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工业市场中的以网络为中心:
焊接的尖端远程监控技术

抽象

以网络为中心和远程监视的最新进展为工业市场提供了提高效率、生产率和质量的机会。Miller Electric Mfg.Co.将此领先技术应用于工业制造领域的生产焊接。已经开发了该技术以解决工业生产焊接中常见的许多问题。

焊接行业的劳动力正在发生重大变化。婴儿潮出生的人正迅速退休,其中一些人在毕生积累了对焊接技术的深入了解。他们正被经验少得多的新一代所取代。这些经验不足的焊工往往生产率较低,而且容易出错。不管这个事实,米勒的客户仍然必须保持质量标准和产出效率。他们需要焊接系统,该系统将有助于在过程中尽早发现人为错误和缺陷,因此可以防止小问题变成大而昂贵的问题。米勒的解决方案Axcess®E焊接系统不仅可以解决这个问题,而且还可以解决更多其他问题。  

Axcess E旨在通过工厂车间网络轻松连接,从而为操作员、生产管理、维护、工程和工厂管理人员提供有价值的信息,以便他们可以采取适当的措施来改善焊接操作。

介绍

Miller Electric Mfg.Co.总部位于威斯康星州阿普尔顿,是全球领先的焊接设备制造商,包括电弧焊机、发动机起动机、等离子切割机、人身安全设备等。Miller设定了可靠性、质量和客户响应能力的行业标准,使他们成为焊接行业最容易开展业务的公司之一。

几乎可以监视制造环境中的每个区域的产量、生产率和质量。从历史上看,焊接功能并非如此……直到现在。当Miller寻求发展其Axcess产品平台路线图时,他们看到了利用网络功能使焊接数据和信息更易于访问和有用的机会。网络解决方案以及完善的焊接监控系统,可以通过提供逐步的视觉指导,帮助减少新焊工的学习难度。它还可以提供迅速提醒操作员潜在问题的能力。除了操作员看到的内容外,制造人员还需要通过一系列可以从任何地方查看的直观网页访问机制。工厂车间、经理办公室、甚至是远程站点。以此为目标,米勒开始开发下一代Axcess焊接设备,他们将其称为Axcess E(用于以太网)。Miller的Axcess E是非常成功的Axcess平台的扩展,该平台的安装量超过10,000个。

Miller还在Axcess E产品Insight™中集成了功能非常强大的焊接监控应用程序。与PC应用程序Insight Centerpoint™一起使用时,可以通过分步说明指导操作员进行组件生产。此外,该软件可以警告操作员潜在的问题,例如漏焊、焊缝尺寸过大或过小、超出可接受的参数限制的焊缝等。该软件还可以收集有关电池停机时间的数据,这对于查明瓶颈非常有用。监控系统还提供信息,以评估周期时间、生产率、质量、OEE以及填充金属和保护气体的消耗。如果出现问题,详细的数据可以帮助运营经理快速确定错误发生的位置以及它是否是硬件缺陷的结果、操作员错误或其他原因。米勒客户的主要利益在于及早发现错误或缺陷。如图1所示,在过程中较早地发现问题,解决该问题的成本越低。


图1:“焊接遗失或缺陷的成本”焊接遗失或缺陷可能对成本造成破坏性影响,进一步降低了制造工艺的成本。

 

Axcess E产品使Miller在其市场上具有真正的优势。这个功能强大的新平台是一个集成解决方案,与其他产品不同,这些产品需要外部监视设备以及许多其他部件,从而增加费用和复杂性。竞争性系统可以产生大量原始数据,但是用户被迫获取该数据并试图使其变得有意义。Miller的带有Insight™的Axcess E是唯一可以将原始数据转换为信息的系统,该信息可以轻松用于制定旨在改善焊接操作的明智决策。借助Miller的Axcess E产品线,客户可以快速发现问题、准确定位问题的位置并永久修复该问题,从而真正提高效率和质量,并消除不必要的成本。

挑战:I / O选项,Headless和软件

Miller对于为Axcess E供电的嵌入式解决方案有几个硬件要求。就通信和I / O而言,Miller希望集成诸如以太网之类的现代协议,以允许通过易于访问的网页进行远程监视和接口功能无论时间或地点如何。新平台仍将需要CAN和USB功能,以便向后兼容并易于与旧版Axcess系统进行改装。这些硬件要求将各种协议和标准合并到一个软件包中,该软件包需要快速连接并能够可靠地交付用于软件分析的精确数据。

另外,由于所有信息都可以通过网页获得,因此嵌入式解决方案需要无头且没有LCD显示屏。包括不必要的显示只会增加最终解决方案的成本和复杂性。

选择软件是Miller面临的最终挑战。新的Axcess E平台的长期路线图包括一系列基于以太网的产品,根据各种垂直市场的需求,这些产品将以非常可控的方式推出。结果,米勒选择了Windows CE操作系统,该操作系统允许通过将来的产品扩展进行扩展。此外,Miller希望使用尽可能多的现成中间件来改善产品版本之间的扩展性和可移植性。

但是,Miller的程序员来自嵌入式背景,他们的大多数软件开发专业知识都以标准C语言执行。Axcess E产品将是他们首次将Windows移植到焊机中,而Miller没有任何Windows程序员。因此,在选择嵌入式提供商时,米勒需要与一家可以提供足够支持以领先于学习曲线的公司合作。

解决方案:带有Windows CE的Eurotech平台

由于没有头的要求,米勒迅速将嵌入式解决方案的选择范围缩小到两个,其中之一是Eurotech的基于Intel IXP465处理器的TurboIXP模块。Eurotech模块支持Windows CE以及Miller的通信和I / O要求,例如以太网、DeviceNet、CAN 2.0和USB功能,使其成为理想选择。Eurotech愿意与Miller紧密合作,以帮助他们的程序员加快Turbo IXP操作系统的速度。

Miller最终根据其硬件产品和业务模型选择了Eurotech,后者定义了客户成功时是否成功。Eurotech的开发过程更多地是关于信任,而不仅仅是底线,这是符合Miller自身核心原则的品质。

“我们以与米勒非常兼容的Eurotech商业模式被出售,”米勒业务发展经理Knut Froland说。“例如,竞争者将禁用驱动器,仅向驱动器提供额外费用,这清楚地表明了他们将更多精力放在了底线上。另一方面,Eurotech则希望将我们投入生产。我们收到了非常迅速而有效的回应,并且在必要时Eurotech甚至引进了更多顾问,以使我们的产品更快地投放市场。”

通过建立密切的关系,Eurotech和Miller可以快速有效地解决开发Axcess E嵌入式平台时的关键问题和疑虑。例如,由于Miller的应用程序比典型应用程序包含更多的同步进程,因此在Beta测试期间发现了CAN驱动程序中的软件错误。Miller与Eurotech联系并立即与首席软件工程师合作,后者能够在24小时内提供修复程序。Eurotech的支持和工程团队的快速响应确保Miller可以成功完成Beta测试,而对项目进度的干扰最小。

在软件方面,Axcess E带有集成到每个系统中的Insight™焊接监控应用程序。Insight™工具具有三种不同的功能级别,可提供关键的分析功能,包括零件跟踪™、合格或失败的零件总计、停机时间、焊缝缺失、自动化单元状态、摘要报告等。每个Axcess E均可提供用于配置、诊断和焊接性能信息“快照”的网页。图2和3显示了可通过这些网页获得的信息类型的示例。在图2中,查看者可以看到基本的机器信息以及该站点上发生的特定过程的电压、送丝和电感的详细信息。 



图2:Insight的示例登录页面显示了特定工位和焊工的最后焊缝的详细信息



图3:先进的监视功能显示了站点的电压,出站,安培数等的汇总 

 

功能丰富的Insight Centerpoint™PC应用程序也可供那些需要更多详细信息的客户使用,它是功能强大的图形用户界面,非常适合需要有关所有焊接数据和系统设置信息的操作员和管理人员。如何查看来自Insight Centerpoint™的数据的示例如图4所示。在图5中,可以看到操作员用来指导他们创建组件的人机界面(HMI)。当零件完成时,HMI还提供摘要信息,包括完成的焊接数量与预期的数量,使用的焊丝,使用的保护气体,沉积速率,故障统计信息等等。

图4:带有Insight Centerpoint™软件的Axcess E使操作员和管理人员都能优化生产和输出



图5:Insight Centerpoint™的示例输出显示了操作员界面,该界面指导操作员并监视每条焊缝的电流,电压,送丝速度,保护气体(可选)和持续时间。

 

Insight Reporter™是另一个PC应用程序,它提供了预配置的管理报告库,这些报告提供了有关生产率,质量等的重要信息。

通过将嵌入式平台的关键功能与最先进的软件产品相结合,Axcess E是一项创新产品,可在任何焊接操作中提供三个关键领域:提高质量,降低成本和提高生产率。该产品使管理人员能够了解其焊接操作的所有方面。此外,可以根据特定的客户需求和功能配置和部署AxcessE。可以是通过工厂以太网网络连接的一组系统,也可以是需要时通过定期连接直接连接到PC的单个系统。图6的左图显示了一个示例配置,其中每个焊接站都由Axcess E系统和PC组成,所有PC均连接到SQL Server。

图6:使用Axcess E,可以很容易地针对两种情况进行配置,如两个示例所示。

 

结果:米勒焊接公司的Axcess E

Axcess E受到市场的好评。Miller的许多现有客户很高兴他们能够更好地控制焊接操作,因为他们最终拥有了查明问题并解决问题所需的信息。此外,米勒还设计了一种可现场安装的模块,可以将其添加到任何标准的Axcess系统中,以将其升级为E。米勒还瞄准了许多新客户,这些客户看到了增加焊接过程控制的好处。从电弧本身发生的情况到电池诊断、停机等。

Miller继续扩展Axcess E产品的功能。例如,该公司一直在与各种合作伙伴合作,以集成更多的功能,而这可以通过Windows CE平台轻松完成,该平台可以为产品增长提供适当的灵活性。

随着越来越多的客户采用Axcess E,米勒将提高产量并增加新功能。除了手动焊接之外,Axcess E还可以适应机器人焊接,这表明Eurotech平台是满足各种MIG焊接需求的理想解决方案。作为此未来路线图的一部分,米勒将继续与Eurotech在Axcess E系列产品上进行紧密合作,包括研究新技术和产品,以帮助米勒继续通过这款令人兴奋的产品满足一系列焊接需求。 

同时,Axcess E提供了其他焊接电源无法提供的功能:为操作员、工程师和管理人员提供宝贵的实时知识,以帮助降低成本,提高生产率并提高质量。有关Miller的更多信息,请访问www.millerwelds.com。

 

 

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