應(yīng)用案例 | Softing工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接解決方案助力汽車零部件供應(yīng)商實(shí)現(xiàn)智能制造升級(jí)

2024/1/15 13:47:15

隨著業(yè)務(wù)的擴(kuò)展和技術(shù)的進(jìn)步，某國(guó)際先進(jìn)汽車零部件供應(yīng)商在其工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的升級(jí)方案中使用了Softing的dataFEED OPC Suite——通過(guò)MQTT協(xié)議將現(xiàn)場(chǎng)控制器和數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)上傳到其物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，不僅能夠提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能的故障跡象，采取預(yù)防性維護(hù)措施，而且可減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備可用性。

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一背景

該汽車零部件供應(yīng)商在生產(chǎn)制造過(guò)程中，使用了大量的PLC和數(shù)控機(jī)床等設(shè)備。在過(guò)去的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中，他們主要依賴本地MES和SCADA等系統(tǒng)來(lái)收集、分析和監(jiān)控生產(chǎn)線上的數(shù)據(jù)，這些系統(tǒng)為其提供了實(shí)時(shí)的生產(chǎn)指標(biāo)、設(shè)備狀態(tài)和質(zhì)量數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的可視化和實(shí)時(shí)管理。

然而，隨著業(yè)務(wù)的擴(kuò)展和技術(shù)的進(jìn)步，他們需要對(duì)控制器及數(shù)控機(jī)床等設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行更加深入的分析和處理，因此在近幾年，該企業(yè)開(kāi)始逐步部署物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，將診斷信息等關(guān)鍵數(shù)據(jù)上傳至云端并進(jìn)行集中管理和分析。

二客戶方案

Softing與該企業(yè)長(zhǎng)期保持著密切的合作關(guān)系，并一直為其提供優(yōu)質(zhì)的OPC UA通信解決方案，包括用于采集西門子控制器數(shù)據(jù)到OPC UA客戶端的uaGate SI網(wǎng)關(guān)以及用于采集840D數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)的uaGate 840D網(wǎng)關(guān)等。無(wú)論是質(zhì)量還是性能，Softing產(chǎn)品均得到了客戶的高度認(rèn)可。

該企業(yè)的自動(dòng)化部門項(xiàng)目經(jīng)理表示：“在對(duì)市場(chǎng)上眾多的物聯(lián)網(wǎng)連接解決方案進(jìn)行評(píng)估后，發(fā)現(xiàn)Softing的dataFEED OPC Suite軟件能夠滿足我們對(duì)MQTT發(fā)布和XML消息格式的特定要求，且經(jīng)過(guò)與Softing的長(zhǎng)期合作，我們對(duì)Softing的技術(shù)實(shí)力、產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)水平等方面也已有了充分的了解和信任?！?/span>

客戶的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)選擇使用了MQTT作為傳輸協(xié)議，并使用XML作為消息格式。MQTT是一種輕量級(jí)的消息傳輸協(xié)議，非常適合在資源有限的環(huán)境中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；而XML是一種具有層次結(jié)構(gòu)的消息格式，每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)都有自己的名稱、類型和值。這種結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)格式，使數(shù)據(jù)的解析和處理變得更加方便。結(jié)合MQTT傳輸協(xié)議和XML消息格式的使用，可為數(shù)據(jù)傳輸提供高度可讀性、結(jié)構(gòu)化、靈活性和互操作性，特別適用于復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理以及對(duì)數(shù)據(jù)可讀性要求較高的場(chǎng)景，還可滿足離散制造行業(yè)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸要求。

（客戶需求：通過(guò)MQTT協(xié)議并使用XML格式將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)）

三 dataFEED OPC Suite應(yīng)用

通過(guò)Softing dataFEED OPC Suite，我們可建立一個(gè)高度靈活且穩(wěn)定的物聯(lián)網(wǎng)連接架構(gòu)，并可將客戶現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備與云平臺(tái)緊密連接。在這一架構(gòu)中，dataFEED OPC Suite展示了其優(yōu)秀的多協(xié)議連接能力：通過(guò)S7協(xié)議連接現(xiàn)場(chǎng)的多臺(tái)西門子S7-1200和S7-1500控制器；借助OPC UA連接840D數(shù)控機(jī)床和FANUC機(jī)床；同時(shí)通過(guò)Modbus協(xié)議連接一些智能儀表，最后它可將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)MQTT傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)云平臺(tái)。得益于這一系列連接的建立，本地設(shè)備的數(shù)據(jù)能夠輕松傳輸?shù)皆破脚_(tái)。

此外，dataFEED OPC Suite支持用戶完全自定義MQTT消息，這對(duì)于該汽車零部件供應(yīng)商的特定需求至關(guān)重要。由于用戶可靈活定義消息的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容和格式，包括JSON、XML或其他用戶自定義的特殊格式，因此在數(shù)據(jù)傳輸上會(huì)更加靈活、可控，同時(shí)也讓數(shù)據(jù)的解析和處理變得更加方便。

現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化工程師提到：“dataFEED OPC Suite內(nèi)置的強(qiáng)大LUA腳本功能，讓我們能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行靈活的預(yù)處理，這意味著，我們可在不改變現(xiàn)有控制器程序的情況下，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換和處理，例如，我們可先將ASCII碼轉(zhuǎn)換為字符串字符，再將Byte數(shù)組轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)或?qū)?bào)錯(cuò)代碼轉(zhuǎn)換成易于理解的報(bào)錯(cuò)文本等，最后將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)。這樣不僅提高了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換效率，還減輕了云平臺(tái)的負(fù)載?！?/span>

（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)升級(jí)方案示意圖）

該企業(yè)自動(dòng)化項(xiàng)目經(jīng)理表示：“通過(guò)將數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一分析和處理，我們可對(duì)全球各地工廠生產(chǎn)線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，還可隨時(shí)隨地訪問(wèn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，同時(shí)，我們的管理人員也可在任何地方遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)生產(chǎn)狀況，從而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在問(wèn)題?！?/span>

Softing的產(chǎn)品經(jīng)理Andrew表示：“dataFEED OPC Suite的擴(kuò)展性使它能夠適應(yīng)不斷升級(jí)的項(xiàng)目需求。該軟件可不斷增加對(duì)更多型號(hào)的PLC和數(shù)控系統(tǒng)的支持，因此用戶能夠?qū)ΜF(xiàn)有方案進(jìn)行輕松擴(kuò)展和升級(jí)，例如dataFEED OPC Suite在之后的升級(jí)中將支持西門子840D以及FANUC等多個(gè)型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)，對(duì)此，用戶只需升級(jí)軟件即可輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)進(jìn)行直接采集。此外，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)和健康狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使企業(yè)能夠及時(shí)檢測(cè)設(shè)備的異常行為、預(yù)測(cè)潛在的故障并采取預(yù)防性維護(hù)措施，從而減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備可用性?！?/span>