工業大數據應用案例-西航集團智能制造解決方案

在中國，工業大數據領域的研究和應用剛剛起步，隨著大數據、物聯網及云計算技術的發展，數據蘊含的價值正在飛速提高，以工業大數據為主線的技術創新與產業發展趨勢正在顯現。工業大數據和傳統大數據格式、應用范疇上會有些不同，一方面是在設計制造階段有很多技術數據，包括二維、三維圖紙、工藝、數控仿真的圖形、算法等非結構化數據，另一方面還有大量的物聯網數據，包括生產現場機床采集數據、工業產品現場應用采集數據等，對生產效率和智能化，以及產品質量檢測、維護、環境保護、能源管理等方面都在初步顯現影響力。

其中，北京數碼大方科技股份有限公司（CAXA）聚焦離散制造業，在基于工業大數據的智能制造解決方案上，已成功實施一批智能車間應用案例：將制造企業中孤立的數控車間，通過智能設備組網，從而解決數據的共享與貫通問題；其中，基于大數據存儲分析等技術，CAXA系統解決了數據的大規模并行下載問題（目前最大的接入智能設備已達近千臺，實時采集和存儲高速機床運轉信息）、多服務器架構數據同步問題、服務器架構的數據集中與分散機制、接口網路傳遞過程保護及告警機制、數據采集與其它應用的標準數據交換機制等。目前，CAXA已在國內如沈飛、西安航空、航天二院、中船重工、一航、北京石油機械廠等數百家大型制造企業成功實施了智能制造和智能車間方案。

中國一航西安航空發動機(集團)有限公司(簡稱“西航集團公司”)始建于1958年，是中國大型航空發動機制造基地和國家1000家大型企業集團之一。公司現有工程技術人員2500多名，擁有各種國內外先進的冷、熱加工設備和計量測試設備4000余臺（套），先后取得了150多項省、部級以上科研成果獎。研制生產了渦輪噴氣發動機、渦輪發電裝置、渦輪風扇發動機、燃氣輪機等一批代表我國高精尖制造水品的產品。通過實施以設備聯網通訊和數據采集為基礎、以PLM技術為支撐、以數字化工單管控為核心的CAXA智能制造系統，實現了車間各類數控裝備的聯網、通訊和設備狀態數據采集，實現了圖紙、工藝、3D模型等技術文件的數字化下發，以及生產進度、質量等信息的適時反饋，將車間單元設備柔性制造能力快速提升為網絡化柔性制造能力，提高了企業精益生產和智能制造能力。系統整體應用架構如下圖。

??????智能制造部署架構圖（包括多個分布式數控分廠和車間）：??

工業運行數據采集范圍，包括數控設備開機與關機，主軸轉停、執行程序名和起止時間、故障代碼等運行狀態數據，并能生成或采集機床累計開機時間、主軸累計運轉時間、程序累計運行時間等數據。

如上圖，是機床實時狀態監測—開關機狀態、進給速度、轉速、位移、刀具等，還包括生產狀態監測：加工程序起始/終止時間、實際運行時間，維修監測、報警信息等。整體上，體現出了工業大數據的幾個顯著特點：強大的實時監控和采集功能，支持多車間數千臺高速機床采集和分布式存儲、分析，數據的優化和壓縮技術，實時刷新性能達到毫秒級，同時可實時顯示任意一臺被監控設備的實時變化數據，如坐標變化和主軸轉速等，反映時間在秒以內。

查看給定日期的機床實際功率變化曲線，支持實際功率超過設定功率值時突出顯示，并可以方便查看轉速、進給等的變化曲線：

按日、周、月、年等不同的設定周期查看詳細的設備生產活動時間及利用效率，按車間、班組、機床類型等方式統計分析給定的時間段內機床運行狀況及利用效率，從而分析和優化設備或車間的開機率、利用率、故障率等效率指標。