工業(yè)4.0數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)方案

方案需求

數(shù)控機(jī)床是復(fù)雜性的工業(yè)機(jī)器，機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、液壓、傳感、信息處理、光機(jī)電等技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床的故障會(huì)嚴(yán)重阻礙著生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，目前先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)均配有完備的遠(yuǎn)程通信接口和與上位機(jī)進(jìn)行通信的完整協(xié)議，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程訪問、操作與監(jiān)控提供了良好的基礎(chǔ)和條件。

中國每年有25萬臺(tái)數(shù)控機(jī)床賣到全國各地的工廠，設(shè)備故障維修售后工程師奔赴現(xiàn)場，人員維護(hù)、差旅成本高。工廠維修的停產(chǎn)，停工待產(chǎn)影響產(chǎn)量計(jì)劃，浪費(fèi)人員成本。

對于制造商來說，遠(yuǎn)程監(jiān)控是為了減少故障及快速搶修，對于工廠管理中心檢測是為了提前預(yù)知機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)信息。

技術(shù)部署

以往傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)檢測串聯(lián)方式，當(dāng)某一硬件或軟件發(fā)生故障時(shí)，會(huì)影響多臺(tái)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。受RS232傳輸距離的限制，超過15米時(shí)必須增加長距離接收器。并且需要較多PC機(jī)。

欣仰邦數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程監(jiān)測利用傳感器技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上安裝傳感器——溫度傳感器、電壓傳感器、壓力傳感器、速度傳感器、位移傳感器及激光傳感器用來檢測數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軸、刀具以及其它床身內(nèi)機(jī)械或電氣部件的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)地采集數(shù)控機(jī)床各設(shè)備的溫度、振動(dòng)、聲音等信息，把檢測到的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳感器數(shù)據(jù)以RS485/RS232/IO口給數(shù)據(jù)傳輸終端LoRa/NB-IoT/DTU進(jìn)行傳輸，服務(wù)器根據(jù)不同的狀態(tài)信息實(shí)時(shí)記錄和監(jiān)視機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)。

利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，管理者通過手機(jī)/PC等終端設(shè)備，實(shí)時(shí)顯示產(chǎn)品所處的運(yùn)行狀態(tài)。并且可針對制作工序進(jìn)行檢測，從而自動(dòng)核算出產(chǎn)量及人員效率。

通過服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，歷史記錄故障信息參數(shù)、刀補(bǔ)參數(shù)、螺距補(bǔ)償、工件坐標(biāo)等，為后續(xù)使用和維護(hù)提供依據(jù)。為防止數(shù)控機(jī)床信息丟失，數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)、PLC的I/O狀態(tài)數(shù)據(jù)、伺服和主軸相關(guān)數(shù)據(jù)、波形診斷數(shù)據(jù)、報(bào)警信息或系統(tǒng)識別等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)備份，對NC程序的調(diào)用和保存進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范的管理。當(dāng)出現(xiàn)參數(shù)丟失或被意外更改等故障時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)重置參數(shù)，從而解決手工恢復(fù)量太大，速度慢、效率低的問題。

方案優(yōu)點(diǎn)

欣仰邦無線數(shù)傳終端組網(wǎng)活性好，可以做到任意一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以直接控制任意一臺(tái)數(shù)控設(shè)備，使得數(shù)控設(shè)備控制的靈活性大大提高?？煽啃詮?qiáng)，因?yàn)檫@種連接方式是典型的星型組網(wǎng)（LoRa），設(shè)備故障，只會(huì)影響一臺(tái)設(shè)備。且不受RS232傳輸長度的限制。

對數(shù)控機(jī)床用戶來說

(1)實(shí)現(xiàn)預(yù)知維修，及早發(fā)現(xiàn)故障隱患，減少機(jī)床停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)率；當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障隱患可以在遠(yuǎn)程診斷和服務(wù)系統(tǒng)的指導(dǎo)下控制機(jī)床的加工，把損失降到最低。

(2)遠(yuǎn)程與廠家互動(dòng)，完善機(jī)床使用技巧，使機(jī)床利用率最高。同時(shí)可做到保護(hù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)加密不外泄。

(3)合理預(yù)測機(jī)床壽命，使機(jī)床在保養(yǎng)、保產(chǎn)情況下合理服役。

對機(jī)床制造商與維保單位

（1）減少維保服務(wù)人員和費(fèi)用，節(jié)省故障維修時(shí)間，提高客戶滿意度；

（2）方便地對機(jī)床使用情況進(jìn)行質(zhì)量跟蹤，發(fā)現(xiàn)機(jī)床缺點(diǎn)，不斷完善機(jī)床質(zhì)量；

（3）對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)管理，故障早預(yù)支，維修對癥下藥。

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