博创智能注塑生产智能化应用之路

    （2）工艺管理模块

    实时跟踪注塑过程中成型条件：注塑周期、注塑压力、最大注塑压力、熔胶温度、模具温度、射胶速度、射胶量、射胶位移等工艺参数。图形化记录每模实际成型参数，做到每模产品质量的可追溯，并实时归档。

    （3）生产排程模块

    从订单生成工单（可与ERP接口）PMC参照日历查看所有机器的排产和生产进度，再对工单进行排产。

    可结合注塑生产工艺特点，自动生成派工单，经过审核后的派工单就自动派工到相应机台，供车间QC、领班、机修、加料工参考。

    （4）品质管理模块

    适时收集统计注塑机的产品质量情况，次品类行及合格率，并可以按查询条件生成各类品质分析报表，可以联系相关时间段工艺波动情况进行品质追溯，原因分析和品质改善。

    （5）报表模块

    提供强大的报表支持系统：生产日报/月报、原料使用情况表、品质日报表、生产单进度报表、停机原因统计表、成型条件监测报告、模具实际产量分时统计表、注塑周期明细表、作业员工效率统计表。

    （6）库存管理模块

    实时根据生产状态，通过对用料情况进行客观记录。自动提示库存状态，对库存红线预警。

    （7）维护管理模块

    维护提供设备维护、保养计划安排，并将设备的维修情况形成报告，实现设备自动保养提示和性能评估，并为生产排程提供依据。

    2）注塑成型装备全生命周期健康管理系统

    注塑机全生命健康大数据平台是利用云技术、数据协议通讯技术、移动互联网技术、装备建模、人工智能、模糊神经元、大数据等技术对企业智能装备运行数据与用户使用习惯数据进行采集，实现在线监测、远程升级，远程故障预测与诊断、装备健康状态评价、生成装备运行与应用状态报告等功能的智能服务平台。

    智能装备云服务平台是为服务于客户装备高效运行、持续稳定无故障运行、便捷人性化的装备保养、高效售后技撑而实现的智能物联网平台；平台实现设备档案集中高效管理、高效便捷售后支撑系统、人性化的远程装备管理、智能的故障诊断和故障预警功能、安全便捷的数据采集服务、多维度全方面数据分析功能。

    针对项目实际用户不同的建设要求可以按本地自建监测中心、云平台两套方案来实现；下面分别对这两套方案进行阐述。

    （1）自建监测中心

    企业自建监测中心；把系统及服务器部署在企业或企业指定的IDC机房，企业注塑装备的控制器通过外部通讯接口接入到无线传输设备上传到监测中心，服务器有固定外网IP。

图7 系统拓扑图

    基于目前的注塑装备控制器特点，在注塑装备端安装带RS485的3G/4G无线路由器（在有有线网络的条件下，也可以用有线设备的方式传输），用于监测注塑装备PLC及电能表，通过CAN转RS485设备把驱动器监测起来。

    （2）基于物联网技术构建智能装备云服务云平台

    租用成熟服务器，注塑装备端监测设备及传输设备跟自建方式一致。

图8 云平台拓扑图

    该项目在云端也是基于物联网技术来构建智能装备云服务平台（见图8），该平台在服务器上搭建Openstack实现资源的虚拟化；实现用户接入、第三方应用接入（ERP、PLM、CRM等信息化管理系统）、平台的状态监测、安全认证、数据存储管理等；基于hadoop搭建大数据中心，根据用户需求实现对运行数据与用户使用习惯数据进行采集，并建模实现深度挖掘、分析、决策，自动生成产品运行与应用状态报告，并推送至用户端；承载在线监测、远程升级、故障预测与诊断、健康状态评价等云服务。通过云计算和大数据技术以及移动互联网技术，建立了高效、安全的智能服务云平台，提供的服务能够与产品形成实时、有效互动，大幅度提升系统的信息化和网络化水平。

    装备全生命周期健康管理系统（iPHM），该系统包括八大功能模块，并且同时提供移动端的应用。具体如下：

    驾驶窗：本页面为全局界面，呈现了所有设备在全球地图上的分布，在线率等，还可以通过点击进入到更细的区域（国家）。

图9 注塑装备监测全景

    实时监测：对注塑装备的实时运行情况进行监测，包括注塑装备的运行状态、工作电流、电压、压力等。并通过点击某一台设备，查看更为详细的信息。

    健康评估：对正常运作的设备进行健康评估，并做出相应的评估报告；主要通过设备的电流、压力、温度等参数的分析，评估是否在合理范围内。以健康评估算法定期对设备进行体检报告，指导客户定期或按装备健康状态进行维修或保养。

    报表管理：对注塑装备的健康评估及运行情况、产量、生产品质等数据进行统计并导出报表。该功能包括模具产量统计、生产品质日报、注塑条件监视、注塑周期明细、停机原因分析、车间进度报表、生产进度报表、生产日报表子功能。

    故障预测：对注塑装备各参数实时数据及历史数据进行大数据深度挖掘、分析。

    故障预测PHM技术的发展经历了故障诊断、故障预测、系统集成三个日益完善的阶段，在部件级和系统级两个层次、在机械产品和电子产品两个领域经历了不同的发展历程。当前PHM技术的发展体现在以系统级集成应用为牵引，提高故障诊断与预测精度、扩展健康监控的应用对象范围，支持CBM与AL的发展。

    设备运维：对远程的设备维护记录、维护计划进行管理，对出现故障的设备在线报修，并能在线升级，一键拨号来获得帮助。

    专家系统：对注塑装备PLC的参数及现实运行参数进行比较（需要额外安装传感器来支撑检测实际运行的参数）再用历史数据做参考，现实际运行出现偏差，及时给负责人或其它系统（自动化系统）发出提示。

    系统管理：对注塑装备的基本信息进行录入，及系统用户管理。包括用户增、删、修改，用户权限的分配。