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)揮著越來越重要的作用。近年來受疫情影響，人們的活動范圍受到限制，各類工作場所人手不足的問題凸顯。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(tǒng)主要解決多個車間、多條自動化生產(chǎn)線、多臺工業(yè)機器人的統(tǒng)一監(jiān)控管理問題。系統(tǒng)采用工業(yè)機器人網(wǎng)關(guān)+智能運維平臺的方式，將各個工廠、車間的所有工業(yè)機器人聯(lián)網(wǎng)，集中監(jiān)控，統(tǒng)一運維，精細化分析。程序等方式實時查詢生產(chǎn)狀態(tài)和數(shù)據(jù)。

  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、物流配送、醫(yī)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，無法滿足更復雜的應用場景需求，更談不上定制化開發(fā)。因此，本系統(tǒng)解決了復雜產(chǎn)線環(huán)境下集中管理、統(tǒng)一運維的需求，利用5G、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)、AI、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，打造真正的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有以下特點優(yōu)點：

  標準化：圍繞工業(yè)機器人行業(yè)流水線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(shù)據(jù)采集能力，采集數(shù)據(jù)類型多，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PLC采集；采集頻率快噴涂生產(chǎn)線定制，最快可達毫秒級。

  實施快：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，即購即用，1天即可安裝調(diào)試。

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

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

  （圖1方案架構(gòu)圖）

  【應用案例】數(shù)字化管理賦能傳統(tǒng)制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

  安徽富光實業(yè)有限公司，位于中國安徽省合肥市，始創(chuàng)于1984年，經(jīng)過20多年的發(fā)展，現(xiàn)已成為中國飲水杯行業(yè)的制造基地。富光多年來一直采用手工流水線的生產(chǎn)方式。隨著近年業(yè)務的快速發(fā)展，急需新建一條生產(chǎn)線以增加產(chǎn)能。2019年，公司計劃新投產(chǎn)兩條不銹鋼保溫杯生產(chǎn)線，一條為內(nèi)膽線，一條為殼線?？紤]到人工成本的不斷增加，最終決定在兩條新生產(chǎn)線上采用機器人替代人工。每條生產(chǎn)線有7臺工業(yè)機器人協(xié)同工作，實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)。富光是一家傳統(tǒng)制造企業(yè)。近年來致力于數(shù)字化轉(zhuǎn)型，要求新建自動化產(chǎn)線采用數(shù)字化管理。因此，希望能夠支持大屏監(jiān)控和手機客戶端實時了解生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)和故障告警。

  兩條生產(chǎn)線于2019年底建成，建成后14臺機器人全部通過以太網(wǎng)連接到工業(yè)機器人網(wǎng)關(guān)，再通過互聯(lián)網(wǎng)連接到云端SaaS管理平臺?？蛻糸_戶后可同時使用電腦端和移動端。此外，車間現(xiàn)場還放置了一臺大屏幕電腦作為車間看板，同時顯示兩條生產(chǎn)線的實時數(shù)據(jù)。現(xiàn)場安裝調(diào)試過程耗時1天。

  （圖2現(xiàn)場車間看板顯示實時數(shù)據(jù)）

  系統(tǒng)主要功能：

  1、狀態(tài)數(shù)據(jù)查詢：機器人連接狀態(tài)及數(shù)量、運行狀態(tài)、工作模式；

  2、報警數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計：報警代碼、發(fā)生時間、歷史報警；

  3、產(chǎn)量數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計：動態(tài)實時產(chǎn)量、計劃產(chǎn)量、當日生產(chǎn)進度、歷史產(chǎn)量；

  4、工作時間查詢統(tǒng)計：動態(tài)實時工作時間、運行時間、歷史可用率；

  5、扭矩數(shù)據(jù)查詢：各軸扭矩數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)查詢；

  6、維修資料查詢：維修記錄、下次維修到期提醒；

  7、產(chǎn)線運行分析：整合匯總產(chǎn)線所有機器人運行數(shù)據(jù)，多維度深度分析；

  8、多種終端查詢：可通過現(xiàn)場車間大屏、電腦Web端、手機微信小程序?qū)崟r查詢生產(chǎn)狀態(tài)和數(shù)據(jù)。

  （圖3機器人集群綜合管理儀表盤）

  工業(yè)機器人生產(chǎn)線智能運維系統(tǒng)應用效果

  1、協(xié)助維修人員進行遠程檢測

  客戶反映某機器人經(jīng)常出故障，維修人員離得很遠。由于疫情原因，他們無法像往常一樣去現(xiàn)場解決。維修人員通過平臺查詢機器人近期的報警記錄和維修記錄，結(jié)合故障發(fā)生時的瞬時扭矩異常數(shù)據(jù)分析，遠程指導現(xiàn)場人員進行維修，不不僅節(jié)省了客戶的上門維修費用，而且在第一時間一次性解決問題噴涂生產(chǎn)線定制，沒有造成整條生產(chǎn)線長時間停工，也沒有影響后續(xù)的生產(chǎn)任務。

  2、協(xié)助管理人員遠程管理生產(chǎn)

  疫情防控期間，工廠實行值班制，車間管理人員無法像以往那樣深入車間實時掌握生產(chǎn)情況。部分原材料供應不足導致生產(chǎn)計劃調(diào)整。新產(chǎn)品能否正常生產(chǎn)，設(shè)備是否停機，這些問題放在以前是不可想象的。在職管理人員通過移動端程序，實時掌握產(chǎn)線最新情況，合理安排生產(chǎn)計劃，遠程指導工作，克服了疫情帶來的不利因素。

  3.找出生產(chǎn)線的輸出阻塞點

  每條生產(chǎn)線有7臺機器人。每個工序環(huán)節(jié)加工完成后，機器人將工件傳遞到下一個工序環(huán)節(jié)。每個鏈接都有自己的節(jié)拍。當節(jié)拍趨于一致時，就會達到最大的生產(chǎn)能力。產(chǎn)線正常生產(chǎn)一段時間后，通過平臺統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，日產(chǎn)量從剛開始的3000多只增加到4000只左右。雖然說明產(chǎn)線已經(jīng)穩(wěn)定下來，但距離計劃的5000臺產(chǎn)量還有差距。通過分析每臺機器人的月均日產(chǎn)量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)兩條生產(chǎn)線某道工序產(chǎn)量偏低，立即安排技術(shù)人員對工藝進行優(yōu)化，使實際產(chǎn)量迅速提升至5000臺。

  4、現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)安全隱患

  機器人會因故障而產(chǎn)生報警。平臺對告警進行統(tǒng)計，并根據(jù)故障類型進行分析，發(fā)現(xiàn)有兩類故障告警頻率較高，且這兩類告警均與異常碰撞相關(guān)。經(jīng)進一步現(xiàn)場核實，發(fā)現(xiàn)主要是個別現(xiàn)場工人經(jīng)常在產(chǎn)線區(qū)域內(nèi)走動，不慎與機器人發(fā)生碰撞。生產(chǎn)線區(qū)域是危險區(qū)域。機器人工作時，工作臂擺動力很大。一般情況下，人是不允許進入的。即使維修人員進入，也必須佩戴安全頭盔。因此，發(fā)現(xiàn)此問題后，應盡快通知車間管理人員，以免發(fā)生安全事故。

  【公司簡介】

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

  【專家點評】

  上海勤哲信息科技有限公司工業(yè)機器人生產(chǎn)線智能運維系統(tǒng)，通過靈活開放的接口協(xié)議層和數(shù)據(jù)采集分析能力，廣泛適配當前主流工業(yè)機器人，并能集成將不同廠商提供的機器人整合到一個統(tǒng)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(jiān)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(jiān)鐘穎