塊的事件;
l 滿足21CFR Part 11的電子簽名認證;
l 防止篡改;
l 掉電后依舊保存參數。
5 mappUserX
對于工廠的機器而言，它需要考慮運行數據的安全性。那么，對于不同的人，它就會需要不同的訪問權限。mappUserX可以建立這樣的“角色”，這來自于OPC UA的角色分配，因為基于面向服務的架構(SoA)，數據作為一項服務獨立于用戶(圖3)。
mappUserX它使得不同的人員擁有不同的權限：
l 管理層：可設置為訪問機器的所有讀寫權限;
l 操作員：僅針對操作進行讀取而不進行寫入功能;
l 工程師：針對工藝工程師的程序讀寫功能;
l 維護人員：針對機器的參數測試修改。
圖3 mappUserX功能界面
mappUserX可以對機器的相關人員進行權限管理，加密與授權訪問，從而避免未經授權的訪問。這些在制藥這樣的行業尤為關鍵，它必須符合21CFR Part 11認證，以獲得不可篡改的電子簽名認證。
6 mappAlarmX
對于工廠，機器穩定需要可靠運行，并且在出現問題時及時、精準地提供報警。
對于mappAlarmX而言，它要解決的問題是如何輕松管理和配置所需的報警，這些報警不僅包括事件也包括高級參數的監控值。
并且mappAlarmX能夠讓這些報警可以觸發一些有助于排除故障的功能(例如PDF、視頻格式的維修指南)。通過mappVIEW可以在HMI上直觀顯示，并以PDF/CSV格式保存，導出。
7 mappDATA：受保護的數據
當機器到了工廠，需要對一些關鍵數據進行保護性存儲。mappDATA它用于記錄工藝參數，以及在不同模式下(時間、數值變化、觸發等);這些數據必須經由密碼保護存儲，且在斷電時依舊可以保存。
它具有多種用途：
l 記錄生產數據;
l 分析歷史數據以優化生產;
l 用作AI算法的數據收集器;
l 備份數據用于診斷;
l 顯示過程值。
8 mappDatabase
當機器到了工廠，它可能會遇到以下幾個場景，需要動用數據庫：
l 來自ERP/MES的作業數據下發;
l 向IT系統提供查詢功能。
mappDatabase提供了了自動化系統與管理層數據庫的連接，它可以連接的數據庫包括My SQL、MS SQL、MariaDB……(圖4)。
圖4 mappDatabase功能
mappDatabase可以通過配置的界面進行查詢、創建表、插入/選擇/刪除信息。它讓控制系統可以在數據庫間輕松傳送數據。而對于自動化工程師而言，并不需要具備復雜的數據庫知識。
9 mappReport
當機器在工作一段時間后，是否機器上運行的生產相關數據能夠輕松發給工廠管理者?
mappReport提供了這種能力，它可以讓機器生成各種報表：機器數據、能源消耗、報警、用戶操作;并可配置：布局、樣式、單位、語言、表格、文本、圖片、圖形、圖表;能夠導出保存為PDF;防止篡改。
圖5 mappReport功能界面
mappReport可以提供如下功能:
l 保存停機時間、產能或生產率等統計數據以便進一步分析;
l 自動生成管理摘要和概覽;
l 用多種語言創建報表;
l 細分診斷數據。
10 更多的mapp…
除了上述一些mapp功能可以讓機器快速融入數字化工廠之外，還有更多的功能包括：
l mappIO，它可以讓機器在線修改邏輯(無需編程軟件);
l mappAssetIn，它主要針對資產相關信息，比較各個班次的效率;
l mappPackML，它為包裝設備之間的M2M和B2M間協作提供信息交互規范;
l mappEnergy，提供設備能源消耗數據 計量和報告;
l mappTweet,它可以以SMS形式將數據發送給那些不在現場的技術人員……
11機器更易用
這些mapp的服務模塊間，會有數據的交叉引用或通過Automation Studio來配置調用，既可以融入到控制任務，也可以融入到管理任務之中。
mapp不斷增加的模塊，都是為了讓機器能夠被更高效的開發，以“配置”代替“編程”，不僅快速開發機器，還能讓機器在數字化時代更為便利地融入整個工廠。
中傳動網版權與免責聲明：
凡本網注明[來源：中國傳動網]的所有文字、圖片、音視和視頻文件，版權均為中國傳動網(www.hysjfh.com)獨家所有。如需轉載請與0755-82949061聯系。任何媒體、網站或個人轉載使用時須注明來源“中國傳動網”，違反者本網將追究其法律責任。
本網轉載并注明其他來源的稿件，均來自互聯網或業內投稿人士，版權屬于原版權人。轉載請保留稿件來源及作者，禁止擅自篡改，違者自負版權法律責任。
如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
關注伺服與運動控制公眾號獲取更多資訊
關注直驅與傳動公眾號獲取更多資訊
關注中國傳動網公眾號獲取更多資訊
- 運動控制
- 伺服系統
- 機器視覺
- 機械傳動
- 編碼器
- 直驅系統
- 工業電源
- 電力電子
- 工業互聯
- 高壓變頻器
- 中低壓變頻器
- 傳感器
- 人機界面
- PLC
- 電氣聯接
- 工業機器人
- 低壓電器
- 機柜
網站客服
粵公網安備 44030402000946號