Nhà máy thông minh là một giai đoạn mới trong quá trình phát triển thông tin hóa nhà máy hiện đại. Nó dựa trên nền tảng của các nhà máy kỹ thuật số, sử dụng công nghệ Internet of Things và công nghệ giám sát thiết bị để tăng cường quản lý thông tin và dịch vụ. Nó nắm bắt toàn diện quy trình sản xuất và bán hàng, cải thiện khả năng kiểm soát quy trình sản xuất, giảm sự can thiệp thủ công vào dây chuyền sản xuất, thu thập chính xác dữ liệu dây chuyền sản xuất theo thời gian thực và sắp xếp kế hoạch và lịch trình sản xuất hợp lý. Nó tích hợp các công nghệ mới nổi như phương pháp thông minh xanh và hệ thống thông minh để xây dựng một nhà máy nhân bản hiệu quả và tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường và thoải mái. Đó là kết quả của khái niệm “Trái đất thông minh” của IBM áp dụng cho ngành sản xuất.
Chức năng hệ thống
Chìa khóa để hiện thực hóa Công nghiệp 4.0 trong ngành sản xuất điện tử nằm ở việc xây dựng các nhà máy thông minh, đòi hỏi thiết bị phần cứng thông minh, thu thập và nhận biết nhiều loại dữ liệu cũng như triển khai phần mềm ứng dụng bổ sung. Trong số đó, việc theo dõi và chẩn đoán từ xa trạng thái của thiết bị là rất quan trọng đối với các nhà máy không người lái. Được hỗ trợ bởi một lượng lớn dữ liệu từ hoạt động lâu dài của thiết bị và kết hợp với khả năng điện toán đám mây an toàn và đáng tin cậy, mục tiêu cuối cùng là đạt được sự quản lý hiệu quả trạng thái thiết bị.
- Kho bãi thông minh: Chuẩn bị nguyên liệu tự động, tải tự động;
- Smart Workshop: Sản xuất, lắp ráp, đóng gói tự động;
- Kiểm soát chất lượng thông minh: Kiểm soát chất lượng tự động;
- Tích hợp với các hệ thống khác: Tích hợp với hệ thống ERP, MES;
- Quản lý truy xuất nguồn gốc: Truy xuất nguồn gốc nguyên liệu, quy trình sản xuất, kiểm soát chất lượng và các khía cạnh khác.
Sơ đồ kiến trúc hệ thống
Trên dây chuyền sản xuất, nhiều thiết bị thu thập dữ liệu khác nhau (như đồng hồ đo điện, PLC, cảm biến, v.v.) được lắp đặt. Các thiết bị này được kết nối với bộ định tuyến LTE công nghiệp AR7088H thông qua các cổng nối tiếp. Mức tiêu thụ điện năng, dòng điện, điện áp, áp suất, số lượng sản xuất, thông tin cảnh báo thiết bị và các dữ liệu khác của thiết bị sản xuất được thăm dò bằng lệnh Modbus. Sau khi thu thập dữ liệu, nó được trích xuất và chuyển đổi sang định dạng JSON (hoặc truyền trong suốt) của giao thức MQTT (hoặc TCP) và được báo cáo cho nền tảng MES thông qua mạng không dây 4G/5G. Nền tảng MES tiến hành lưu trữ và phân tích thống kê dữ liệu này, kiểm soát các khía cạnh khác nhau như chất lượng sản phẩm, bảo trì thiết bị, bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng.
AR7088H & 5G/4G Wireless Industrial LTE Router
- Hỗ trợ 5G-SA/NSA, cung cấp dịch vụ mạng tốc độ cao toàn mạng 5G/4G.
- 3 cổng LAN, cổng COM, Dual SIM (tùy chọn), WiFi, GPS/BeiDou (tùy chọn)
- Kích thước nhỏ gọn để lắp đặt trên thanh DIN rail
- Tương thích với các giao thức tiêu chuẩn như OPC UA và MQTT. Hỗ trợ các nền tảng IoT chính thống như Alibaba, Huawei, China Mobile và China Telecom.
- Hoạt động như Gateway, hỗ trợ Modbus, dòng PLC của Siemens, v.v.
- Cung cấp các chức năng thực tế bao gồm Ntrip, VRRP, thống kê lưu lượng truy cập, danh sách đen/danh sách trắng, lọc luồng dữ liệu và khả năng DTU (Thiết bị đầu cuối dữ liệu).
- Sản phẩm có chứng nhận từ các tổ chức có thẩm quyền bao gồm chứng nhận thử nghiệm điển hình của Viện nghiên cứu điện lực Trung Quốc, chứng nhận mã hóa bảo mật và Chứng nhận bắt buộc của Trung Quốc (3C).
- Dải điện áp rộng 5 – 35VDC, nhiệt độ hoạt động rộng -35 – 75°C, khả năng chống nhiễu và hoạt động 24/7.
Cảm biến: Thu thập các thông số môi trường khác nhau như nhiệt độ, độ ẩm trong môi trường làm việc và điều chỉnh chúng theo thời gian thực.
Đồng hồ điện: Thu thập dữ liệu tiêu thụ điện, theo dõi dòng điện, điện áp và mức sử dụng điện cho hệ thống ba pha ABC.
Hệ thống CNC: Nắm bắt các thông số như áp suất máy công cụ, nhiệt độ, cảnh báo, số lượng sản xuất và trạng thái thiết bị để theo dõi và ghi lại quy trình sản xuất.
PLC: Thu thập các thông số sản xuất đa dạng từ thiết bị.
Nâng cao
- Giao thức MQTT tiêu chuẩn
Sử dụng giao thức MQTT tiêu chuẩn và tương thích với các nền tảng IoT chính, đảm bảo khả năng ứng dụng rộng rãi.
- Hỗ trợ giao thức công nghiệp linh hoạt
Hỗ trợ nhiều giao thức công nghiệp để tích hợp, đáp ứng nhu cầu tùy chỉnh đa dạng.
- Định dạng JSON
Sử dụng định dạng JSON với các yếu tố dữ liệu có thể tùy chỉnh ở cả hai đầu, mang lại sự linh hoạt để phù hợp với các yêu cầu dữ liệu của hệ thống MES.
- Truyền không dây tốc độ cao
Tận dụng đường truyền băng thông cao không dây 5G/4G, không bị ảnh hưởng bởi các hạn chế về khoảng cách nối dây. Tạo điều kiện thuận lợi cho việc báo cáo dữ liệu lớn và tần suất cao để đáp ứng nhu cầu dữ liệu theo thời gian thực.