[实用新型]一种用于计算设备开动率的监测装备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种设备故障诊断领域的设备，具体涉及一种用于计算设备开动率的监测装备。

背景技术

越来越多的制造企业选用组合加工中心流水线来实现大批量、柔性化生产，但由于缺乏有效的设备开动率监测方法，相当多的制造企业设备应用水平不高，机床开动率和利用率低，直接影响了加工中心流水线用户经济效益的提高。所谓开动率，是一个制造业常用指标，是制造企业普遍都很关注的问题，其反映的是设备利用效率的问题。具体指机器在生产线工作的时间为准的生产线效率。开动率高即意味着产能高，相反，开动率低则产能低。

为解决上述问题，设计一种计算设备开动率的监测装备。通过信号采集单元对设备进行实时监测，收集各项数据，在客户端上计算出开动率。进一步的，可以通过监测装备计算出的开动率，来计算全局设备效率（OEE）指数。OEE指数是一种简单实用的生产管理工具，是衡量企业生产效率的重要标准，并已经在欧美的制造业和中国的跨国企业中已得到广泛的应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决上述问题，提供一种用于计算设备开动率的监测装备。

本实用新型的技术方案是，提供一种用于计算设备开动率的监测装备，包括信号采集单元和客户端，所述信号采集单元包括机壳和机芯电路，机芯电路位于机壳内部，机壳上设置有电源接口、输入接口，所述机芯电路包括无线传输模块、AD转换器、DDR2、现场可编程门阵列（FPGA）和MCU，所述AD转换器连接至输入接口，AD转换器、FPGA和DDR2依次连接，且FPGA、MCU和无线传输模块依次连接，所述无线传输模块与所述客户端连接，且所述无线传输模块将采集到的数据发送到所述客户端进行开动率和OEE指数计算。

优选地，所述输入接口支持单通道、双通道以及四通道的数据采集。

优选地，在所述机壳顶部设置有LED指示灯，具有on和off两种指示状态。

进一步地，所述电源接口设置在机壳的侧面，为四芯单排的CH10-5.08-4接口。

进一步地，所述输入接口设置在机壳的侧面，采用SMA接口，用于收集设备传来的信号或数据。

进一步地，所述无线传输模块采用100 Base-T标准。

进一步地，所述AD转换器采用AD9650-105M，由64引脚LFCSP封装，额定温度范围为−40°C至+85°C工业温度范围。

优选地，所述DDR2有四片，每片容量为1G，总量为4G，每片DDR2储存一路信号采集的数据。

优选地，所述FPGA采用XC5VLX155T，内部具有多个触发器和I/O引脚。所述FPGA采用高速CMOS工艺，功耗低。

优选地，所述MCU采用MM32F031，最高工作频率为48MHz，内置存储器和增强型IO端口。

更为优选地，所述MCU满足-40°C至+85°C温度范围和一系列的省电模式保证低功耗应用的要求。

所述客户端提供计算开动率功能，所述客户端可以是安装至电脑、移动设备上的app客户端。其中，时间开动率=开动时间/负荷时间。而负荷时间=日历工作时间-计划停机时间，开动时间=负荷时间–故障停机时间–设备调整初始化时间，性能开动率=净开动率×速度开动率。而净开动率=加工数量×实际加工周期/开动时间，速度开动率=理论加工周期/实际加工周期。

开动率是OEE指数计算的关键部分。OEE等于时间开动率、性能开动率与合格品率的乘积。但是，传统OEE算法时常常遇到很多迷惑的问题，如工厂停水、停电使设备不能工作，等待定单、等待检查、等待上一道工序造成的停机，使企业不知如何计算。因此，本实用新型把非设备因素（即设备外部因素）引起的停机损失通过硬件设备直观的表达出来。设备时间开动率=开动时间/负荷时间。其中，负荷时间=日历工作时间-计划停机时间-设备外部因素停机时间，开动时间=负荷时间-设备调整初始化时间。

采用上述结构后，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型实现了快速而便捷的数据采集方法，通过信号采集单元对模拟信号、数字信号进行采集，能够支持单通道、双通道以及四通道的数据采集，同时信号采集单元包含4片DDR2，每片容量为1G，总量为4G，采集的数据在信号采集单元实时缓存后，可以通过无线传输模块或数据线传输到客户端，使得操作员可以随时查看监测情况。