為保證企業(yè)持續(xù)保持產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力及永續(xù)發(fā)展，制造商必須利用先進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)技術(shù)，去實(shí)現(xiàn)制造工廠的數(shù)字化轉(zhuǎn)型及智能化管理。同樣，牙刷制造商為了解決生產(chǎn)效率低、品控難、成本高等難題，就需要一套物聯(lián)網(wǎng)解決方案，以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工廠的智能化轉(zhuǎn)型。

典型案例分享

無線通訊  快速聯(lián)網(wǎng)

牙刷產(chǎn)線智慧升級(jí)不止“快&穩(wěn)”

項(xiàng)目背景

工業(yè)4.0正在改變流程制造商建造、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)資產(chǎn)的方式。實(shí)際上，生產(chǎn)與能源管理、供應(yīng)鏈資產(chǎn)及生產(chǎn)生命周期的方方面都可以藉由數(shù)字化轉(zhuǎn)型得到有效改善。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及數(shù)字化使流程制造商能夠快速優(yōu)化資源和進(jìn)行決策管理，如提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗、最大限度地減少停機(jī)時(shí)間、降低維護(hù)成本等，并通過自動(dòng)化監(jiān)控提高設(shè)備運(yùn)行及操作的安全性。工廠經(jīng)理可通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及智能分析優(yōu)化生產(chǎn)管理、提高生產(chǎn)力。

越南某牙刷制造商希望將其現(xiàn)有設(shè)施改造成智能工廠，進(jìn)行設(shè)備互聯(lián)及數(shù)字化管理，就需要一套遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控解決方案，藉由物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)備信息可以從端到端進(jìn)行快速傳輸與轉(zhuǎn)換，制造商能夠更迅捷的識(shí)別設(shè)備狀況和效率低下等情況，以提高管理效率及自動(dòng)化關(guān)鍵操作提供智慧決策。

系統(tǒng)需求

為了提高生產(chǎn)率，降低人力成本，并有效地將設(shè)備和傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化管理，牙刷制造商需要對(duì)自動(dòng)化數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并對(duì)過程進(jìn)行精準(zhǔn)控制。那首要即對(duì)關(guān)鍵過程數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，例如周期時(shí)間、I/O開關(guān)、報(bào)錯(cuò)警報(bào)、壓力閥狀態(tài)、電源參數(shù)、塑料注射傳感器計(jì)數(shù)以及數(shù)字化溫/濕度測(cè)量。

然而，由于生產(chǎn)線主要由離線設(shè)備組成，設(shè)備操作員依賴于基于紙張的數(shù)據(jù)收集和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)控。數(shù)字化的缺失及大型設(shè)施及設(shè)備區(qū)間的距離也為成為網(wǎng)絡(luò)布建不小的阻礙。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)連接，他們需要一種遠(yuǎn)程點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)可視化的解決方案，該解決方案可以快速部署，而無需花費(fèi)大量成本或更改現(xiàn)有生產(chǎn)線。雖然先進(jìn)的技術(shù)可以改善流量控制并減少過程浪費(fèi)，但沒有足夠的空間安裝額外的設(shè)備。相反，該解決方案需要與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施輕松集成，支持無線連接和即插即用功能，并具有方便配置的用戶友好界面。

項(xiàng)目實(shí)施

WISE-4220+WISE-S251

 ● 2.4G Wi-Fi物聯(lián)網(wǎng)無線模塊  I/O + 6DI無線模塊I/O，帶1RS-485 I/O

ECU-1051TL

 ● 2LAN 2COM Modbus/BACnet/101/104/DNP3/PLC/Azure/AWS 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

系統(tǒng)說明

制造商布建了一個(gè)由數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)/協(xié)議傳輸層、數(shù)據(jù)處理層和MES/SCADA管理系統(tǒng)組成的無線解決方案。數(shù)據(jù)采集層采用研華ECU-1051TL工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)和WISE-4220-A+WISE-S251-A無線I/O模塊采集設(shè)備數(shù)據(jù)，進(jìn)而相關(guān)數(shù)據(jù)由MES/SCADA系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成Modbus TCP格式通過MQTT協(xié)議傳輸至私有服務(wù)器/云端。

WISE-4220 +WISE-S251 I/O模塊符合嚴(yán)苛工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，可提供-25 ~ 70°C（-13 ~ 158°F）寬工作溫度及多種I/O (AI, DI, DO, Relay, RS-485)，實(shí)現(xiàn)可靠運(yùn)行&高速數(shù)據(jù)采集，同時(shí)其支持靈活的DIN導(dǎo)軌、掛壁、堆棧和抱桿安裝，無需電纜即可輕松部署。在網(wǎng)絡(luò)斷開的情況下，數(shù)據(jù)日志可以保存多達(dá)10,000個(gè)帶時(shí)間戳的數(shù)據(jù)讀數(shù)，以確保數(shù)據(jù)不丟失，所保存的離線數(shù)據(jù)也可以在連接恢復(fù)后快速重新傳輸。

ECU-1051TL網(wǎng)關(guān)支持ARM Cortex?-A8處理器及開放式平臺(tái)，帶有兩個(gè)10/100以太網(wǎng)端口。支持多種通訊協(xié)議(DNP3.0、OPC-UA、BACnet/IP、Modbus RTU/TCP、MQTT)和多種數(shù)據(jù)傳輸方式(RJ45以太網(wǎng)和Wi-Fi/4G/SIM卡擴(kuò)展mini-PCIe)，確保兼容多種PLC設(shè)備與協(xié)議。Linux操作系統(tǒng)和開放式WISE-EdgeLink SDK可使系統(tǒng)集成商自定義開發(fā)特定監(jiān)控需求的應(yīng)用程序。

系統(tǒng)架構(gòu)

方案價(jià)值

研華無線I/O模塊支持即插即用功能，可在室內(nèi)/室外靈活部署，無需額外布線，有效節(jié)省安裝時(shí)間和成本。同時(shí)，產(chǎn)線數(shù)據(jù)被采集并傳輸至制造執(zhí)行系統(tǒng)，以便集中實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，簡(jiǎn)化工作流程并減少生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間。通過監(jiān)測(cè)整體設(shè)備效率(OEE)，該解決方案幫助企業(yè)減少了至少2%的生產(chǎn)線停機(jī)時(shí)間，每年節(jié)省成本約20,000美元。

研華無線設(shè)備還支持AES-128加密，用于端到端數(shù)據(jù)安全傳輸，以及在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的連續(xù)性。這在傳輸過程中最大限度地減少了數(shù)據(jù)損失，同時(shí)讓制造商通過既有通訊技術(shù)，只需幾個(gè)I/O模塊就可以構(gòu)建高覆蓋、高兼容性的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。借助研華的無線I/O解決方案，制造商可以重新構(gòu)想其內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)流程，從而邁向更加可持續(xù)發(fā)展的未來。

Why Advantech

研華提供豐富的無線通訊解決方案，即插即用，簡(jiǎn)單便捷，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的部署與快速配置。需求導(dǎo)向的設(shè)計(jì)及直觀的界面使客戶以精簡(jiǎn)的編程/開發(fā)工作快速管理數(shù)據(jù)。此外，研華的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供從一線數(shù)據(jù)采集到后端處理的一站式方案與服務(wù)，最大限度地提高操作便利性。

實(shí)現(xiàn)智能制造和智能化產(chǎn)線需要跨職能協(xié)作和系統(tǒng)集成，因此這也就離不開全面了解行業(yè)趨勢(shì)、市場(chǎng)環(huán)境及技術(shù)前瞻的合作伙伴。研華憑借數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)，將領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)與先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，幫助制造商釋放數(shù)字化轉(zhuǎn)型的動(dòng)能。