Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Monitoring obrabiarek konwencjinalnych

Sourander1 06 Nov 2014 18:47 2766 13
Testo
  • #1
    Sourander1
    Level 11  
    Witam serdecznie

    Zaczynam nowy temat gdyż myślę ze temat jest ciekawy i będzie wiele koncepcji aby go rozwiązać. Otóż mój prezes zażyczył sobie aby kontrolować obrabiarki konwencjonalne (tj. tokarki, frezarki, a nawet wiertarki stołowe). Jeśli chodzi o "roboty" CNC to nie ma problemu bo tam wszystko w pamięci się rejestruje. Generalnie jest to zakład produkcyjny, obróbka metali miękkich.
    potrzebne są dwa rodzaje wiadomości. pierwsze to zużycie energii elektrycznej w czasie np. zmiany 8 godzin. a drugie to "wydajność"maszyny w tym czasie. Czyli ile elementów można wyprodukować w tym czasie przy takim a takim zużyciu energii. Produkcja bardzo seryjna. Aha i jeszcze czy na zmianie nocnej pracownicy nie śpią ;)
    Zużycie energii elektrycznej to po to że być może okaże się ze akurat nie opłaca się na tej maszynie tego robić (konwencjonalnej) (jakichś szczegółów) bo możne będzie taniej napisać prog. do CNC.
    Czyli podsumowując:
    - Ile energii zużyto w ciągu 8 godzin.
    - Ile elementów seryjnej produkcji wykonano w ciągu tych 8 godzin
    - Ile czasu obrabiarka pracowała ciągle i czy nie było niepotrzebnych przestojów

    I tak. Myślałem nad licznikami z rejestracją. Są takie z programem do obsługi który robi wykresy czyli kiedy praca kiedy stop z data i godziną. Można zliczyć "piki" kiedy była praca a kiedy pauza. Proponowałem kamery jednak prezes stanowczo zaprotestował. Chyba z faktu konieczności liczenia cykli a zużycie energii to odpada.
    Może ktoś ma jakąś koncepcję to poproszę o odpowiedź. Mam nadzieje że temat nakreśliłem wystarczająco, jednak powtórzę jeszcze raz. Zmniejszyć koszty produkcji, energii elektrycznej, jeśli wyjdzie że KW/8h wyjdzie więcej niż wartość produkcji/8h to dane żeby można było to wyliczyć, no i aktywność pracowników...

    Priorytet to zapis do pliku ect. Potrzebny do statystyk i analiz...

    P.S. Myślałem o matach na których jeżeli ktoś stoi to zlicza czas a jak pójdzie "wypić" kolacje to rejestruje czas absencji. A także o modułach GPRS które podpięte do styków NO i NC głównego stycznika obrabiarki wysyłały by informacje w coś w stylu "tokarka pracuje" ... "tokarka nie pracuje"

    Pozdrawiam
  • Testo
  • #2
    TvWidget
    Level 36  
    Sourander1 wrote:
    Myślałem o matach na których jeżeli ktoś stoi to zlicza czas a jak pójdzie "wypić" kolacje to rejestruje czas absencji. A także o modułach GPRS ...


    Piszesz o GPRS rozumiem więc, że chodzi raczej o rozwiązania bezprzewodowe.
    Możliwości jest wiele. Wszytko zależy jaką pomysłowością wykażą się pracownicy aby oszukać system. Najprostsze są systemy wykrywające obecność danego pracownika.

    Rozwiązanie 1:
    Pracownika możesz wyposażyć klasyczny identyfikator z doczepioną taką pastylką: http://i-node.pl/inode-care-sensor/
    Nad maszyną na suficie montujesz odbiornik Bluetooth podłączony do PC np. przez LAN.
    Tag co około 1 sek. wysyła informacje o swoim istnieniu oraz dane z akcelerometru. Do tego jeszcze dochodzi poziom odebranego sygnału.
    To wszytko wystarczy aby precyzyjnie określić czy pracownik znajduje się przy maszynie i czy nie śpi.

    Rozwiązanie 2:
    Identyfikator jw.
    Taki odbiornik http://i-node.pl/inode-care-relay/ z podłączonym do wyjścia licznikiem godzin pracy.

    Można też doczepić czujnik do jakieś dźwigni, którą w czasie pracy trzeba ręcznie poruszać. Jeśli będzie się ona poruszała to znaczy, że jakiś pracownik jest przy maszynie i pracuje. Częstotliwość ruchu dźwigni teoretycznie będzie świadczyła o szybkości pracy maszyny.

    Jeśli chodzi o licznik prądu:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2920482.html

    Dane z wszystkich wymienionych tagów/czujników może odbierać jeden lub więcej odbiorników. Myślę, że użycie Bluetooth 4.0 do monitorowania tych obrabiarek oraz pracowników będzie znacznie prostsze i wielokrotnie tańsze niż zastosowanie GPRS.
  • Testo
  • #3
    jestam
    Automation specialist
    Sourander1 wrote:
    Otóż mój prezes zażyczył sobie aby kontrolować obrabiarki konwencjonalne (tj. tokarki, frezarki, a nawet wiertarki stołowe).

    Ile jest tych maszyn? Licznik energii elektrycznej możliwy do odczytania zdalnie przez RS485 kosztuje jakieś 100-200 euro (plus cena przekładnika jeśli potrzebny).

    Sourander1 wrote:
    - Ile energii zużyto w ciągu 8 godzin.

    Pomiarem zużycia energii da się wychwycić przestoje dłuższe niż kilka minut.

    Sourander1 wrote:
    Ile elementów seryjnej produkcji wykonano w ciągu tych 8 godzin

    Masz jakiś pomysł na czujnik, który miałby to zliczać? Dla każdej maszyny/detalu może być inny :)

    W skrajnym przypadku wystarczą 2 przyciski - sztuka OK i NOK, plus jakiś wyświetlacz, a na koniec zmiany sprawdzenie zgodności z przyjęciem na magazyn (przeliczenie wykonanych sztuk).

    Sourander1 wrote:
    Ile czasu obrabiarka pracowała ciągle i czy nie było niepotrzebnych przestojów

    To się da wyznaczyć z pkt 1 lub 2.

    Spanie pracowników wyjdzie samo na podstawie przestojów w produkcji.
  • #4
    Sourander1
    Level 11  
    Witam

    Właśnie z tym licznikiem energii z możliwością zapisywania wykresów to chyba najlepsza opcja. Licznik poprzez jakiś tam konwerter wysyła do (odpłatnego) programu dane do odczytu zdalnego. A w programie jest możliwość wyświetlenia wykresu czas/kWh czyli: Jeśli tokarka włączona to pik w górę, jeśli tokarka wyłączona, pik w dół. Jedyna niedogodność to że ktoś będzie musiał zliczać to ręcznie.

    Czekam na inne koncepcje. Być może do tematu trzeba podejść od innej strony?

    Pozdrawiam
  • #5
    TvWidget
    Level 36  
    Sourander1 wrote:
    Jedyna niedogodność to że ktoś będzie musiał zliczać to ręcznie.

    Chyba nie zrozumiałeś rozwiązania jakie zaproponowałem.
    Opiszę więc je jeszcze raz na przykładzie tylko tego jednego licznika energii elektrycznej. Zakładam jednak, że potrzebujesz systemu zbierającego dane z wielu różnych sensorów np. identyfikatorów pracowników, czujników położenia jakieś dźwigni itp.

    Krok 1 (wysyłanie danych)
    Praktycznie każdy licznik prądu ma diodę LED. Miga ona tym szybciej im większa moc jest aktualnie pobierana. Do licznika przyklejasz taki krążek: http://i-node.pl/i-node/inode-energy-meter/
    Zlicza on mignięcia diody LED i wynik wysyła przez Bluetooth co około 1 sek. Dzieje się to w trybie bezpołączeniowym. Czyli dane są wysyłanie (rozgłaszane) niezależnie od tego czy ktoś je odbiera.

    Krok 2 (odbieranie danych)
    Dane wysyłane przez wyżej wymieniony czujnik odebrać jest bardzo łatwo. Wystarczy do tego PC z interfejsem Bluetooth. Najczęściej rolę odbiornika pełni mały adapter wetknięty do złącza USB. W praktyce jednak odbiornik nie musi się znajdować przy PC. Są takie, które można podłączyć długim kablem lub takie podłączane przez sieć LAN. W pomieszczeniu gdzie znajduje się licznik umieszczasz odbiornik. Oczywiście może on przy okazji odbierać dane również z wielu innych czujników Na PC instalujesz bazę danych i serwer HTTP (wszystko darmowe).

    Krok 3 (archiwizacja danych)
    Jak dane z czujnika dotrą do PC to trzeba coś z nimi zrobić. Jednym z rozwiązań jest zapisane ich do bazy danych. W przypadku licznika prądu będą to rekordy z czterema kolumnami:
    - czas
    - identyfikator licznika
    - wartość zliczonych kWh
    - chwilowa moc w kW

    Krok 4 (wizualizacja danych)
    Szukasz programisty zajmującego się tworzeniem stron WWW. Np. na http://oferia.pl/ znajdziesz ich setki.
    Opowiadasz mu jakie wykresy chcesz mieć, w jakich kolorach, że u góry ma być logo firmy itd. Ogólnie to co potrzebujesz nazywa się "infografika".
    Tworzy on odpowiednie strony i ew. skrypty PHP. Zapewne kilka razy będzie wszytko przerabiał, ponieważ się nie dogadacie. Po pewnym czasie jednak powstanie coś co zaakceptujesz.

    Krok 5
    Idziesz do szefa i prosisz aby wpisał do przeglądarki adres strony z wizualizacją. Opowiadasz, że jeden rzut oka wystarczy do oceny jakie maszyny w danej chwili pracują, że widać jakie jest zużycie prądu rano a jakie wieczorem, że ta ikonka widoczna przy wiertarce to pan Władek, że stronę można wyświetlić też na smartfonie lub tablecie itd. Jak szef wyrazi zachwyt to prosisz o podwyżkę. Jeśli nie wyrazi zachwytu to zaczynasz szukać nowej pracy.
  • #6
    jestam
    Automation specialist
    Z ciekawości, ten "i-node energy meter" jest do kupienia? W sklepie na stronie są łącznie trzy produkty...

    A merytorycznie.
    Krok 1. Liczniki energii trzeba kupić i zainstalować, wykonać lub zlecić wykonanie pomiarów, o dokumentacji nie wspomnę. Koszt.

    TvWidget wrote:
    wynik wysyła przez Bluetooth co około 1 sek

    Krok 2. W mieszkaniu czy domku Bluetooth powinien działać. W stalowej hali, w otoczeniu silników o sporych mocach i zapewne nie pierwszej młodości, przesyłanie radiem robi się kłopotliwe. Proponujesz rozwiązanie zasilane z baterii CR2032, która ma jakieś 250mAh. W ciągu miesiąca byłoby ponad 2,5 mln transmisji. Policz sobie ile energii przypada na każdą transmisję i jak często trzeba będzie wymieniać baterie. Dla kilkudziesięciu urządzeń to zajmie sporo czasu = koszt pracy pracownika.

    Krok 3. Samo się nie zrobi, patrz punkt 4. Komputer trzeba kupić, jakiś UPS i inne takie też.

    Krok 4. Programiście i projektantowi www też trzeba zapłacić.
    TvWidget wrote:
    Ogólnie to co potrzebujesz nazywa się "infografika".

    http://sjp.pl/infografika :roll:

    Krok 5. Rozmowa z szefem to raczej na początku, a nie na końcu. Chyba że Twoim zdaniem punkty 1-4 ma sfinansować kol. Sourander1 licząc na podwyżkę :)
  • #7
    TvWidget
    Level 36  
    Pomysł użycia licznika/liczników prądu nie jest mój. To wymyślił autor pytania. Rozwiązanie wydaje się rozsądne. Bez tego licznika trudno będzie oszacować jakie jest rzeczywiste zużycie energii przez maszyny. Koszt instalacji chyba nie będzie duży. Tan licznik nie musi być przecież instalowany przez ZE. Cena nowego licznika to 150-200zł

    Co do zakłóceń w środowisku pracy trudno się wypowiadać. Auto pytania nie podał ile jest tych maszyn, czy znajdują się w jednej hali.
    Akurat w przypadku danych z licznika prądu do działania systemu wystarczy, że do odbiornika dotrze tylko 1% wysłanych pakietów. Wstępnie możne przyjąć, że jeśli w hali działają telefony komórkowe i się nie zawieszają to zapewne Bluetooth też będzie działał. Pewności oczywiście nie ma. Należy pamiętać, że jeśli nawet ten monitoring maszyn z jakiś powodów przestanie działać to w żaden sposób nie wpłynie to na produkcję.

    Jak sama nazwa skazuje główną zaletą Bluetooth Low Energy jest bardzo mały pobór prądu. Typowo taki tag pobiera średnio około 30uA przy rozgłaszaniu się co 1.28 sek z mocą -2dBm. Czyli bateria CR2032 powinna teoretycznie wystarczyć na około rok pracy.

    Określenie "infografika" może nie jest precyzyjne. Jednak podanie takiego słowa kluczowego pozwala na szybkie znalezienia gotowych szablonów stron WWW zawierających potrzebne elementy.
  • #8
    User removed account
    User removed account  
  • #9
    TvWidget
    Level 36  
    arturcieslak1 wrote:
    Może zamiast licznika można by spróbować użyć czujnika prądu?

    W przypadku obciążeń indukcyjnych sam pomiar prądu raczej nie wystarczy. Różnica pomiędzy obliczoną teoretycznie mocą czynną rzeczywiście pobieraną może być bardzo duża.
  • #10
    Bartek i2m
    Level 2  
    Witam Pana,

    Wydaje mi się, że mam dla Pana gotowe rozwiązanie! System i2mMonitor. System jest naprawdę śmiesznie tani, a wydaje mi się, że może spełnić oczekiwania Pańskiego Prezesa w 100%.
    Zapraszam na stronę monitor.i2m.pl
    Strona jest poświęcona głównie procesom spawania, gdyż od tego zaczynaliśmy. Obecnie system jest w stanie monitorować niemalże każde urządzenie.
  • #11
    kasjo
    Level 25  
    Mały OT U mnie w firmie budowali halę i prezes zażyczył żeby kupić miernik energii i zliczać ile zewnętrzna firma zużyła prądu i ich obciążyć. Miernik kosztował 2x więcej niż ekipa zużyła prądu ;)
  • #12
    Bartek i2m
    Level 2  
    Faktycznie, najważniejsze jest zdrowe podejście.

    Dla przykładu, nasz system umożliwia monitorowanie zarówno zużycia energii jak i monitorowanie czasu, kiedy i jak była zużywana. Poniżej przykładowe wykresy:Monitoring obrabiarek konwencjinalnych Monitoring obrabiarek konwencjinalnych

    Urządzenia monitorujące zużycie energii, w zależności od przeznaczenia to koszt 150-500 zł/szt.
    Dostęp do systemu za pośrednictwem www to koszt 75-1000 zł/m-c (Taka rozbieżność wynika z zależności od ilości urządzeń i wymagań klienta.)
  • #13
    TvWidget
    Level 36  
    W tym iNode za kilkadziesiąt złotych o jakim wspomniałem wykres jest dokładniejszy:
    Monitoring obrabiarek konwencjinalnych
  • #14
    Bartek i2m
    Level 2  
    Ma Pan rację, prezentowany wykres jest faktycznie dokładniejszy.

    Przykłady przeze mnie prezentowane, m.in. wykres zużycia per zmiana pracy to przykłady, które nasi klienci używają najczęściej.
    Ze względu na fakt, że energia elektryczna jest w tym przypadku zestawiana z pozostałymi kosztami produkcji elementów lub globalnymi, niema potrzeby przedstawiania tak dokładnych wartości co 1 min.

    Dodam również, odnosząc się do pierwszego posta Pana Sourander1 , istnieje również możliwość liczenia innych wartości, niż energia elektryczna. Dysponujemy również modułami np. licznikowymi, które zbierają informacje z krańcówek, styczników lub innych urządzeń, które mogą posłużyć do wyliczenia wydajności pracy maszyny lub pracownika.