CN115510150A - 一种设备可视化管理平台 - Google Patents

一种设备可视化管理平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种设备可视化管理平台，涉及可视化管理技术领域，通过设置设备数据采集模块分别针对支持网卡收集、不支持网卡收集以及无控制系统的设备，收集每台设备的基本数据并进行展示；通过设备监控模块通过采集服务把采集的数据统一通过企业局域网输送至工厂服务器上；并将设备的工作状态、设备的运行稼动数据以及设备的报警信息以图表形式进行展示；设置系统管理模块对可视化平台的系统配置进行管理；设置DNC程序管理模块构建基于以太网与工业WiFi的DNC网络；提高了信息化管理水平，让工厂更加透明，各种生产信息反馈更及时有效。

Description

一种设备可视化管理平台
技术领域
本发明属于设备管理领域，涉及可视化管理技术，具体是一种设备可视化管理平台。
背景技术
目前公司采用人工记录或凭经验估计设备的加工效率与稼动率，使得现场设备加工出现任何问题反馈不及时、不准确；不清楚操作工是否按照工艺参数来加工，更不明白白班和夜班加工是否一致；设备产能和稼动率不能及时准确把控，导致设备派工不均匀，使得加工效率降低，影响交货期，甚至为了提高生产量而采用购买新设备方式，导致成本加大等。设备出现故障无法准确追溯，设备报警无法及时发现。
设备的实时生产状态(加工、待机、报警、调试，关机)不能及时反馈给相关负责人。相关数据采用纸质或零散电子文档方式传递，经常反馈迟缓。车间生产物料需求不能实时反馈给物料仓库，导致整个车间物料需求滞后，影响加工效率及产量。现场没有及时的看板来实时显示目前程序的加工进度，使得相关监管人员不能够第一时间掌握车间设备生产状况等；
为此，提出一种设备可视化管理平台。
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，本发明提出一种设备可视化管理平台，该一种设备可视化管理平台通过设置设备数据采集模块分别针对支持网卡收集、不支持网卡收集以及无控制系统的设备，收集每台设备的基本数据并进行展示；通过设备监控模块通过采集服务把采集的数据统一通过企业局域网输送至工厂服务器上；并将设备的工作状态、设备的运行稼动数据以及设备的报警信息以图表形式进行展示；设置系统管理模块对可视化平台的系统配置进行管理；设置DNC程序管理模块构建基于以太网与工业WiFi的DNC网络；提高了信息化管理水平，让工厂更加透明，各种生产信息反馈更及时有效。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种设备可视化管理平台，包括工厂层、工序层以及设备层；其中，工厂层包含所有工序信息，工序层包含所有设备层信息；在可视化平台中，通过点击工厂层界面的每道工序进入具体的工序层；通过点击工序层界面的每项设备进入具体的设备层；所述设备层包括设备数据采集模块、设备监控模块、系统管理模块以及DNC程序管理模块；其中，各个模块之间通过电气方式连接；
其中，所述设备数据采集模块主要用于收集每台设备的基本数据；
所述设备数据采集模块包括采用网卡采集、不采用网卡采集、硬件采集方式对设备数据进行采集；其中，网卡采集方式为针对具有网卡采集条件的设备，非网卡采集方式为针对不具有网卡采集条件但具有控制系统的设备，硬件采集方式为针对不具有控制系统或控制系统不支持联网的设备；
其中，通过网卡对设备进行采集的设备数据包括设备状态、机床实时状态、程序信息、进给速度、主轴转速、进给倍率、主轴倍率、刀具信息坐标信息以及报警信息等；所述设备状态包括关机、运行、停机、空闲以及调试等；所述坐标信息为实时反馈设备当前坐标情况的信息，具体的包括绝对坐标、机床坐标、相对坐标、剩余移动量等；所述报警信息为实时反馈机床是否报警以及报警的信号的信息；
其中，通过非网卡采集方式对设备进行采集的设备数据包括开机时间、关机时间、运行时间、待机时间、运行模式、产量计数以及倍率；
其中，通过硬件采集方式对设备进行采集的设备数据包括开机时间、关机时间、运行时间、待机时间以及产量计数；
所述设备数据采集模块采集的设备数据通过采集软件传输至可视化平台的设备层进行展示；所述采集软件支持并适配若干种控制系统；并具有机床故障分析，包括历史故障查询、故障时间分布、故障概率分布、故障概率趋势图、全部机床故障对比图；
其中，所述设备监控模块主要用于通过采集服务把采集的数据统一通过企业局域网输送至工厂服务器上；以此实现了将现场采集的设备状态、设备参数、设备报警、设备稼动、设备程序产量计数、车间设备实时监控等设备管理功能；通过服务器进行解析、汇总、统计、计算并生成相应的图报表和看板信息；设备管理者只需在PC端即可全面、快速了解现场生产的整体运行状况，以便实现快速处理现场生产异常问题和执行管理决策；
所述设备监控模块包括设备状态监控单元、设备稼动监控单元、设备报警监控单元、设备协助诊断单元、数据分析单元以及图表可视化单元；
其中，所述设备状态监控单元主要用于实时监控每台设备的工作状态；对于不同的工作状态在可视化平台中采用不同的颜色进行显示；在一个优选的实施例中，设备运行状态采用绿色、空闲状态采用黄色、调试状态采用蓝色报警状态采用红色以及关机状态采用深灰度色进行展示；
其中，所述设备稼动监控单元主要用于实时监控设备当天或历史的实际运行稼动；
所述设备稼动监控单元实时获取每台设备的运行稼动情况，并将运行稼动数据进行分类保存；
其中，所述设备报警监控单元主要用于统计每台设备的报警信息；并根据实际经验预设一个报警排名阈值N；收集报警信息数量前N位的设备报警信息，并在可视化平台中进行展示以及提醒工作人员；
其中，所述设备协助诊断单元主要用于在可视化平台中实时显示当前设备的运行信息，用以协助维修人员远程判断设备故障状态；所述运行信息包括设备名称、设备型号、设备编号、状态以及详细报警信息等；
所述数据分析单元将收集的数据输入神经网络模型，所述神经网络模型以预测的设备运行状态作为输出；以设备运行状态的预测准确率作为训练目标；并训练出监控设备运行状态的神经网络模型；实时获取设备实际运行数据输入至神经网络模型中，获取设备的运行状态；所述运行状态可以包括正常运行、超额运行、宕机或故障等；所述神经网络模型可以为深度神经网络模型；
其中，所述图表可视化单元将数据分析单元获取的设备的运行状态以图表的形式在可视化平台上进行展示；所述图表可视化单元展示的方式可以为将每类设备处于各种运行状态的数量展现为柱状图的形式；
其中，所述图表展示模块主要用于在可视化平台中以图表方式展示设备的运行信息；
所述图表展示模块展示设备运行信息的图表可以包括设备组开工率排序表、设备报警时长排序表、日期状态以及产量表、以时间为维度展示任意时间范围的设备稼动表、以设备为维度的不同设备稼动率对比表以及按工序、设备组、自定义设备组合、单台设备合并数据，按小时、天、月整单位进行的多维度稼动率对比图表；
其中，所述系统管理模块主要用于对可视化平台进行管理；
所述系统管理模块对可视化平台进行管理的方式包括人员管理、账号管理、权限管理、设备组管理、设备管理工作时段管理以及系统配置管理等；
其中，所述DNC程序管理模块主要用于构建基于以太网与工业WiFi的DNC网络；全面实现机床的集中管理与控制，机床由以前的信息孤岛转变为整个工厂的信息节点，实现数控机床的完全网络化管理；
所述DNC程序管理模块包括对程序的管理、程序的版本管理、程序的版本对比、程序的技术文档管理、程序的履历管理、程序的审核管理、程序的下发管理以及程序的强制回传管理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明设置设备数据采集模块分别针对支持网卡收集、不支持网卡收集以及无控制系统的设备，收集每台设备的基本数据并进行展示；通过设备监控模块通过采集服务把采集的数据统一通过企业局域网输送至工厂服务器上；并将设备的工作状态、设备的运行稼动数据以及设备的报警信息以图表形式进行展示；设置系统管理模块对可视化平台的系统配置进行管理；设置DNC程序管理模块构建基于以太网与工业WiFi的DNC网络；提高了信息化管理水平，让工厂更加透明，各种生产信息反馈更及时有效。
附图说明
图1为本发明的原理图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种设备可视化管理平台，包括工厂层、工序层以及设备层；其中，工厂层包含所有工序信息，工序层包含所有设备层信息；具体的，在可视化平台中，通过点击工厂层界面的每道工序进入具体的工序层；通过点击工序层界面的每项设备进入具体的设备层；所述设备层包括设备数据采集模块、设备监控模块、系统管理模块以及DNC程序管理模块；其中，各个模块之间通过电气方式连接；
在一个优选的实施例中，设备与服务器端处于同一局域网内，IP互通，5G和WIFI网络需满足固定IP地址，且服务器端能够PING通设备端IP；
其中，所述设备数据采集模块主要用于收集每台设备的基本数据；
在一个优选的实施例中，所述设备数据采集模块包括采用网卡采集、不采用网卡采集、硬件采集方式对设备数据进行采集；其中，网卡采集方式为针对具有网卡采集条件的设备，非网卡采集方式为针对不具有网卡采集条件但具有控制系统的设备，硬件采集方式为针对不具有控制系统或控制系统不支持联网的设备；
其中，通过网卡对设备进行采集的设备数据包括设备状态、机床实时状态、程序信息、进给速度、主轴转速、进给倍率、主轴倍率、刀具信息坐标信息以及报警信息等；所述设备状态包括关机、运行、停机、空闲以及调试等；所述坐标信息为实时反馈设备当前坐标情况的信息，具体的包括绝对坐标、机床坐标、相对坐标、剩余移动量等；所述报警信息为实时反馈机床是否报警以及报警的信号的信息；
其中，通过非网卡采集方式对设备进行采集的设备数据包括开机时间、关机时间、运行时间、待机时间、运行模式、产量计数以及倍率；
其中，通过硬件采集方式对设备进行采集的设备数据包括开机时间、关机时间、运行时间、待机时间以及产量计数；
所述设备数据采集模块采集的设备数据通过采集软件传输至可视化平台的设备层进行展示；所述采集软件支持并适配FANUC、SIEMENS、MAZAK、HEIDENHAIN、OKUMA、HASS、NUM、FIDIA、OKUMA、TOYODA等多种控制系统；并具有机床故障分析，包括历史故障查询、故障时间分布、故障概率分布、故障概率趋势图、全部机床故障对比图；全面提升故障分析与预测能力；
其中，所述设备监控模块主要用于通过采集服务把采集的数据统一通过企业局域网输送至工厂服务器上；以此实现了将现场采集的设备状态、设备参数、设备报警、设备稼动、设备程序产量计数、车间设备实时监控等设备管理功能；通过服务器进行解析、汇总、统计、计算并生成相应的图报表和看板信息；设备管理者只需在PC端即可全面、快速了解现场生产的整体运行状况，以便实现快速处理现场生产异常问题和执行管理决策；
在一个优选的实施例中，所述设备监控模块包括设备状态监控单元、设备稼动监控单元、设备报警监控单元、设备协助诊断单元、数据分析单元以及图表可视化单元；
其中，所述设备状态监控单元主要用于实时监控每台设备的工作状态；对于不同的工作状态在可视化平台中采用不同的颜色进行显示；在一个优选的实施例中，设备运行状态采用绿色、空闲状态采用黄色、调试状态采用蓝色报警状态采用红色以及关机状态采用深灰度色进行展示；
其中，所述设备稼动监控单元主要用于实时监控设备当天或历史的实际运行稼动；
在一个优选的实施例中，所述设备稼动监控单元实时获取每台设备的运行稼动情况，并将运行稼动数据进行分类保存；其中，运行稼动数据的分类方式可以为按设备组、设备大类以及设备编号等进行分类；
其中，所述设备报警监控单元主要用于统计每台设备的报警信息；并根据实际经验预设一个报警排名阈值N；收集报警信息数量前N位的设备报警信息，并在可视化平台中进行展示以及提醒工作人员；
其中，所述设备协助诊断单元主要用于在可视化平台中实时显示当前设备的运行信息，用以协助维修人员远程判断设备故障状态；所述运行信息包括设备名称、设备型号、设备编号、状态以及详细报警信息等；
所述数据分析单元将收集的数据输入神经网络模型，所述神经网络模型以预测的设备运行状态作为输出；以设备运行状态的预测准确率作为训练目标；并训练出监控设备运行状态的神经网络模型；实时获取设备实际运行数据输入至神经网络模型中，获取设备的运行状态；所述运行状态可以包括正常运行、超额运行、宕机或故障等；所述神经网络模型可以为深度神经网络模型；
其中，所述图表可视化单元将数据分析单元获取的设备的运行状态以图表的形式在可视化平台上进行展示；所述图表可视化单元展示的方式可以为将每类设备处于各种运行状态的数量展现为柱状图的形式；
所述图表可视化单元主要用于
其中，所述图表展示模块主要用于在可视化平台中以图表方式展示设备的运行信息；
在一个优选的实施例中，所述图表展示模块展示设备运行信息的图表可以包括设备组开工率排序表、设备报警时长排序表、日期状态以及产量表、以时间为维度展示任意时间范围的设备稼动表、以设备为维度的不同设备稼动率对比表以及按工序、设备组、自定义设备组合、单台设备合并数据，按小时、天、月整单位进行的多维度稼动率对比图表；
其中，所述系统管理模块主要用于对可视化平台进行管理；
在一个优选的实施例中，所述系统管理模块对可视化平台进行管理的方式包括人员管理、账号管理、权限管理、设备组管理、设备管理工作时段管理以及系统配置管理等；
其中，所述DNC程序管理模块主要用于构建基于以太网与工业WiFi的DNC网络；全面实现机床的集中管理与控制，机床由以前的信息孤岛转变为整个工厂的信息节点，实现数控机床的完全网络化管理；
在一个优选的实施例中，所述DNC程序管理模块包括对程序的管理、程序的版本管理、程序的版本对比、程序的技术文档管理、程序的履历管理、程序的审核管理、程序的下发管理以及程序的强制回传管理等；通过DNC程序管理模块的实时，实现完善的程序签署流程、准确的权限管理、方便的版本管理以及良好的可追溯性；并实现了对NC程序全生命周期的跟踪管理，提高NC程序的规范化管理水平，编程员、操作员在正确的时间轻松地处理正确的工作，生产出合格的产品。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (9)

1.一种设备可视化管理平台，其特征在于，包括工厂层、工序层以及设备层；其中，工厂层包含所有工序信息，工序层包含所有设备层信息；在可视化平台中，通过点击工厂层界面的每道工序进入具体的工序层；通过点击工序层界面的每项设备进入具体的设备层；所述设备层包括设备数据采集模块、设备监控模块、系统管理模块以及DNC程序管理模块；其中，各个模块之间通过电气方式连接；
所述设备数据采集模块用于收集每台设备的基本数据；所述设备数据采集模块采集的设备数据通过采集软件传输至可视化平台的设备层进行展示；
所述设备监控模块用于通过采集服务把采集的数据统一通过企业局域网输送至工厂服务器上；通过服务器进行解析、汇总、统计、计算并生成相应的图报表和看板信息；所述设备监控模块包括设备状态监控单元、设备稼动监控单元、设备报警监控单元、设备协助诊断单元、数据分析单元以及图表可视化单元；
所述数据分析单元将设备数据采集模块收集的数据输入神经网络模型，所述神经网络模型以预测的设备运行状态作为输出；以设备运行状态的预测准确率作为训练目标；并训练出监控设备运行状态的神经网络模型；实时获取设备实际运行数据输入至神经网络模型中，生成预测的设备运行状态；所述图表可视化单元将数据分析单元生成的设备运行状态以图表的形式在可视化平台上进行展示；
所述系统管理模块用于对可视化平台进行管理；
所述DNC程序管理模块用于在可视化平台上构建基于以太网与工业WiFi的DNC网络。
2.根据权利要求1所述的一种设备可视化管理平台，其特征在于，所述设备数据采集模块包括采用网卡采集、不采用网卡采集、硬件采集方式对设备数据进行采集；其中，网卡采集方式为针对具有网卡采集条件的设备，非网卡采集方式为针对不具有网卡采集条件但具有控制系统的设备，硬件采集方式为针对不具有控制系统或控制系统不支持联网的设备。
3.根据权利要求2所述的一种设备可视化管理平台，其特征在于，通过网卡对设备进行采集的设备数据包括设备状态、机床实时状态、程序信息、进给速度、主轴转速、进给倍率、主轴倍率、刀具信息坐标信息以及报警信息；所述设备状态包括关机、运行、停机、空闲以及调试；所述坐标信息为实时反馈设备当前坐标情况的信息，包括绝对坐标、机床坐标、相对坐标、剩余移动量；所述报警信息为实时反馈机床是否报警以及报警的信号的信息；
其中，通过非网卡采集方式对设备进行采集的设备数据包括开机时间、关机时间、运行时间、待机时间、运行模式、产量计数以及倍率；
其中，通过硬件采集方式对设备进行采集的设备数据包括开机时间、关机时间、运行时间、待机时间以及产量计数。
4.根据权利要求1所述的一种设备可视化管理平台，其特征在于，所述采集软件支持并适配若干种控制系统；并具有机床故障分析，包括历史故障查询、故障时间分布、故障概率分布、故障概率趋势图、全部机床故障对比图。
5.根据权利要求1所述的一种设备可视化管理平台，其特征在于，所述设备状态监控单元用于实时监控每台设备的工作状态；对于不同的工作状态在可视化平台中采用不同的颜色进行显示。
6.根据权利要求1所述的一种设备可视化管理平台，其特征在于，所述设备稼动监控单元用于实时监控设备当天或历史的实际运行稼动；所述设备稼动监控单元实时获取每台设备的运行稼动情况，并将运行稼动数据进行分类保存。
7.根据权利要求1所述的一种设备可视化管理平台，其特征在于，所述设备报警监控单元用于统计每台设备的报警信息；并根据实际经验预设一个报警排名阈值N；收集报警信息数量前N位的设备报警信息，并在可视化平台中进行展示以及提醒工作人员。
8.根据权利要求1所述的一种设备可视化管理平台，其特征在于，所述设备协助诊断单元用于在可视化平台中实时显示当前设备的运行信息，用以协助维修人员远程判断设备故障状态；所述运行信息包括设备名称、设备型号、设备编号、状态以及详细报警信息。
9.根据权利要求1所述的一种设备可视化管理平台，其特征在于，所述图表展示模块展示设备运行信息的图表包括设备组开工率排序表、设备报警时长排序表、日期状态以及产量表、以时间为维度展示任意时间范围的设备稼动表、以设备为维度的不同设备稼动率对比表以及按工序、设备组、自定义设备组合、单台设备合并数据，按小时、天、月整单位进行的多维度稼动率对比图表。
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Applicant after: Anhui Huanxin Shuzhi Technology Co.,Ltd.

Country or region after: China

Applicant after: ANQING TP POWDER METALLURGY CO.,LTD.

Address before: 246000 No.16 Yingbin Avenue, Anqing Economic and Technological Development Zone, Anhui Province

Applicant before: Anhui Huanxin Group Co.,Ltd.

Country or region before: China

Applicant before: ANQING TP POWDER METALLURGY CO.,LTD.

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