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洞察设备状态,研华助力格力生产过程透明化

2019年9月6日     来源:e-works        作者:e-works王聪       
关键字:数据采集  研华  设备联网  
在消费升级驱动下,家电行业正在积极拥抱智能制造。通过研华的设备联网与数据采集解决方案,格力将设备作为信息节点融入到生产过程管理中,实时、准确、自动地为格力信息系统提供有效、真实的设备数据,为格力推进智能制造打下了坚实的基础。

    近年来,我国家电产业发展迅猛,如今中国已经是世界上最大的白色家电生产基地。随着国内家电行业供给侧改革力度不断加大,产品结构调整和更新步伐持续加快,走向智能化正逐渐成为家电企业面对消费升级的共同选择,这也对家电企业自身的信息化、智能化水平提出了更高的要求。

    面对智能制造热潮的来袭,目前国内许多家电企业的信息化基础还很薄弱。要知道智能制造只是手段,不是目的。无论是推进企业信息化,还是进一步实现数字化转型,每一步都必须掷地有声。在这方面,不论智能制造发展到何种程度,数据采集与设备联网都是生产中最实际最高频的需求,也是企业走向智能制造的先决条件。

    作为引领家电行业的民族品牌,格力电器合肥有限公司(下文简称“格力”)在研华科技的帮助下实现了工厂内500多套设备的联网与数据采集工作。通过对生产设备进行实时、不间断的数据采集、检测与分析,让整个生产过程“透明化”,进而实现精益生产,成为企业提升整体设备性能和生产效率的重要手段。格力电器合肥有限公司工艺设备部智能制造专员陈昊文表示:“在消费升级驱动下,家电行业正在积极拥抱智能制造。通过研华的设备联网与数据采集解决方案,格力将设备作为信息节点融入到生产过程管理中,实时、准确、自动地为格力信息系统提供有效、真实的设备数据,为格力推进智能制造打下了坚实的基础。”

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图 格力电器合肥有限公司(图片来自于网络)

人为干扰严重,数据孤岛成为智能化发展的瓶颈

    格力电器(合肥)有限公司成立于2006年12月19日,位于合肥市高新区柏堰科技园,先后建设有家用空调一期、家用空调二期、商用空调及生活区等工程项目,总投资约44亿元,占地面积约1525亩。目前是中国中东部最大、中国第三大的专业化空调生产基地。

    谈到工厂的整体信息化水平,陈昊文介绍虽然格力拥有完整的ERP、MES等信息系统,但底层设备仍然存在数据孤岛,彼此并没有打通。一般的业务指令通过MES下发到中控室和产线层级后,并未细化到每个工位上,每个设备的运行状态仍然通过手工录入的模式。

    由于合肥生产基地拥有近万名员工,其中与设备相关的工作人员超过了2000人,这种以人工采集和记录的模式难免会出现误报、瞒报等人为干扰的情况。陈昊文介绍由于家电产品结构和加工工艺的复杂性,其生产过程中各制造过程的关联性强,生产环境复杂多变。“由于无法掌握设备的实际运行情况,制造过程中的各种信息不能有效进行集成,导致格力的产能得不到充分利用影响生产效率。此外,这种生产过程的不透明也增加了过程管理和生产决策的复杂性,甚至造成格力对市场变化的响应速度降低。”陈昊文举例以往出现设备故障后,设备工程师只能依靠经验假设去辨别产生故障的原因,对生产质量和生产过程管控都造成了很大的困扰。

    在陈昊文看来,现代制造企业的管理信息系统都是建立在自身的复杂性之上,而生产车间作为最重要的信息源头,存在着大量有效但无序的数据,要想克服他们之间存在的信息交互的鸿沟,这就对生产过程信息的采集和集成提出更高的要求,需要对设备制造过程的集成性和企业信息系统的交互性方面进行提升。随着业内以发展工业互联网、智能制造为代表的热潮显现,格力也加大了信息化建设力度。“2018年对于格力而言也是迈向智能化转型升级的关键时期。”陈昊文表示设备联网与数据采集便成为了格力智能化发展的第一步:通过设备联网可以对设备性能、运行状态进行全天候检测、预测和评估,保证格力产线设备高质量运行,降低平均故障率,提升产品可靠性。

携手研华,让设备运行状态一目了然

    陈昊文介绍,在确定目标后,格力开始积极寻找数据采集与设备联网解决方案。在一次发布活动上,格力邂逅了研华科技。而促使格力最终选择研华作为解决方案供应商的首要原因,是其在自动化领域拥有的专业背景。陈昊文坦言:“其实在格力厂区的许多自动化设备和自动化改造项目背后,都能看到研华的身影,这种长期合作关系促使我们非常清楚研华在这方面的专业性。”

    其次,陈昊文表示研华解决方案相较于国外产品而言不仅具有较高的性价比,其本地化服务能力也更加完善。未来随着格力精益化生产能力的不断提升,研华提供的平台化服务也便于格力进一步实现改造升级。

    最后,陈昊文强调研华深耕工业自动化多年,非常了解工业现场的应用痛点,具有较强的场景式创新能力。例如针对格力工厂的复杂环境,研华拥有生产现场网络不佳的数据断点续传功能以及-20°~ 70°的温宽适应性,契合了格力工厂的严苛现场需求。

    在经过与研华技术专家的讨论后,格力决定采用研华智能网关ECU和数据采集模块ADAM系列完成对格力机台PLC的数据采集,并利用网络上传至每个数据主机研华嵌入式工业电脑UNO上,通过UNO上部署的专业版软件WebAccess/SCADA对数据进行边缘计算处理后再传送至主数据服务器的数据库,同时可在每个分厂的UNO主机上利用SCADA软件开发不同的展示界面,供后期电子看板查看数据,其中的主要模块与功能包括:

    ECU-1051TL:对接机台PLC的数据采集智能网关;

    ADAM-6250:15路隔离输入输出模块(8DI/7DO),带LED显示数字量采集模块;

    UNO-2483G:车间数据采集主机,通过边缘计算对数据进行轻量化处理,减轻主服务器的运算压力;

    Webaccess/SCADA:数据采集与监控组态软件。

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图 实施现场产品应用图

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图 方案系统架构

数据驱动,持续推进智能制造成就格力新的高度

    从系统上线截止如今,研华数据采集与设备联网解决方案运行良好。谈及本次成功实施给格力带来的主要价值,陈昊文将其总结为:

    1. 能够实时、有效、真实的提供设备运行数据,实现对设备以及生产过程的可视化管理,保障生产过程的高质量运行。

    2. 通过对采集的数据进行处理分析,如观察不同设备在不同时间点,不同环境下的运行情况,进而达到针对性的保养与预维护,降低设备平均故障率。

    3. 研华解决方案具有高扩展性和通用性,整个厂区可分步实施、逐步拓展,且整个项目周期在可控范围内,为后续全国工厂推广奠定基础。

    值得一提的是,陈昊文认为数据采集与设备联网的成功部署也有助于格力未来进一步推进智能制造,通过不断的累积数据,将为格力实现设备的数字孪生(Digital Twin)以及推进工业互联网应用打下坚实基础。接下来格力会与研华继续合作,通过对数据与其它信息系统的关联、调用、分析,实现数据的多层挖掘,从而实现对设备的预测性维护等应用,让数据进一步发挥价值。智能制造是一个长期的过程,设备联网与数据采集只是一小步,未来格力会携手研华,一步一个脚印坚实的走下去。

责任编辑:王聪
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