Gregor Horvath, Ing.

Industrieberatung

Softwareentwicklung

"de facto" Maschinendatenerfassung

Allgemeines

Mit der de-facto Maschinendatenerfassung wird das Produktionsgeschehen von Fertigungsmaschinen vollautomatisch aufgezeichnet.
Erfasst werden: Damit ist es möglich, detaillierte und lückenlose Auswertungen / Dokumentationen über die von Betriebsmitteln zu erhalten, ohne die Fehleranfälligkeit, Ungenauigkeit und den Aufwand manueller Buchungen zu verursachen.
Oberste Maxime ist, zwar Daten zu ermitteln, aber Informationen zu liefern. Informationen, die es der Produktionsleitung ermöglichen, steuernd und analysierend die Effizienz der Produktion zu erhöhen.

Schematischer Aufbau

schema

Operative Ebene - CNC

Die CNC Maschinen senden während des Programmlaufs Meldungen über die RS232 Schnittstelle an den Datensammler. Prinzipiell lassen sich CNC-Steuerungen, die aus dem Programmlauf heraus Daten (z.B. Programmnummer) an die RS232 Schnittstelle der Maschine senden können, an das System anschließen. Die Auslösung der Datenübertragung kann dabei entweder mit Anweisungen in den NC Programmen erfolgen (z.B. bei FANUC) oder vollautomatisch von der Steuerung ausgelöst werden (z.B. SIEMENS Sinumerik). Sind spezielle de-facto NC Anweisungen in den NC Programmen notwendig, werden diese vollautomatisch vom NCM (NC Programmnummermanager) bei der Registrierung eines NC Programms in das Programm hineingeschrieben. Die Maschinen sind über RS232 Kabel mit dem Datensammler verbunden. Ist an die Maschinen ein DNC System angeschlossen und keine weitere RS232 Schnittstelle mehr frei, wird mit einer vollautomatischen RS232 Weiche gearbeitet. Für den Bediener / Programmierer / Facharbeiter entsteht durch das de-facto System keine Beeinträchtigung oder Mehrbelastung im Betrieb.

Datenaufbereitung / Analyse

Der Datensammler ist ein Rechner, der in der Nähe der Maschinen (max. 15m) platziert ist. Er empfängt und verarbeitet die ankommenden Meldungen aller Maschinen, analysiert diese, prüft Sie auf ihre logische Korrektheit, verdichtet diese zu logischen Zuständen und schreibt sie fortlaufend in die SQL Server Datenbank. Die Software arbeitet dabei unbeaufsichtigt und vollautomatisch. Die Oberfläche dient vor allem der Einrichtung und Kontrolle.

Datensammler

Datenspeicherung / Verwaltung

Zur Datenspeicherung wird eine MS SQL Server 7.0 Datenbank verwendet. Der Serverrechner kann - aber muss nicht - gleichzeitig der Datensammler sein. Die Datenbank kann natürlich auf einen bereits vorhandenem Server, der noch freie Ressourcen hat, installiert werden.

NCM NC Programm Manager

Die Maschinen senden die NC Programmnummer oder eine eindeutige Artikelkennung an den Datensammler. Damit in den Auswertungen die Informationen des Artikels  zur Verfügung stehen, können müssen aber nicht - die NC Programme mit dem NCM registriert werden. Weiters übernimmt der NCM die Aufgabe, neue oder überarbeitete NC Programme mit de-facto NC Anweisungen vollautomatisch auszurüsten. Dazu müssen die NC Dateien im Netzwerk verfügbar sein. Zur Bereitstellung der Artikelstammdaten ist ein (ODBC) Zugriff auf eine PPS  / ERP /  Warenwirtschaft Datenbank oder sonstige Datenquelle notwendig. Darüber hinaus bietet dieses Programm auch die Vergabe / Verwaltung / Recherche von NC Programmnummern.

Beispiel:
ncm

Auswertungen

Damit eine möglichst flexible Analysemöglichkeit der gesammelten Daten erreicht werden kann, wird ein eigenes auf die Analyse dieser Daten spezialisiertes Programm verwendet. Es können somit ohne Programmier / Datenbank / Reportingtool Kenntnissen umfangreiche, detaillierte und unterschiedlichste Analysen vom Anwender einfach erstellt werden. Die gesammelten Daten sind zeitbezogene Aufzeichnungen von Zuständen (z.B: Produktion, Stillstand etc.) der Maschinen. Mit dem Programm Datenanalyse lassen sich diese Daten verdichten (z.B. zu Zeiträumen), Durchschnitte oder Summen berechnen. Welcher Ausschnitt aus der Gesamtheit der Daten analysiert wird, kann mittels der Einschränkungen definiert werden. (z.B: Datum von, Datum bis) Ergebnis der Auswertung ist immer eine (zweidimensionale) Ergebnistabelle. Diese enthält summierte Gruppen (Zeilen z.B.: Wochen) und Spaltenwerte. (z.B: Durchschnittliche Laufzeit). Der Aufbau der Ergebnistabelle ist frei einstellbar. Die Ergebnistabelle lässt sich entweder in eine

ausgeben. Die Einstellungen für eine Auswertung lassen sich als benutzerspezifische Vorlagen in der Datenbank abspeichern und wieder aufrufen.
Auswertung

Informationen

Folgende Informationen sind aus den gesammelten Daten berechen- und als Spalten darstellbar.

1. Summen

2. Anzahl

3. Durchschnitte

4. Kennzahlen

5. Anteile an der Gesamtzeit

6. Anteile an der beobachteten Zeit

7. Einzelsatz

8. Artikel

Gruppierung

Diese Informationen lassen sich zu folgenden Gruppen zusammenfassen

Die Informationen können auch mit MS Excel entsprechend graphisch aufbereitet und dargestellt werden. Dazu werden Exceldateien mit Tabellenformatierungen und verschiedensten Diagrammen einmal erstellt und regelmäßig mit den aktuellen Daten aus de-facto gefüllt.

Artikel Platform kpl Laufzeitverlauf

 

Durchschnitt

Anzahl

Summe

 

Laufzeit

Programmläufe

Produktivzeit

Woche

[min]

 

[h]

23/00

29,15

111,44

54,13

24/00

38,35

103,56

66,20

25/00

38,92

84,00

54,49

26/00

35,26

96,00

56,42

27/00

29,20

101,00

49,14

Gesamt

33,92

496,00

280,38
Laufzeitverlauf

Maschinen Übersicht 06/00

 

Summe

Summe

Summe

Anteile beobachtete Zeit

Anteile beobachtete Zeit

Anteile beobachtete Zeit

 

Einschaltzeit

Produktivzeit

Stillstand Gesamt

Produktiv

Stillstand

Ausgeschaltet

Maschine

[h]

[h]

[h]

[%]

[%]

[%]

Gildemeister_G1

516,99

333,12

183,87

47,20

26,06

26,74

GL2000

410,36

328,46

81,90

47,07

11,74

41,20

MoriSeiki

237,03

110,41

126,62

17,46

20,03

62,51

Traub_M1

352,50

182,89

169,61

26,81

24,86

48,33

Gesamt

1.516,89

954,88

562,01

35,13

20,68

44,19