一、行業背景

近幾年工業互聯、5G、機器人等信息化、自動化技術快速發展，面對新一輪制造業數字化的技術浪潮以及引起的產業變革，國內注塑行業面臨新一輪轉型升級的契機。通過自動化、信息化提升工廠內部生產效率、提升產品品質，同時又可以提升產業鏈整體協同效率。

注塑機的數據采集一直是注塑企業數字化的一大障礙，尤其是存量老舊注塑機，在出廠時未曾規劃數據通訊接口。對于注塑這類離散制造業，注塑生產過程的數據對于注塑生產管理、品質管控、工藝優化有非常大的實際意義。近幾年尤其是在工信部大力推行制造業數字化的背景下，目前注塑行業的生產管理系統，注塑機通訊采集全量數據，并利用數據解決生產過程問題，幾乎成為這個行業的標配。

注塑行業信息化系統面臨的三大問題：

1）老舊注塑機如何通訊采集全量數據？

2）注塑生產過程高頻數據如何分析應用？

3）注塑數據如何應用指導生產管理？

二、解決方案

2.1數據采集-數采嚴選

老狗科技推出的“數采嚴選”可兼容常見注塑機、數控系統、PLC協議，其中注塑機邊緣計算網關，兼容市面上所有常見的注塑機品牌及機型，支持設備全量數據無損接入，通過與注塑機控制器相連，即可獲取注塑機運行狀態、成型參數、工藝參數、報警信息、能耗數據等基礎參數，同時，通過數據采集網關自帶的邊緣計算功能，對設備數據進行分析統計，用戶還可獲取設備的訂單進度、生產效率、稼動率、良品率等生產過程數據。用戶可實時手機端/電子看板上查看設備運行的相關數據信息，實現生產過程訂單可期、效率可見、工藝可控、質量可溯。

采集參數：

1）運行狀態：運行、手動、半自動、全自動、調模、停機、報警及各種狀態持續時間；

2）生產數據：當日產量、昨日產量、總產量、生產節拍、稼動率、OEE等；

3）能耗管理：分項計量、能耗統計、能耗分析、單品能耗、能耗建議等；

4）報警信息：注塑機控制器255個故障信息；

5）實時參數：各段溫度、壓力、位置、模數、周期時間等；

6）工藝參數：開關模、頂進、頂退、射膠、保壓、儲料等調機設置參數；

7）成型參數：開關模計時、射退時間、射退位置、保壓轉換壓力、儲料計時等；

8）品質參數：關模、開模、低壓、高壓、托模、循環、射出終點等。

2.2 數據分析應用-邊緣計算

常見的注塑機數據有400個左右。這些數據單單是注塑機生產過程中實時產生的裸數據，從采集到實際把數據應用到生產管理過程中，還需要對數據的處理，把數據與實際工單關聯，才能產生實際的功能應用。

目前大部分的注塑信息化系統，數據采集基本只使用開合模數據以及工藝參數，而注塑機運行狀態都不一定能準確呈現。注塑生產過程高頻ms級數據更沒有辦法進行深度應用，一臺采集終端或者服務器對多臺設備采集頻率基本只能做到和生產周期同步，面對快速機很多都束手無策。老狗科技采用邊云協同架構，利用邊緣計算網關實時與注塑機控制系統通訊，并通過邊緣計算進行數據分析處理，對采集數據進行清洗、邊緣算法處理，并按照數據性質采用分頻傳輸至軟件系統，減少流量帶寬、減少軟件開銷。通過我們服務的數千家注塑企業，梳理出來常見數據應用主要包含以下幾個方面：

1）狀態判斷以及稼動率計算：注塑機運行、停機、待機、故障狀態判斷，網關自帶時鐘，可準確實時統計各個狀態時間，通過狀態復合邏輯判斷，可準確判斷半自動狀態下注塑機是正常運行生產還是待機，網關具備掉電保持功能，可準確統計到停機時間等，并可以實時計算機臺稼動率等。

2）生產產量統計：通過注塑全過程狀態流程，剔除無效產量。并可以根據客戶需求實時計算出累計產量、班次產量、日產量、工單產量等準確的產量數據。

3）工藝數據存儲、工藝數據修改報警：可以關聯首檢，保存工藝數據，工藝數據修改可實時報警，也可保存調機過程數據。

4）違規操作報警：操作工人不按照規定違規操作機臺，例如冷卻時間未到就取件，網關可自動判斷并實時報警等。

5）品質預判：網關根據生產過程溫度、壓力、速度、位置、時間等數據超過一定閾值判斷為不良品，并可與機械手聯動，區別放置。

6）產品重量計算：通過射膠起點位置、終點位置和材料特性以及炮筒參數，可計算出每次生產產品的重量。

7）數據拐點、閾值標注：網關高頻采集注塑生產過程溫度、壓力、速度、位置、時間等數據的最大值、最小值或者閾值，并把此數據同SPC一起傳輸至軟件進行呈現應用。

8）無效報警剔除：注塑機的報警提醒一般有200多個，有些為提醒，并非異常報警，如果全部在軟件中顯示則會干擾生產，實際應用需要通過邊緣計算網關進行無效報警的剔除。

9）能耗統計：單品能耗、班次能耗、工單能耗、待機能耗等能耗精細化管理。

10）數據分頻傳輸：根據注塑機產生的數據或者邊緣計算的數據進行分頻傳輸，生產數據、SPC數據一模傳輸一次；工藝參數數據變動傳輸；報警和異常判斷觸發式傳輸；溫度、壓力、位置、速度等高頻傳輸。

2.3 生產管理應用-透明工廠

“注塑行業透明工廠”，為客戶提供從注塑機數據采集、邊緣計算分析、大數據應用到數字駕駛艙、生產管理的一站式解決方案，是全新理念的生產管理工具。通過設備數據與生產訂單數據實時交互，實現對生產訂單管理、效率管理、質量管理、工藝管理、能耗管理。

功能：

1）數字駕駛艙：設備監控、生產監控、效率監控、數據錄入、參數監控、異常報警、實時曲線、設備定位；

2）任務管理：生產排單、計劃管理、工單管理；

3）能耗管理：能耗監控、分項計量、生產能耗、能耗曲線；

4）品質管理：工藝管控、不良品、工藝參數修改報警、實時數據監控超限不良品預標記；

5）故障報警：報警提醒、短信報警、微信報警；

6）歷史數據：數據儲存與查詢、數據歷史曲線與excel導出；

7）報表管理：生產、品質、能耗、停機報表；

8）角色分發：管理者、車間主任、調機員、操作員、品質、計劃、維保維修、銷售，根據不同角色的需求，呈現不同數據內容。

三、客戶價值

極簡工業-注塑機數據采集解決方案，其核心是實現生產過程數字化、生產要素數據化，及時發現生產過程中存在的問題并針對性改善優化、提高設備稼動率、提升生產效率、減少故障停機時間、現場生產看板實時數據統計，提高決策效率。

方案優勢：

1）即插即用，兼容常見90%注塑機通訊協議，如東華、弘訊、科強、star（思達爾）、寶捷信、諦洲、keba、住友等；

2）涵蓋海天、伊之密、力勁、佳明、東華、今天、住友、豐鐵、博創、富強鑫等常見注塑機品牌；

3）邊緣計算數據準確、可挖掘更多可用數據價值；

4）數據分頻傳輸、數據高效應用，可減輕服務器后臺數據處理負荷；

5）兼容性好，可接入注塑機周邊設備，如機械臂、模溫機、干燥機、冷水機、空壓機等；

6）支持MQTT協議對接第三方工業互聯網平臺或軟件系統；

7）支持手機APP/電子看板實時數據監控；

8）支持故障短信/微信/電話報警。

四、行業案例

手機APP監控界面：

電子看板監控界面：