Rychlá implementace prototypu sběru dat z CNC stroje

Tento malý projekt je příkladem možné rychlé a cenově velmi dostupné implementace prototypového sběru dat z jednoho vybraného CNC stroje. Tento prototyp byl vytvořen ve společnosti S&K TOOLS, která sídlí v Brně a zabývá se vysoce přesným obráběním náročných dílů na zakázku v malých a středně velkých sériích.
Cílem projektu bylo ověřit, zda mohou vybrané základní hodnoty sbírané automaticky ze stroje pomoci při sledování výrobního procesu a zvýšení jeho efektivity.
S&K TOOLS si nejprve nechala zpracovat nabídky na komplexní systém sběru dat. Nicméně vysoká cena spojená s nejistotou, zda bude tato investice přínosem vedla k rozhodnutí začít levným prototypem.
Velkou výhodou celého projektu byla již vybudovaná počítačová síť, kde ke každému stroji byly přivedeny 2 ethernetové kabely ústící v centrálním rozvaděči připojujícím tuto síť do podnikové sítě.

Klíčové atributy projektu

Zákazník		S&K TOOLS, s.r.o.
Použité řešení		WorkMonitor
Konzultant návrhu		MES Centrum
ERP		K2
Typ výroby		Diskrétní
Výrobní oblasti		Monitoring a řízení výroby
Odvětví		Letectví a obrana, Stroje a nástroje, Kovovýroba
Integrace
Základní funkcionality		Řízení a monitoring výroby, Sběr dat ze strojů, Výkonnostní analýzy, Vizualizace výroby
Rok realizace		2020

Hlavní oblasti projektu

Výběr vhodných signálů

Vzhledem k situaci, že se jednalo o prototypový projekt, bylo zapotřebí zvolit ekonomickou variantu sběru signálů, které zprostředkují nejdůležitější informaci ze stroje, což pro tento projekt byla informace o výrobním cyklu stroje. K tomu byly využity signály:

• signál otevřených dveří a
• signál vřetene,

které ve své kombinaci poskytly co bylo zapotřebí.

Použité řešení

Pro realizaci tohoto projektu byl vybrán produkt WorkMonitor od společnosti Papouch. Hlavním důvodem byla snadná implementace a nízká pořizovací cena. Konkrétně byla použita základní jednotka Workmonitoru, která umožňuje sběr výrobních cyklů stoje, jeho stavů a alarmových signálů. Jak bylo řečeno v předchozí části, pro tento projekt byly použity 2 signály a to signál otevřených dveří reprezentující cyklus stroje a dále signál vřetene v zátěži, který reprezentuje stav stroje (stroj vyrábí).
Tyto signály jsou do jednotky připojeny přes relé. Jednotka komunikuje se serverem Workcore na který ukládá sbíraná data a zpřístupňuje je pro klientskou aplikaci WorkMonitor, která může běžet na libovolném počítači v síti společnosti S&K TOOLS.

Systém WorkMonitor nabízí, kromě hw jednotky, i základní software, který umožňuje sledovat a vyhodnocovat sbírané hodnoty. Konkrétně S&K TOOLS tento sw využila pro možnost rychlého grafického náhledu na využití stroje ve vybrané časovém období.

A dále využila rozšířené možnosti tohoto sw pro export dat do excelu pro další možnosti rozšířeného vyhodnocování.

Vyhodnocení projektu

Výsledkem projektu je situace, kdy zákazník docílil stanoveného cíle. Prakticky si ověřil, že sběr zvolených signálů je přínosný. Konkrétně mu umožňuje každý den rychlým přehledem zjistit, zda výroba na zvoleném stroji probíhala, jak měla, případně v jakém časovém úseku byl na stroji problém. Nyní má S&K TOOLS následující možnosti, jak dále pokračovat.

Využít stávající prototyp jako zadání pro komplexní dodávku systému na klíč

Tedy prototypový systém může být využit jako zadání hlavních cílů projektu pro komplexní dodávku na klíč od některého z dodavatelů komplexních systémů.

Rozšiřovat stávající prototyp

Druhou variantou může být postupné rozšiřování stávajícího řešení o připojování dalších strojů a postupného doplňování dalších funkcionalit jako např. možnost zavádění různých alarmů na základě nastalých situací (vycházejících ze sbíraných dat ze strojů) ve výrobě.

Použít systém WorkMonitor jako zdroj dat pro systém řízení výroby

Další možností může být využití WorkMonitoru jako tzv. „middle ware“ systému, který bude sloužit jako systém pro čistý sběr dat ze strojů a tyto data bude poskytovat dalším systémům pro další vyhodnocení. Těmito dalšími systémy mohou být:

• podnikový informační systém (ERP),
• systém pro odvody práce,
• vyhodnocovací systém typu BI.

Systém WorkMonitor nabízí možné rozšíření formou standardního komunikačního API, přes které mohou okolní systémy čerpat sbíraná data.