刀具大数据助推工业互联网

  近年来，在政府和各界的大力推动下，工业互联网炙手可热。然而，在几年的实践中，制造企业工业互联网的落地仍面临不少问题，其中企业意愿不强特别突出。究其原因，市场需求不迫切、产品创新不足是主要原因。

  工业互联网从技术实现路线上看，从应用场景开始，经过数据采集、设备连接、上云到应用软件，具体如下图所示：

  工业互联网需要的技术，如物联网、大数据、云计算都是现存成熟的，然而造成需求不足的主要原因还是在前后两端：应用场景没痛点和应用软件功能无特色。

  今天小编给大家介绍一个很有特色的工业物联网应用场景，以机床刀具监控为切入点的企业数字化工厂改造案例，来看看案例中的企业如果以具体需求为出发点，终实现企业与下游客户的生产质量追溯协同的工业互联网的一个价值。

  数控机床是机加工企业的核心设备。影响机床加工质量稳定性的主要关键因素是机床本身性能、工艺参数和刀具。据“中国机械工业金属切削刀具协会”统计，40%的机加工质量问题是由于刀具问题所导致。减少刀具问题带来的经济损失和时间成本是机加工企业普遍诉求，也是机加工企业典型的应用场景。

  宁波某生产工程机械液压件的机加工企业（以下简称企业），由于产线上的数控车床经常发生钻头故障引起的批量零件报废和后道工序刀具损坏的问题找到了杭州友机技术有限公司（以下简称友机技术）。友机技术提供2套智能刀具监控系统进行试用。该智能刀具监控系统采集机床刀具运行的负载（功率）数据，建立刀具负载和刀具破损之间的关系模型，从而可以精准判断钻头崩刃、断刀。智能刀具监控系统与机床的连接示意图如下所示：

  在企业的试用期间，智能刀具监控系统取得了良好效果，解决了企业当初找友机技术的问题。企业的总经理徐总从事机加工行业30多年，非常重视企业的自动化和信息化。在政府大力推广工业互联网的背景下，他也在考虑企业的生产互联网化，但是一直在投入产出比上难以平衡。徐总看到了智能刀具监控系统后，眼睛一亮，马上同友机技术沟通，希望在实现刀具监控的基础上增加质量追溯、工艺卡片、生产排程等功能的生产管理系统，并且可以与ERP实现对接。他的想法一方面是企业效率提升的内在需求：要让日常负责换刀片和产品质量抽检的员工可以管更多的机床。另一方面是下游客户对他们质量管理的要求，需要有质量回溯记录。

  友机技术的智能刀具监控系统除了可获取刀具负载数据外，也可采集机床刀具号、加工程序号、刀补，以及基于负载数据精准计算出的加工零件数、生产节拍、机床状态等信息。因此，基于刀具监控系统很容易实现徐总的管理需求。

  终，双方经过沟通，形成了以刀具监控为切入点的数字化企业解决方案，它包括刀具监控、生产排产、生产质量追溯、无纸化和数字化看板等功能模块。系统通过企业数字化解决方案的基本业务框架如下所示：

  该项目一方面降低成本、提升生产效率，另一方面下游客户可方便对任一批次的产品进行质量追溯。目前，企业计划把所有的设备进行互联网改造，预计该项目2020年底全部完成。

  工业互联网的本质和核心，是通过工业互联网平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地连接融合起来。可以帮助制造业拉长产业链，形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通，从而大大提高效率，推动整个制造服务体系的智能化。以市场痛点为切入点，创新产品应用，给企业带来特色价值是解决工业互联网落地难的有效途径。本案例以基于大数据的刀具监控为切入点来推动实现企业工业互联网就很好的说明了这一点。