IoT技术在产线实践中的应用
你还在为查看产线状态、设备运行情况产生烦恼吗？而不得不到车间了解生产情况、查看设备状态参数感到繁琐吗？本文将通过三部分内容分别为你说清楚实现逻辑 。
引言
- 场景，痛点：
- 你是否为了查看设备生产状态、产品生产情况还在来回的从办公室到车间来回穿梭，为了查看设备运行情况不得不到车间现场了解情况。
- 售出设备分布在全国乃至全球各地，如何定期收集、分析设备运行状态、参数，成为制造企业难点、痛点。
- 是否还在为发生消费者投诉或产品质量问题，需要花费数天时间人工翻阅纸质记录，追溯原始的生产批次、工艺参数，效率低下且容易出错，面临监管机构的巨大压力而感到烦恼呢？
- 工厂或大型建筑的月度电费账单高昂，但具体是哪些设备、在什么时段消耗了最多能源，完全不清楚，节能改造无从下手。
系统架构
- 应用层：用户界面、业务应用、数据分析
- 平台层：云平台、数据存储、数据处理
- 网络层：网关、通信协议（如OPC UA、Modbus TCP）、互联网传输
- 感知层：传感器、执行器等数据采集设备
应用层
首先从整线来看，主要体现以下几方面的信息：
整线展示
- 工单的数据：当前生产工单编号，以及生产产品名称是什么，计划生产数量和实际生产数量分别是多少，以及生产进度情况。
- 产线关键设备：从整线角度考虑，关注产线中的关键设备状态尤为重要，比如灌装机、杀菌机的生产状态、有没有停机、报警、灌装机效率等参数。
单机设备
从单机的维度来考虑，主要有以下几方面的信息：
- 工单的数据：当前生产工单编号，以及生产产品名称是什么，计划数量和实际生产产量分别是多少，以及生产进度情况。
- 模式：依据OMAC标准分为生产模式、检修、清洗模式，产品更换等模式
- 生产模式：这是机器的常规运行模式。当选择此模式时，机器会根据主要来自外部系统或由操作员直接输入的指令来执行相应的操作。
- 检修模式：此模式允许授权人员独立于其他系统来操作设备/机器。这种模式通常用于故障排除、设备测试或操作优化方面的测试。
- 生产状态：控制标准中的状态机包含17个预定义的状态，这些状态分别为。
- 等待状态：指设备/机器所处的稳定状态；在接收到进入下一个状态的指令之前，机器会一直保持这种等待状态。等待状态包括“空闲”、“停止”、“完成”以及“执行”。
- 动作状态：指机器需要执行某些临时性操作的状态；在完成这些操作后，机器会自动进入下一个等待状态。动作状态以“ing”结尾，具体包括“启动中”、“清除中”、“停止中”、“终止中”、“暂停中”、“解除保持中”以及“完成中”。
- 产量和能耗：分别展示单机设备的实时生产数量和所用二氧化碳、蒸汽、电等能耗情况。
平台层、网络层、感知层介绍
平台层
工业远程网关将采集到的数据通过定时或变化后，上传到远程采集服务器，服务器认证数据来源是安全的才能存入云端数据库；云管理平台访问云端数据库来实现对现场采集的数据汇总、展示。
这时用户通过访问云平台应用展示功能，来实现用户远程查看产线生产情况的了解和单机设备状态跟踪。
网络层
网关作为连接网络设备的载体，通过OPC UA、Modbus TCP、JSON/XML等通讯协议来进行采集数据的解析，并把解析后的数据实时上传到数据服务器里。
感知层
现场安装SiteManager工业远程网关与PLC等设备连接，SiteManager工业远程网关内嵌数据采集功能模块。
采集现场PLC设备的数据并上传到公有云或私有云上。
核心价值
我们可以在不同场景下的应该实现，可以根据以上技术架构进行系统搭建，主要有如下的价值体现。
- 实现生产过程的数字与透明化。
- 降低人工成本，减少现场巡检需求。
- 提升追溯效率，快速响应质量问题。
- 优化能源使用，通过数据分析推动节能改造。
标签/关键字
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OT（运营技术 或 操作技术）
OT（运营技术 或 操作技术Operational Technology）指的是直接监控和控制物理设备、流程和基础设施的硬件和软件。它的重点是物理世界的实体操作，而不是纯粹的信息处理。常见于工业环境、公用事业和关键基础设施中。 ****
IoT（物联网）
IoT（Internet of Things，物联网）是指通过互联网将各种物理设备、传感器、软件和其他技术连接起来，实现设备之间的数据交换和通信的网络系统。
数字化工厂
数字化工厂是指在虚拟环境中对整个真实工厂进行建模、仿真和优化，并在物理工厂中通过IT与OT（运营技术）的融合，实现数据在研发、工艺规划、生产执行、售后服务等环节的无缝流动。它是规划和运行一个高效、透明工厂的方法和状态。