Omnicube.Industry – интеллектуальный мониторинг промышленного оборудования

Omnicube.Industry - программно-аппаратный комплекс для сбора, обработки и хранения данных, поступающих со станков с ЧПУ, роботов и их оснастки для единого мониторинга всей производственной структуры предприятия.

Система отображает текущий статус оборудования, позволяет анализировать его работу, оперативно реагировать на возможные неполадки и планировать проведение сервисного обслуживания.

Пользователь системы получает удобный инструмент аналитики производительности оборудования и эффективности работы операторов, в том числе в разрезе выполняемых программ, возникающих ошибок и количества производственных операций.

Функциональные модули Аппаратные средства Архитектура системы Уровни мониторинга

Функциональные модули Omnicube.Industry

Загрузка и эффективность оборудования

Позволяет оценить эффективность использования оборудования на предприятии с помощью непрерывного мониторинга реальной загрузки оборудования и персонала, анализа эффективности работы машин, сравнения ключевых индикаторов производительности с эталонными показателями.

Удобный инструмент для быстрой оценки эффективности. Например, возможно выявлять состояния, когда машина включена и работает, а инструмент не активен или работает вхолостую (не осуществляется подача заготовки) и, как результат, не происходит полезной работы.

Статистика

Система хранит данные по выполненным программам, ошибкам, количеству деталей и т.д. и предоставляет широкие возможности для статистического анализа.

Визуализация использования программ для заданного оборудования. Определение программ, в которых происходят ошибки. Выявление операторов, допускающих большое количество ошибок. Функционал полезен для оптимизации программ, контроля работы персонала, сокращения простоев из-за ошибок.

Контроль расхода материалов

Позволяет контролировать расход используемых материалов: сварочной проволоки, газа при лазерной резке, лакокрасочных материалов и т.д.

Контроль действий оператора

Контроль коррекции параметров работы машины оператором и величины отклонения от стандартных значений.

Выявление и пресечение отклонений от технологического процесса. Возможна генерация оповещений по выходу из допустимой зоны по заданным параметрам работы. Повышение качества производства.

Автоматизированное планирование сервиса

Автоматизированный сервисный календарь в удобном интерфейсе визуализации с функцией оповещений.

Учет реальной выработки узла позволяет снизить затраты на сервис за счет проведения сервисных операций по действительной необходимости, а не ориентируясь на прошедшее время. Снижение незапланированных простоев из-за поломок.

Предвидение и предотвращение поломок

Непрерывный мониторинг ключевых узлов оборудования и его инструментов с целью детектирования аномального поведения.

Предсказания возможных поломок и проведение своевременного сервисного обслуживания для минимизации незапланированных простоев из-за поломок.

Настраиваемая многоуровневая служба оповещений по событиям (выход параметра из целевой зоны, нарушение норматива, просрочка тех обслуживания и т.д.).

Возможности подготовки отчетов (в т. ч. в Excel формате).

Интеграция с системами управления предприятием.

Аппаратные средства

Для подключения к системе мониторинга Omnicube станков без контроллеров ЧПУ (например, универсальные токарные станки), а также прочих станков и агрегатов, не позволяющих осуществить сетевое подключение или сбор данных по параметрам работы, может быть использовано дополнительное устройство на основе контроллера FX5UC-32MT/DSS-TSот компании Mitsubishi Electric.

Компактный контроллер серии FX является одним из самых распространенных и надежных контроллеров в мире (более 70 миллионов установленных модулей по всему миру). Контроллер по умолчанию имеет 16 дискретных входов и 16 выходов, порты RS485 и Ethernet, а также слот для SD-карты.

Гибкость конфигурирования комплекса посредством расширения контроллера дополнительными модулями обеспечивает универсальность и масштабируемость решения в целом. Компоненты комплекса могут быть установлены в шкафу электроники машины или отдельно в собственном корпусе.

Подключение к дискретным и аналоговым входам

Предлагаемый комплекс может собирать c оборудования практически любые унифицированные в промышленности сигналы, что делает машину «умной» и позволяет контролировать параметры ее работы. Так, дискретные сигналы 24VDC/220VAC, аналоговые сигналы -10…10V/-20…20mA, сигналы различных датчиков (например температурных датчиков TC/RTD) могут характеризовать значение различных параметров, начиная от состояния автоматических выключателей или контакторов и факта подачи управляющих сигналов на исполнительные механизмы, до уровня давления в магистралях и температуры узлов агрегатов или рабочих сред.

Функционал импульсного счетчика

Первые 6 дискретных входов у контроллера имеют 2 режима: как обычный дискретный вход, и как высокоскоростной счетчик с частотой до 200кГц. Наличие высокоскоростных импульсных счётчиков позволяет подключать однофазные или двухфазные импульсные энкодеры с уровнем сигнала 24В, а также различные устройства с импульсными выходами, например датчики и счетчики оборотов, датчики положения вала, расходомеры, плотномеры и т.п

Подключение внешних устройств с сетевыми интерфейсами

К комплексу могут быть подключены внешние сетевые устройства, работающие в сетях RS-485, Ethernet. Поддерживаются такие распространенные протоколы передачи данных, как Modbus RTU/TCP, CC-Link, Profibus-DP. Сетевые технологии существенно расширяют объем собираемых данных. Например, при использовании в контролируемом объекте частотно-регулируемого привода поддержка сетей связи позволяет получать такую важную информацию о его работе, как ток, частота вращения и момент на валу электродвигателя.

Модуль анализа электросети

В состав решения может быть добавлен модуль анализа электросети, позволяющий не только определять уровень потребления электроэнергии подключаемого объекта, но и получать такую полезную информацию, как напряжение и ток по каждой фазе, активную, реактивную и полную потребляемую мощность, реальный Cos, перекос фаз, а также уровень гармоник. При правильном подходе только этих данных может быть достаточно для анализа статуса использования оборудования (вкл./выкл., простой, авария, работа, и так далее). Подключение к машине без вмешательства в электрические цепи осуществляется с помощью токовых клещей.

Панель отображения информации

Для локального отображения информации и взаимодействия с системой может использоваться локальная промышленная панель оператора от Mitsubishi Electric различных размеров согласно пожеланию пользователя, начиная от простейших устройства с монохромным экраном размером 3.5” до крупных полноцветных панелей HMI 10-15”.

Оптимальной является цветная панель HMI c диагональю экрана 7”. Панель достаточно компактна для размещения в небольшом шкафу управления или выносном корпусе, но при этом обеспечивает достаточное поле для эргономичного размещения всех необходимых элементов управления на экране.

Все предлагаемые панели являются сенсорными. Взаимодействие оператора с панелью HMI происходит через интуитивно понятый графический интерфейс. Например, для ввода причины простоя достаточно лишь коснуться соответствующей виртуальной кнопки на экране, при этом рука может оставаться в перчатке.

Модуль авторизации персонала.

Для реализации возможности авторизации персонала на оборудовании и учета рабочего времени к комплексу может быть добавлен считыватель RFID карт. Сотрудники могут использовать свои электронные пропуска для обозначения начала и окончания работы, при этом все, что происходит на машине (статистика по собираемым параметрам работы) в системе мониторинга будет относиться к авторизовавшемуся сотруднику.

Архитектура системы

Fog computing →

Cloud computing →

Программное обеспечение построено на основе двух подсистем:

Подсистема сбора, обработки и хранения данных (backend),
Подсистема визуализации данных (fontend).

Backend

Сбор данных осуществляется отдельными программными модулями - адаптерами по различным протоколам (MTConnect, Raw TCP, DDE, FOCAS, Snap7 и др.). Для каждого протокола предусмотрен отдельных адаптер. Кроме того, адаптеры осуществляют предобработку данных.

Сохранение данных в РСУБД осуществляется через интерфейс REST API.

Система имеет 2 основных интерфейса для интеграции:

REST API - для получения статистики на основе данных,
RabbitMQ - для получения данных напрямую с устройств (станков, роботов).

Frontend

Для визуализации данных используется библиотека собственной разработки. В качестве фреймворка используется ReactJS. Доступ к графическому интерфейсу осуществляется через WEB браузер.

Технические требования для установки и эксплуатации системы

Для установки и эксплуатации программного обеспечения рекомендуется использовать сервер со следующими характеристиками:

Процессор: 96 ядер
Оперативная память: 230 ГБ
Дисковое пространство: 10 ТБ доступного пространства (рекомендуется использовать дисковый массив RAID5 или RAID10 из SSD)

Используется свободно-распространяемая операционная система Linux с поддержкой KVM-виртуализации.

Необходимо обеспечить передачу данных от объектов мониторинга (например, станки с ЧПУ, роботы) до сервера системы по протоколу TCP/IP (посредством Ethernet или WiFi).

Программные компоненты системы устанавливаются на сервере как отдельные сервисы (на отдельных виртуальных машинах) из соответствующих дистрибутивов, после чего осуществляется их настройка.

Доступ к графическому интерфейсу системы осуществляется посредством интернет-браузера (рекомендуемый браузер Google Chrome, Mozilla Firefox, Microsoft Edge, Opera, Яндекс браузер) c любого компьютера, имеющего сетевой доступ к серверу.

Для доступа к графическому интерфейсу необходимо ввести логин и пароль, заданные при установке и настройке.

Руководство по работе с системой

Руководство по работе пользователей с системой Omnicube.Industry доступно по ссылке для скачивания:

Руководство по работе
с системой Omnicube

Уровни мониторинга

Программное обеспечение распространяется на условиях предоставления конечному пользователю права использования Программы для ЭВМ, как простой (неисключительной) лицензии.

Ориентировочная стоимость в пересчете на единицу оборудования, подключаемого к системе, представлена в таблице:

Уровень мониторинга	Описание	Ориетировочная стоимость за единицу оборудования
Базовый	Мониторинг основных параметров работы оборудования, таких как состояние станка/робота (работа, пауза, ошибка.), режим (ручной, автоматический), выполняемая программа и статус инструмента (работает, не работает). Возможно представление данных на временной шкале и статистики за выбранный период.	150 тыс .руб.
Расширенный	Добавлены специфические параметры работы оборудования и инструмента. Например, для лазера – мощность излучения, состояние корректора подачи. Мониторинг расширенных параметров позволяет отслеживать коррекцию режимов оператором, выявлять отклонения от техпроцесса. Добавлен функционал дополнительной классификации ошибок (критичные/ некритичные) и подробной статистики по ошибкам.	200 тыс. руб.
Кастомизированный	Добавлены дополнительные функции анализа и представления данных для более полного представления эффективности работы оборудования, расчета коэффициентов эффективности. Добавлены функции детектирования аномального поведения оборудования с целью детектирования потенциальных поломок.	250 тыс. руб

Точная стоимость ПО определяется по запросу клиента, в зависимости от запрашиваемых характеристик. Для запроса стоимости и коммерческого предложения свяжитесь пожалуйста по телефону +7 (495) 642-82-07 или отправьте запрос по электронной почте: info@omnicube.ru

Используемые технологии

LPWAN

Industrial data transmission networks