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高鐵智造標(biāo)桿案例:iDAQ高速數(shù)據(jù)采集方案引領(lǐng)數(shù)字化變革

高鐵智造標(biāo)桿案例:iDAQ高速數(shù)據(jù)采集方案引領(lǐng)數(shù)字化變革

2024/8/28 13:46:03

數(shù)智化時(shí)代有一個(gè)非常形象的比喻,原來(lái)叫做大魚(yú)吃小魚(yú),而現(xiàn)在是快魚(yú)吃慢魚(yú)。企業(yè)若想乘風(fēng)破浪,就必須成為“技術(shù)敏捷的快魚(yú)”,不僅要跑得快,還要確保每一次躍進(jìn)都能以高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù)為基石。

智能制造為高鐵“添翼”     

數(shù)智時(shí)代的規(guī)律正在高鐵制造行業(yè)同樣上演著。隨著德國(guó)、日本、法國(guó)等國(guó)家積極探索信息新技術(shù),以搶占高鐵智造新高地,我國(guó)也在大力推動(dòng)智能高速鐵路概念落地,引領(lǐng)中國(guó)高鐵制造從被動(dòng)式創(chuàng)新向引領(lǐng)創(chuàng)新升級(jí),不過(guò)其中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)突破點(diǎn)頗多。

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例如,作為高鐵車(chē)輛的A類核心部件——軌道交通門(mén),一直存在系統(tǒng)遠(yuǎn)程診斷領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸,即通過(guò)實(shí)時(shí)采集車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角、指令執(zhí)行情況等數(shù)據(jù),分析預(yù)判并監(jiān)督維修。為解決這一難點(diǎn),某軌道交通門(mén)廠商攜手蘇州峘一自動(dòng)化有限公司,基于研華豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累,落地了行業(yè)高速數(shù)據(jù)采集方案,推動(dòng)該領(lǐng)域的數(shù)智變革。

數(shù)據(jù)“困在”設(shè)備中

蘇州峘一自動(dòng)化有限公司(以下簡(jiǎn)稱“峘一自動(dòng)化”)工程經(jīng)理?xiàng)铄K表示,在高鐵軌道門(mén)系統(tǒng)中,在開(kāi)關(guān)門(mén)的運(yùn)行測(cè)試過(guò)程中,時(shí)常需要監(jiān)控多個(gè)物理量的變化趨勢(shì)和相互之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系(比如門(mén)扇、電機(jī)、絲桿等部件的關(guān)鍵物理參數(shù)及開(kāi)關(guān)門(mén)時(shí)間、開(kāi)關(guān)觸發(fā)/釋放信號(hào)等),僅在這個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)字化改造過(guò)程,高鐵制造廠商就面臨著突破原有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的桎梏,如采集數(shù)據(jù)不全面、采集速率低下,無(wú)法做深入的數(shù)據(jù)分析與處理等。

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蘇州峘一自動(dòng)化有限公司 工程經(jīng)理?xiàng)铄K

峘一自動(dòng)化是一家集研發(fā)、設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成為一體的高新技術(shù)企業(yè),專注于智能制造領(lǐng)域,業(yè)務(wù)聚焦在汽車(chē)關(guān)鍵零部件、機(jī)器人應(yīng)用及技術(shù)服務(wù)、全/半自動(dòng)化產(chǎn)線及相關(guān)設(shè)備、大型現(xiàn)場(chǎng)安裝類項(xiàng)目、專業(yè)檢測(cè)設(shè)備等。作為智能制造系統(tǒng)解決方案標(biāo)桿企業(yè),峘一自動(dòng)化入選了蘇州市智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商名單。

正是基于峘一自動(dòng)化在智能制造領(lǐng)域的深厚積累,某軌道交通門(mén)系統(tǒng)的終端客戶主動(dòng)找到峘一自動(dòng)化,希望峘一自動(dòng)化能夠針對(duì)軌道門(mén)系統(tǒng)的運(yùn)行測(cè)試環(huán)節(jié)中,數(shù)據(jù)采集與處理分析的難點(diǎn)問(wèn)題,提出針對(duì)性的解決方案。接下來(lái),就讓我們跟隨峘一自動(dòng)化的腳步,從高鐵的車(chē)門(mén)臺(tái)架性能測(cè)試應(yīng)用具體場(chǎng)景出發(fā),管中窺豹,一起體驗(yàn)這場(chǎng)數(shù)智化變革的浪潮與高鐵制造碰撞激蕩出的行業(yè)變遷之路。

定制開(kāi)發(fā)iDAQ數(shù)據(jù)采集方案   

 ● 背景

該軌道門(mén)系統(tǒng)生產(chǎn)客戶,在高鐵的車(chē)門(mén)臺(tái)架性能測(cè)試應(yīng)用中,為實(shí)現(xiàn)車(chē)門(mén)運(yùn)行過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集,在落地峘一自動(dòng)化的解決方案之前一直采取的行業(yè)普遍做法,即通過(guò)原本車(chē)輛控制器對(duì)各個(gè)物理量進(jìn)行數(shù)據(jù)抓取與采集,但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn),無(wú)法全面采集到關(guān)鍵物理量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),有時(shí)采集到了數(shù)據(jù)卻不夠真實(shí)與精準(zhǔn),各項(xiàng)數(shù)據(jù)在同一時(shí)刻的同步性差導(dǎo)致無(wú)法觀察到物理量的變化趨勢(shì)與聯(lián)動(dòng)關(guān)系。同時(shí)由于控制器必須跟隨本機(jī),不能脫離本機(jī)運(yùn)行,導(dǎo)致無(wú)法把這套控制系統(tǒng)靈活地部署在任意位置,不僅限制了空間的應(yīng)用,也限制了數(shù)據(jù)的讀取等等,重重的問(wèn)題點(diǎn)最終影響到了產(chǎn)品的升級(jí)與迭代。

 ● 解決方案

楊錕指出,要解決客戶的需求,需要搭建一個(gè)系統(tǒng)性的方案架構(gòu)及解決方案,這個(gè)方案首先要在采集精度和同步性指標(biāo)上達(dá)到非常高的水準(zhǔn)才能滿足客戶現(xiàn)場(chǎng)的要求,其次是整個(gè)方案必須真正下沉到客戶現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中,把數(shù)據(jù)采集與流通中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行深入分析與突破,最終濃縮到整個(gè)解決方案中去解決客戶的痛點(diǎn)。這有賴于產(chǎn)品力,也考驗(yàn)方案落地交付的能力。

因此,對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言,先要找到專業(yè)的數(shù)據(jù)采集與處理分析的軟硬件廠商,并且其具有大量行業(yè)應(yīng)用落地的成熟經(jīng)驗(yàn)與產(chǎn)品,最終峘一自動(dòng)化找到了研華科技,共同合作為客戶搭建一個(gè)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集與分析處理平臺(tái)。研華科技作為AIoT Solution + Edge Computing 領(lǐng)導(dǎo)品牌,在千百行業(yè)賦能了上萬(wàn)家客戶的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

 ● 分布式高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu)

在峘一自動(dòng)化的系統(tǒng)方案中,選擇了研華分布式高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)iDAQ系列產(chǎn)品,包括iDAQ-900系列機(jī)箱和iDAQ-700和800模塊。具有模塊化設(shè)計(jì)、支持熱插拔、精確的時(shí)間同步和簡(jiǎn)化的布線、堅(jiān)固的設(shè)計(jì)對(duì)抗惡劣環(huán)境等特點(diǎn)。

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該方案包含一個(gè)4槽iDAQ-934機(jī)箱,電壓采集選用一個(gè)8通道AI模塊iDAQ-817,電流采集同樣選用一個(gè)8通道AI模塊iDAQ-817,開(kāi)關(guān)信號(hào)選用一個(gè)高速數(shù)字DIO模塊iDAQ-731,振動(dòng)信號(hào)采集選用一個(gè)4通道DSA模塊iDAQ-801,以上硬件被集成為便攜式的推拉箱形式,可實(shí)現(xiàn)靈活部署。

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電壓模塊和電流模塊的模擬量同步采集,采用了研華科技獨(dú)具特色的“融合”功能,便捷地去實(shí)現(xiàn)多卡同步的部署工作。iDAQ即插即用,配合筆記本電腦也完美地契合了客戶所需的移動(dòng)便捷性。在數(shù)十扇軌道門(mén)同時(shí)運(yùn)行的試驗(yàn)車(chē)間,電磁干擾和環(huán)境振動(dòng)相對(duì)惡劣,iDAQ堅(jiān)固的鋁合金外殼和DB15連接器設(shè)計(jì),提供了更好的抗噪和抗振能力,以保證數(shù)據(jù)采集的全面性以及準(zhǔn)確性,且基于模塊化的設(shè)計(jì)也為將來(lái)的功能擴(kuò)展提供了便利性。

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在硬件產(chǎn)品方案之上,峘一自動(dòng)化基于研華的軟件平臺(tái)還給客戶定制了一套專用的測(cè)試軟件,即基于不同的門(mén)測(cè)試試驗(yàn),客戶可以便捷地設(shè)定所選通道的定義以及測(cè)試流程參數(shù),一鍵啟動(dòng)測(cè)試流程,整個(gè)測(cè)試流程曲線在圖形呈現(xiàn)的同時(shí)可自動(dòng)記錄過(guò)程數(shù)據(jù),測(cè)試結(jié)束后,后臺(tái)自動(dòng)捕捉關(guān)鍵位置的測(cè)試數(shù)據(jù)并進(jìn)行二次計(jì)算,最終生成報(bào)表文件提供給客戶。

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 乘“數(shù)”之風(fēng),引領(lǐng)高鐵智造 

通過(guò)這套軟硬件系統(tǒng),客戶清晰且全面地了解到關(guān)鍵性能的參數(shù)實(shí)時(shí)變化與對(duì)應(yīng)關(guān)系,更能在產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),利用數(shù)據(jù)分析精準(zhǔn)定位發(fā)現(xiàn)問(wèn)題點(diǎn),進(jìn)行針對(duì)性地解決,保障產(chǎn)品的質(zhì)量安全可靠。

其次利用各方面驗(yàn)證測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品迭代與升級(jí)。楊錕表示,通過(guò)該方案在客戶現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)表現(xiàn)來(lái)看,整體上具有部署靈活方便、不受空間限制、數(shù)據(jù)采集全面、真實(shí)、高效且能夠?qū)崟r(shí)記錄與分析,便于后續(xù)客戶基于該系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)分析判斷做產(chǎn)品的迭代與升級(jí)等。客戶反饋無(wú)論是數(shù)據(jù)采集效率、數(shù)據(jù)采集的完整性與準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)的真實(shí)記錄與追溯處理分析,有效彌補(bǔ)了原有方案的痛點(diǎn)與不足,甚至該方案可以部署到最終用戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。

未來(lái)峘一自動(dòng)化將與研華科技展開(kāi)更深度的合作,推動(dòng)該方案在軌道交通行業(yè)批量復(fù)制落地,賦能行業(yè)加快數(shù)智化轉(zhuǎn)型。

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王靜
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