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MT Connect:两家商店分享经验
对于印第安纳州北部的两家商店来说，使用MTConnect进行机器监控只是一个开始。这两个商店现在都准备实现其他有前景的应用程序。
在Task Force Tips, CNC首席程序员Nate Price可以从任何连接到车间网络的PC上查看支持mtconnect的机器监控系统的仪表板。每个机床工作站都有一个PC终端。
ITAMCO的Joel Neidig向我们展示了他智能手机上的移动应用程序是如何捕捉车间数据的。这款智能手机通过内置摄像头读取条形码。机载MTConnect适配器使捕获的数据与公司的机器监控系统兼容并可用。
ShopViz仪表盘显示在ITAMCO印第安纳州普利茅斯制造工厂主通道上方的一个大型彩色显示器上。在整个工厂的几个位置以及位于印第安纳州阿尔戈斯的卫星工厂也同样安装了额外的监控器。
虽然机器监控系统的仪表板通常提供对车间活动的概览，但可以打开其他报告进行更详细的分析。这是Vimana软件为TFT用户生成的“设备详细信息和使用历史”页面。通过单击目标机器旁边的交互式图标，可以查看其他底层数据。
ITAMCO的QUPID移动应用程序为智能手机用户提供了捕捉或输入数据的屏幕。MTConnect兼容性使数据可以通过软件应用程序(如ShopViz监控系统)轻松地在网络上共享。
TFT的多轴车削中心通常在无人值守的情况下进行大批量作业。如果Vimana机器监控系统收到来自这台机器的某些信号，表明需要立即注意的情况，它就会向相应的操作员或主管发送电子邮件或短信。
TFT打算将其数字工具预设器与其他计算机程序和cnc连接起来，就像Zoller的这个。MTConnect有望使这种数据共享变得简单和实惠。
ITAMCO的质量控制团队负责人Tracy Thomas演示iBlue无线工业数据发射机。
退休编辑，现代机械车间
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大多数制造企业更倾向于采用新技术，先从小处着手，接受适度的初始收益，然后增加更多，期望以后获得巨大的回报。MTConnect似乎走的是一条有点不同的道路。实施这一数据标准的公司几乎马上就得到了很大的效果。
这是因为MTConnect使他们能够解锁来自机床和其他生产设备的数据，这些数据揭示了以前很难(如果不是不可能的话)发现的问题或瓶颈。在许多情况下，解决这些问题可能相对容易(例如，立即调整生产计划或订购及时的维护)。结果是更好地利用生产设备，更准时的交货，更少的猜测商店管理和其他好处。
MTConnect的两个用户的经历就是这种模式的例子。ITAMCO是一家总部位于印第安纳州普利茅斯的精密加工服务和开放式传动设施，最近完成了其mtconnect支持的机器监控计划的第一阶段。该公司现在可以从35台数控机床中提取数据，包括磨齿机、铣床、车削机和喷丸机。根据ITAMCO的技术经理和MTConnect的主要支持者Joel Neidig的说法，该公司监控这些机器的能力平均每月减少了15%的停机时间。到2013年底，ITAMCO两家工厂的所有150台机床都将与mtconnect兼容的监控系统连接。
位于瓦尔帕莱索ITAMCO西北40英里处的是特遣部队Tips (TFT)，一家消防员使用的设备制造商。它有18个不同类型和品牌的机床，由mtconnect支持的系统监控。该公司的产品线涉及大量复杂的工件，生产批量大小各不相同。为平稳、一致的工作流程调度操作一直是TFT面临的挑战。内特·普莱斯(Nate Price)深入参与了该公司MTConnect的实施，他表示，该监控系统有助于实时跟踪零件数量和生产细节。通过对系统发出的机器故障或紧急停机报告做出快速反应，TFT提高了其保持进度的能力，同时不断向流程中引入新的或定制的产品。
在安装支持mtconnect的机器监控系统时，ITAMCO和TFT都面临着学习曲线，主要是因为他们是这项技术的早期采用者。然而，巨大利益的迅速出现很容易证明他们最初的努力是正确的。更重要的是，结果令人鼓舞，两家公司正在推进计划，扩大使用mtconnect支持的应用程序。
例如，ITAMCO已将8台机器连接到电源监视器。收集到的MTConnect数据将用于确定哪些操作消耗的能量最多，从而在非高峰时段执行这些操作，从而降低功耗。该商店还将MTConnect作为一种通用的蓝牙移动设备的数据格式，该设备由公司内部开发，但将用于商业销售。这款名为iBlue的设备有接口，可以连接用户选择的手持硬度计、温度计或千分尺。工件硬度、温度和尺寸可以在车间的任何地方收集，并通过无线方式发送到智能手机、平板电脑或电脑上。
TFT对MTConnect也有宏伟的计划。现在，该公司所有的生产机器都连接到监控系统，该公司正在增加更多的机器状况，将被跟踪、记录和分析。零件计数和周期时间将很快自动传输到一个不断发展的ERP系统。该公司还准备集成其刀具预设器、送料器、高压冷却剂系统和其他外围设备，以实现与机床cnc的自动通信。
Down机器怎么了?
MTConnect是一套开放的、免版税的标准，它使用XML和Internet协议技术作为公共通信链路，在网络上发布机器数据。简而言之，MTConnect将每台机器的专有计算机语言转换为一种通用的、简单的、基于互联网的语言，可以被日益增长的数据采集和机器监控软件应用程序领域所使用。例如，ITAMCO的机器监控系统基于ShopViz，这是一套为MTConnect设计的应用程序。它起源于TechSolve这是一家总部位于辛辛那提的制造技术研发公司。TechSolve的项目经理认识到，行业对MTConnect的接受程度将在很大程度上取决于软件应用程序的可用性，这些应用程序为车间和制造工厂的最终用户创造了真正的价值。考虑到这一优先事项，该公司最初专注于一种易于部署的方法，可以一目了然地监控机器和作业状态。
当Neidig先生和他的父亲Gary(公司创始人的儿子)在2008年国际制造技术展(IMTS)上第一次遇到MTConnect时，机器监控应用程序的价值就显而易见了，该标准在IMTS上首次亮相。正如Joel Neidig回忆的那样，拥有一个能够通过网络进行数据通信的非专有标准是“我们一直想要的东西”。
当时，ITAMCO拥有来自十几家制造商的30种不同型号的cnc和机床，因此轻松经济地将它们连接到有效的监控系统的前景似乎遥不可及。他们推测，MTConnect可以扭转这一局面。更重要的是，Neidigs还可以设想开发其他有价值的应用程序，现在数据可以以标准格式访问。
很快，年轻的内迪格加入了MTConnect技术咨询小组。随着标准的发展和成熟，新的应用程序的想法不断在他的脑海中渗透。与此同时，ITAMCO开始与TechSolve合作安装监测系统。这需要在Giddings & Lewis、Mazak、Okuma和其他制造商的机床上安装MTConnect适配器。涉及的cnc品牌包括马扎罗尔、西门子和发那科。适配器是一种安装在CNC内部的自定义软件实用程序，用于“适应”CNC发出的代码、警报、信号和其他信息，使其与相应的mtconnect专用术语兼容。
另一个软件实用程序MTConnect代理从适配器收集数据并将其编码为XML，这种数据格式使其他软件程序能够通过网络(包括用于远程访问的Internet)访问此数据。ITAMCO在其商店网络中战略性地嵌入多个代理，因为它们处理大量数据。ShopViz使用这些数据创建显示和报告，让经理了解车间活动情况。其中包括一个被称为仪表盘的主显示器，它就像汽车的仪表盘一样，提供商店运行情况的一目了然的摘要。截至2011年底，已有35台机器成功接入监控系统。
在ITAMCO普利茅斯商店和附近阿尔戈斯的卫星设施的几个地点，大型平板显示器已经安装在头顶上，商店人员可以查看这个仪表盘。但是，这些建筑物内的任何数字通信设备都可以登录到商店的网络并打开ShopViz应用程序以查看仪表板并打开更详细的报告。事实上，在安装监控系统的同时，内迪格开发了一个智能手机应用程序，使这些设备能够拨号到机床CNC的互联网地址，并通过MTConnect适配器访问可用的数据。iBlue无线商店数据发射器是内迪格和他的IT团队最新发明的一款受mtconnect启发的应用程序。
“在MTConnect出现之前，我们不知道自己不知道什么，”内迪格说。经理们意识到他们需要控制生产进度，以保持盈利能力和客户满意度，但他们不知道工作流程中的问题在哪里。现在，有了工厂监控系统，他们可以通过准确的实时数据发现车间的问题。例如，警报通过电子邮件、短信或车间仪表板提醒生产经理机器停机。安排维护或将工作流程转移到另一台机器上是保持生产计划按时进行的选择。
内迪格说，虽然对机器故障做出快速反应的能力很有价值，但预防才是真正的回报。ITAMCO员工可以分析停机模式，并决定在生产线上增加另一台机器，升级或更换机器，提供更多的操作员培训或调整机器的维护计划。而且，可以很容易地重新组织工作流，以利用未充分利用的机器。
所有人都热衷于互联互通
TFT总裁斯图尔特·麦克米兰(Stewart McMillan)也在IMTS上“发现”了MTConnect，但这次是在2010年的展会上。普赖斯记得，他的反应很明确:“我们需要这样。”麦克米兰先生已经尽可能地利用当时流行的商店网络和集成技术来发展他的公司。该商店用于共享信息的基础设施开发得很好。机械车间的工作人员可以通过每台机床附近的个人电脑获取安装、运行、检查和跟踪任何零件所需的所有信息。这个系统确保了关于制作每个部件的最佳方法的知识和智慧都被捕获和共享。
该系统无法自动获取CNC操作过程中产生的有关机器状态、周期时间、零件数量和刀具使用情况的关键数据。由操作员手动输入有关零件数量和运行时间的数据。即使有条形码扫描仪和员工身份证读卡器等自动化辅助工具，这个过程也很慢，不能证明错误，而且几乎总是在事后执行得很好，因为报告间隔通常是每班一次。
普莱斯先生说:“这些缺点尤其成问题，因为TFT有很多产品，而我们通常是小批量生产零部件。”他解释说，小批量生产很难准确确定每个零件所需的加工时间。他说，这种可验证信息的缺乏反过来又使成本计算和估算不那么可靠，并使车间安排不确定。瓶颈和利用不足的情况经常发生，因此被认为是一个严重的问题。
因此，麦克米兰对MTConnect的强烈兴趣是可以理解的。普莱斯说，考虑到他倾向于积极采用电子技术来简化店铺运营，他决定迅速建立一个支持mtconnect的机器监控系统也是可以理解的。
2011年初，TFT开始与系统的见解安装Vimana软件应用程序，以监控和管理机床生产率。Vimana的设计目的是使用易于解释的仪表板为商店经理提供实时的性能快照。该软件的其他特性使其成为TFT的合适选择。
例如，TFT决定让生产中使用的所有机器立即连接到监控系统。不会有试点项目或分阶段实施。这是一个具有挑战性的命令。虽然TFT只有18台CNC机器在生产中，这个数字包括10种不同类型的机器，从hmc到各种配置的多任务机器。钻头/丝锥机和多轴螺丝机也在清单上。
System Insights表示，这家商店在其客户群中提供了最多样化的机器类型。
然而，在这种情况下，Vimana证明了它的能力，因为它使用复杂的分类引擎对传入的MTConnect数据进行排序和分类，以确定准确的生产和非生产时间。该分类引擎使其能够正确地解释表明何时进行芯片制造的数据，即使机床可能因用于此目的的内部参数而有所不同。
TFT的另一个重要功能是自动发送电子邮件或短信通知，以报告停机时间、故障或其他感兴趣的事件。由于TFT的几台机器，如Index多轴螺丝机，经常在无人值守的情况下长时间运行，机器操作员通常负责一台以上的机器。自动通知确保需要关注的机器不会因为操作员忙于另一台机器的工作而等待太久。
与ITAMCO不同，TFT不使用公共显示板来显示机器监控仪表板。相反，仪表盘可以在每台机床上的任何一台pc上立即查看。当然，任何允许登录到网络的设备都可以远程访问数据。
TFT选择只在网络文件服务器上使用一个MTConnect代理从所有MTConnect适配器提取数据。System Insights推荐这种方法，因为它有助于集中的系统管理。该公司表示，其开源c++代理的结构可以处理大量(“数十到数百”)的适配器连接。由于车间中的CNC类型多种多样，MTConnect适配器的接口也各不相同。在某些情况下，适配器只是转换控件的专有数据报告功能的输出。在其他情况下，适配器使用到控制面板内的电气I/O板的硬件接口。
光明的未来
通过使用相同的协议来连接机床和收集数据，MTConnect使车间范围内的机器监控等应用成为可能。然而，许多其他类型的连接是可能的。在ITAMCO, MTConnect还被用作通过发放给所有机器操作员的ipod收集数据的公共平台。这些操作员正在接受培训，使用ipod来跟踪记录机器周期内生产的零件数量。
每个iPod都装有ITAMCO开发的名为QUPID的应用程序的移动版本(QUPID是“质量、价格和交货”的融合，这是公司必须满足的三种客户价值观，才能具有竞争力)。运行此应用程序后，操作员使用iPod的内置摄像头创建一个XML数据文件，读取纸店路由器上的条形码、机床上的条形码标签和员工ID标签上的条形码。iPod键盘可以输入完成的零件数量和机器运行时间。SEND命令将数据文件同时传输到商店质量管理系统中的数据库，其ERP系统中的数据库，并(通过TechSolve开发的MTConnect适配器)传输到ShopViz监控系统，以合并到仪表板上的统计数据中。内迪格说，这项数据收集计划预计将在今年年底全面投入使用。
目前还在开发MTConnect应用程序，以监测生产设备的电力使用情况。目前，八台配备了mtconnect的机器正在收集安培、电压和千瓦时使用量的数据。该计划是将这些记录与生产活动进行对比，以确定哪些操作是最大的“能源消耗者”。然后，该公司将研究如何在电力价格较低的时期重新安排这些操作。该试点项目的结果将决定如何在ITAMCO的两个设施中实施电力监测。
MTConnect应用程序也正在计划中，以监测工厂压缩空气系统的能源使用情况。与大多数制造设施一样，ITAMCO估计，10%至30%的能源成本与空气压缩机和压缩空气管道有关。通过识别和解决由于效率低下和泄漏造成的废物来源，ITAMCO预计将这一领域的能源成本降低一半。
TFT还准备进一步实现MTConnect。该公司专注于三个领域:刀具管理，车床的棒材给料机和车削机的高压冷却剂输送。刀具管理不仅是TFT的首要任务，也是MTConnect标准开发人员的首要任务。MTConnect被开发为可扩展的。它的命名、标记和定义约定可以很容易地应用到制造过程的其他方面。一个工作组被指派将MTConnect扩展到刀具、夹具、工件和其他“移动资产”(与通常保留在原地的机床和设备不同)，即将完成对包括刀具在内的标准的扩展。普莱斯先生是这个组织的成员。
“现在，TFT必须为不同的计算机程序以不同的方式定义每种切削工具。我们的CAM软件需要一种格式，我们的工具管理系统需要另一种软件格式，我们的安装文档还需要另一种格式，”Price先生解释道。因此，计算机程序不能轻易地共享刀具数据。他认为，MTConnect是解决方案。
TFT计划使用MTConnect将其工具管理系统的数据库与数字工具预设器的测量数据集成在一起。最终，目标是确保当前刀具长度偏移量和有关刀具的其他数据始终与任何需要它的应用程序中的特定刀具项相关联。另一个好处是防止不符合规格的刀具进入机器主轴。
同样，Price先生看到MTConnect使棒材馈线与CNC通信，在具有子主轴能力的车床上，使棒材得到充分利用。该概念涉及棒材馈线检测数据，剩余棒材长度比完成部分更长。在这种情况下，来自棒材给料机的信号将启动一个加工循环，其中子主轴充当零件拉拔器和夹持器。只要残余提供了足够的股票夹头或卡盘在主轴夹爪，以保持它在切断期间安全，“额外的”部分不会损失为浪费barstock。考虑到TFT所消耗的大量barstock，这种应用的节省预计是相当大的。
高压冷却剂系统上的mtconnect兼容传感器也将使它们更加灵活。这里的概念是设置一个适合于操作的冷却剂压力值。Price先生解释道:“我们并不总是需要在1000psi的压力下输送冷却剂。他以该店的Mori Seiki NT车床为例。当车床转塔在使用时，较低但足够的压力可以使用更简单的设置和更轻的冷却剂软管和喷嘴。它还降低了能源成本。配备了MTConnect后，冷却剂系统还可以向监控系统报告其状态，并在触发紧急警报时发出消息。
最后
如果不包括以下观察结果，这些ITAMCO和TFT的简介将是不完整的，因为它们与商店通过MTConnect取得的成功有很大关系。以下是他们共同拥有的一些积极特征:
•积极主动地采用新技术。
•承诺参与新技术的开发。(两家公司都积极支持MTConnect协会，成为其成员和工作组成员。)
•能够在内部想象和创造新兴技术的用途和应用。(有专门推广先进技术的员工很重要。)
•大胆地考虑和开发“领先”当前版本MTConnect的应用程序，以预期未来的好处。
•与本通信标准的其他用户和潜在用户分享经验教训和建议的开放性。
最后，ITAMCO和TFT明白MTConnect是一种手段，而不是目的。虽然MTConnect代表了在制造中使用的数字设备之间即插即用兼容性方面迈出的一大步，但它的真正价值在于其应用程序提供的生产力收益。这是最重要的联系。
