CN110286647A - 基于opc技术计算机床稼动率的方法 - Google Patents

基于opc技术计算机床稼动率的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110286647A
CN110286647A CN201910597904.XA CN201910597904A CN110286647A CN 110286647 A CN110286647 A CN 110286647A CN 201910597904 A CN201910597904 A CN 201910597904A CN 110286647 A CN110286647 A CN 110286647A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lathe
state
time
mobility
operating status
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910597904.XA
Other languages
English (en)
Inventor
张海军
杨锐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan Prajna Easy Repair Industrial Technology Service Co Ltd
Original Assignee
Wuhan Prajna Easy Repair Industrial Technology Service Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan Prajna Easy Repair Industrial Technology Service Co Ltd filed Critical Wuhan Prajna Easy Repair Industrial Technology Service Co Ltd
Priority to CN201910597904.XA priority Critical patent/CN110286647A/zh
Publication of CN110286647A publication Critical patent/CN110286647A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31302—Verify id data and reread, rewrite or alarm on fault

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本发明公开了基于OPC技术计算机床稼动率的方法，包括如下步骤：A、重新定义机床运行状态，将机床运行状态定义为：故障状态、异常状态、空闲等待状态、加工状态、调试状态和关机状态；B、编写SDK软件时，将步骤A中机床各运行状态的定义以数学模型的形式写入软件中；软件通过数学模型计算出机床各运行状态的实际运行时间，并进行统计和存储；再计算出时间稼动率和效率稼动率；C、将步骤B的多个计算结果发报给应用/显示终端。本发明通过将机床运行状态重新定义为更精准的六种状态，通过实时数据的计算获得精确的机床运行状态数据；所有数据均是实时自动采集并自动计算所得；机床的时间稼动率和效率稼动率更准确可靠。

Description

基于OPC技术计算机床稼动率的方法
技术领域
本发明涉及机床状态监测技术领域，具体地涉及一种基于OPC技 术计算机床稼动率的方法。
背景技术
传统利用DNC或NI技术采集的数控机床、机器人、自动化产线 的设备运行状态数据，都是利用三色灯信号作为计算依据。而三色灯 信号输出判断条件是设备制造厂家程序员设定的，没有统一标准，随 意性较大。通常三色灯的三种颜色分别是：红色代表故障、绿色代表 加工，黄色代表空闲。但是这样的定义不能正确反应机床的实际情况， 误差较大。例如：机床在自动运行状态，主轴在旋转，但进给轴没有 动，通常这种状态时系统显示为绿灯，即表示在加工产品，而实际却 没有加工产品。再例如：在手动状态人工在操作机床，寻找坐标或试 加工产品，此时，因不是在自动状态运行，系统显示黄灯，即空闲。 但工人这样的操作实际上也是有效的在工作或为生产做准备，对于离 散制造业而言，这种机床运行数据是员工绩效工时的依据，由于现有 方法无法解决这个问题使得真实绩效工时只能通过人工记录，存在数 据错误或数据造假的问题。
机床的稼动率和设备的运行状态有很大关系，而现有的运行状态 定义并不能完全反应机床的运行状态，使得运行状态数据的记录和统 计本身存在缺陷，导致机床的稼动率存在不准确的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本 发明提出了基于OPC技术计算机床稼动率的方法，该方法利用OPC技 术实时采集的机床各轴的运动状态和位置信息计算机床稼动率，包括 如下步骤：
A、重新定义机床运行状态，将机床运行状态定义为：故障状态、 异常状态、空闲等待状态、加工状态、调试状态和关机状态；
B、编写SDK软件时，将步骤A中机床各运行状态的定义以数学 模型的形式写入软件中；软件通过数学模型计算出机床各运行状态的 实际运行时间，并对实际运行时间进行统计和存储；再通过实际运行 时间计算出时间稼动率和效率稼动率；
C、将步骤B的多个计算结果发报给应用/显示终端。
进一步，所述步骤A中机床各运行状态具体定义为：
故障状态：表示机床出现影响使用的故障，有轴无法移动的状态；
异常状态：表示机床出现报警但机床还在工作的状态；
空闲等待状态：表示机床处于工作模式时，机床进给轴/加工轴 处于不移动的状态；
加工状态：表示机床处于AUTO或MDI或DNC或MEM的工作模式 时，任一进给轴/加工轴处于移动的状态；
调试状态：表示机床处于JOG或HANDLE或RAPID或ZRN的工作 模式时，任一进给轴/加工轴处于移动的状态；
关机状态：表示机床处于电源断电状态。
进一步，所述步骤B中的数学模型包括多个计算公式，其中机床 处于加工状态或调试状态的进给轴/加工轴在运行n次后，加工状态 累计运行时间t或调试状态累计运行时间T满足公式：
t或
式中，Sn指加工状态或调试状态的进给轴/加工轴第n次运行距 离；Vn指加工状态或调试状态的进给轴/加工轴第n次运行速度。
进一步，所述机床的关机状态累计时间Tm利用OPC技术采集机 床处于电源断电状态的时间而获得。
进一步，所述步骤B中时间稼动率的计算公式为：
时间稼动率＝(总时间-Tm)/总时间*100％
式中，总时间＝365天*24小时*60分钟。
进一步，所述步骤B中效率稼动率的计算公式为：
效率稼动率＝(t+T)/(总时间-Tm)*100％
式中，总时间＝365天*24小时*60分钟。
本发明提出的基于OPC技术计算机床稼动率的方法，通过将机床 运行状态重新定义为更精准的六种状态，并通过实时数据的综合计算 可获得精确的机床运行状态数据；通过精确运行状态数据可以获取精 确生产指标数据，如OEE、MTTR、MTBF等。精准的运行状态数据也为 离散制造业依据工时进行员工绩效提供精确的基础数据；所有数据均 是实时自动采集并自动计算所得，没有人工干预，真实、有效、快捷， 降低企业管理成本；数据可以多种形式存储，可以用多种文件类型输 出报表，可实现多种访问终端同时查看；机床运行状态重新定义后使 得机床的时间稼动率和效率稼动率更准确可靠。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，在本发明的描述中，需要理解的 是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、 “竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示 所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定， 术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固 定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。 对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发 明中的具体含义。
本实施例提供了一种基于OPC技术计算机床稼动率的方法，该方 法利用OPC技术实时采集的机床各轴的运动状态和位置信息计算机 床稼动率，包括如下步骤：
A、重新定义机床运行状态，将机床运行状态定义为：故障状态、 异常状态、空闲等待状态、加工状态、调试状态和关机状态；
B、编写SDK软件时，将步骤A中机床各运行状态的定义以数学 模型的形式写入软件中；软件通过数学模型计算出机床各运行状态的 实际运行时间，并对实际运行时间进行统计和存储；再通过实际运行 时间计算出时间稼动率和效率稼动率；
C、将步骤B的多个计算结果发报给应用/显示终端。
步骤A中机床各运行状态具体定义为：
故障状态：表示机床出现影响使用的故障，有轴无法移动的状态；
异常状态：表示机床出现报警但机床还在工作的状态；
空闲等待状态：表示机床处于工作模式时，机床进给轴/加工轴 处于不移动的状态；
加工状态：表示机床处于AUTO或MDI或DNC或MEM的工作模式 时，任一进给轴/加工轴处于移动的状态；
调试状态：表示机床处于JOG或HANDLE或RAPID或ZRN的工作 模式时，任一进给轴/加工轴处于移动的状态；
关机状态：表示机床处于电源断电状态。
步骤B中的数学模型包括多个计算公式，其中机床处于加工状态 或调试状态的进给轴/加工轴在运行n次后，加工状态累计运行时间 t或调试状态累计运行时间T满足公式：
t或
式中，Sn指加工状态或调试状态的进给轴/加工轴第n次运行距 离；Vn指加工状态或调试状态的进给轴/加工轴第n次运行速度。
机床的关机状态累计时间Tm利用OPC技术采集机床处于电源断 电状态的时间而获得。
步骤B中时间稼动率的计算公式为：
时间稼动率＝(总时间-Tm)/总时间*100％
式中，总时间＝365天*24小时*60分钟。
步骤B中效率稼动率的计算公式为：
效率稼动率＝(t+T)/(总时间-Tm)*100％
式中，总时间＝365天*24小时*60分钟。
需要说明的是，时间稼动率和效率稼动率的总时间选用一年的时 间，并将其转化为分钟(由于机床各运行状态是以分钟为单位统计记 录)；因此对应的机床的加工状态累计运行时间t或调试状态累计运 行时间T或关机状态累计时间Tm应该为一年内机床的状态。
比如，加工状态累计运行时间指一年(某特定时间段) 内，机床处于加工状态时机床运行的时间，而这个加工状态包括机床 处于AUTO或MDI或DNC或MEM等工作模式时，任一进给轴/加工轴(这 些进给轴/加工轴包括X轴、Y轴、Z轴、A轴、B轴、C轴)处于移动的状态；显然，一年内机床的加工状态会包含上述AUTO或MDI或 DNC或MEM等所有的工作模式，因此，加工状态累计运行时间t是加 工状态下上述所有的工作模式下机床累计运行的时间。
当然，时间稼动率或效率稼动率的总时间可以选取一年，也可以 选取其他任何时间段，比如半年、一个月、一天等。
比如，一天内，机床处于加工状态时，进给轴运行了3次，加工 轴运行了2次，进给轴3次运行距离分别为15mm、10mm和5mm；加 工轴2次运行距离分别为10mm和20mm；进给轴3次运行速度分别是 60mm/min、50mm/min和40mm/min；加工轴2次运行速度分别是 50mm/min和30mm/min；则加工状态累计运行时间 t＝15/60+10/50+5/40+10/50+20/30≈1.44min；用同样的计算方式可 得出调试状态累计运行时间T，假设该天内，调试状态累计运行时间 T＝2min；假设该天的关机状态累计时间Tm＝1410min；该天内的总时 间＝1天*24小时*60分钟＝1440min；则效率稼动率＝(t+T)/(总时 间-Tm)*100％≈0.11％。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员 可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例 进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等 同物限定。

Claims (6)

1.一种基于OPC技术计算机床稼动率的方法，该方法利用OPC技术实时采集的机床各轴的运动状态和位置信息计算机床稼动率，其特征在于，包括如下步骤：
A、重新定义机床运行状态，将机床运行状态定义为：故障状态、异常状态、空闲等待状态、加工状态、调试状态和关机状态；
B、编写SDK软件时，将步骤A中机床各运行状态的定义以数学模型的形式写入软件中；软件通过数学模型计算出机床各运行状态的实际运行时间，并对实际运行时间进行统计和存储；再通过实际运行时间计算出时间稼动率和效率稼动率；
C、将步骤B的多个计算结果发报给应用/显示终端。
2.根据权利要求1所述的基于OPC技术计算机床稼动率的方法，其特征在于，所述步骤A中机床各运行状态具体定义为：
故障状态：表示机床出现影响使用的故障，有轴无法移动的状态；
异常状态：表示机床出现报警但机床还在工作的状态；
空闲等待状态：表示机床处于工作模式时，机床进给轴/加工轴处于不移动的状态；
加工状态：表示机床处于AUTO或MDI或DNC或MEM的工作模式时，任一进给轴/加工轴处于移动的状态；
调试状态：表示机床处于JOG或HANDLE或RAPID或ZRN的工作模式时，任一进给轴/加工轴处于移动的状态；
关机状态：表示机床处于电源断电状态。
3.根据权利要求2所述的基于OPC技术计算机床稼动率的方法，其特征在于，所述步骤B中的数学模型包括多个计算公式，其中机床处于加工状态或调试状态的进给轴/加工轴在运行n次后，加工状态累计运行时间t或调试状态累计运行时间T满足公式：
t或
式中，Sn指加工状态或调试状态的进给轴/加工轴第n次运行距离；Vn指加工状态或调试状态的进给轴/加工轴第n次运行速度。
4.根据权利要求3所述的基于OPC技术计算机床稼动率的方法，其特征在于，所述机床的关机状态累计时间Tm利用OPC技术采集机床处于电源断电状态的时间而获得。
5.根据权利要求4所述的基于OPC技术计算机床稼动率的方法，其特征在于，所述步骤B中时间稼动率的计算公式为：
时间稼动率＝(总时间-Tm)/总时间*100％
式中，总时间＝365天*24小时*60分钟。
6.根据权利要求4所述的基于OPC技术计算机床稼动率的方法，其特征在于，所述步骤B中效率稼动率的计算公式为：
效率稼动率＝(t+T)/(总时间-Tm)*100％
式中，总时间＝365天*24小时*60分钟。
CN201910597904.XA 2019-07-04 2019-07-04 基于opc技术计算机床稼动率的方法 Pending CN110286647A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910597904.XA CN110286647A (zh) 2019-07-04 2019-07-04 基于opc技术计算机床稼动率的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910597904.XA CN110286647A (zh) 2019-07-04 2019-07-04 基于opc技术计算机床稼动率的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110286647A true CN110286647A (zh) 2019-09-27

Family

ID=68021965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910597904.XA Pending CN110286647A (zh) 2019-07-04 2019-07-04 基于opc技术计算机床稼动率的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110286647A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111753382A (zh) * 2020-07-03 2020-10-09 中国化学赛鼎宁波工程有限公司 有机硅流化床的工程放大方法及工程放大系统
CN112000551A (zh) * 2020-08-25 2020-11-27 上海控软网络科技有限公司 机床的监控方法、装置、系统、电子设备及存储介质
CN112784217A (zh) * 2021-01-28 2021-05-11 上海西码智能科技股份有限公司 工业设备稼动率统计方法、装置、计算机设备和存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060067282A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 Aes Corporation Link layered networks
CN102645595A (zh) * 2012-04-10 2012-08-22 明玮机械(东莞)有限公司 一种设备整体效能检测方法
TW201445482A (zh) * 2013-05-24 2014-12-01 Univ Nat Sun Yat Sen 充電站供電利用率的提升方法
CN104483893A (zh) * 2014-10-31 2015-04-01 濠玮电子科技（惠州）有限公司 机床远程监控装置及系统
CN104657169A (zh) * 2013-11-18 2015-05-27 财团法人资讯工业策进会 稼动率计算方法及其系统和嵌入式装置
CN104808587A (zh) * 2015-04-27 2015-07-29 重庆大学 一种基于机加工设备运行状态的稼动率统计方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060067282A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 Aes Corporation Link layered networks
CN102645595A (zh) * 2012-04-10 2012-08-22 明玮机械(东莞)有限公司 一种设备整体效能检测方法
TW201445482A (zh) * 2013-05-24 2014-12-01 Univ Nat Sun Yat Sen 充電站供電利用率的提升方法
CN104657169A (zh) * 2013-11-18 2015-05-27 财团法人资讯工业策进会 稼动率计算方法及其系统和嵌入式装置
CN104483893A (zh) * 2014-10-31 2015-04-01 濠玮电子科技（惠州）有限公司 机床远程监控装置及系统
CN104808587A (zh) * 2015-04-27 2015-07-29 重庆大学 一种基于机加工设备运行状态的稼动率统计方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡忠华 等: "基于OPC UA 接口的数控铣床eMCS 系统设计", 《工业仪表与自动化装置》 *
邓玉芹: "基于WinCE数控系统任务控制器及人机界面的设计与实现", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111753382A (zh) * 2020-07-03 2020-10-09 中国化学赛鼎宁波工程有限公司 有机硅流化床的工程放大方法及工程放大系统
CN111753382B (zh) * 2020-07-03 2024-04-19 中国化学赛鼎宁波工程有限公司 有机硅流化床的工程放大方法及工程放大系统
CN112000551A (zh) * 2020-08-25 2020-11-27 上海控软网络科技有限公司 机床的监控方法、装置、系统、电子设备及存储介质
CN112784217A (zh) * 2021-01-28 2021-05-11 上海西码智能科技股份有限公司 工业设备稼动率统计方法、装置、计算机设备和存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110286647A (zh) 基于opc技术计算机床稼动率的方法
CN107422714B (zh) 环锭智能纺纱管理系统及管理方法
CN106940554A (zh) 网页端的数控机床实时数据监控可视化方法及系统
CN109165851A (zh) 一种用于智能制造的滚动计划排程方法
CN104076770A (zh) 生产线监控方法及系统
CN110711974B (zh) 多车型柔性焊装线信息管理和调度系统
CN103419072A (zh) 一种fanuc系统数控机床的保养和监测方法
CN101357514B (zh) 压力机闭环控制系统
CN103659460B (zh) 在四轴卧式加工中心实现刀尖跟随加工的方法
CN102622002A (zh) 无线智能扭矩管理系统
CN109676855A (zh) 一种保险杠支座智能化注塑成型工艺
CN209388175U (zh) 一种数控机床运行数据采集及故障检测系统
CN110961732A (zh) 摆线齿轮的加工方法及系统
CN108803491B (zh) 一种基于智能三色灯实现机连网的制程数字化云管理系统
KR20220002614U (ko) 공작기계 관리 시스템
CN109213744A (zh) 一种基于大数据的智能运维技术
CN110675073A (zh) 生产过程中实现排产实时更新处理的方法及其装置
CN106054833A (zh) 一种电机制造过程中的质量管控系统及管控方法
CN213225060U (zh) 一种模具智能制造实训一体化设备系统
CN109445397B (zh) 智能数控车间设计验证系统
CN111709649A (zh) 一种生产线智能监控管理系统
CN112801309A (zh) 一种生产线智能监控管理系统
CN111523828A (zh) 一种移动变电站运输车自调中心系统
US20180348745A1 (en) Industrial machine monitoring device
CN110568828A (zh) 一种基于plc的产品追溯与统计的柔性化生产线控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190927

RJ01 Rejection of invention patent application after publication