1.生产线设备无法集中统一管理
目前，很多企业的设备是“孤岛”式生产，无法集中统一管理；生产线的设备未进行联网管理，未采集设备运行过程中的关键参数，设备利用率不明，无法及时准确的监控设备运行状态，设备状态监视需要有人定时巡视，不能及时发现和处理设备故障。
2.生产过程信息不透明
生产现场数据信息不能及时反馈，各级管理人员及时掌握生产的详细进度，并针对可能产生的问题进行预判，缺乏真实的数据支持，无法分析问题原因的现状。
在目前作业计划的执行过程中，现场缺乏信息化管理手段，导致现场问题不能在第一时间反馈给生产管理者，与生产现场相关的职能部门和岗位缺乏与生产现场统一的、直接的信息平台，严重影响了现场问题的及时解决，并最终影响作业计划的按时完成。
3.生产数据未全面共享
信息流转滞后，异常问题无法及时响应处理；车间生产管理、设备管理、质量管理未实施信息化建设，各类生产数据分散存储于各个部门的电脑中，相关数据不能及时共享，统计分析需要花费大量的人力物力。
4.缺乏完整的产品追溯体系
目前，程序管理混乱、易丢失，无法实现追溯管理，质量管理采用手工方式进行管理，不能及时针对质量问题进行追溯与分析。
5.不能及时提供全面的kpi和管理报表
在目前条件下，印制板生产管理中所需的各种报表均通过人工方式进行统计，存在费时费力等现象，报表准确性也无法得到保障。
6.存在无法进行工业大数据分析的风险
在目前环境下，由于未建设全面的信息化管理平台，不能进行生产数据的存储，将无法进行工业大数据分析，无法发现企业生产管理的深层次、瓶颈问题，不能为未来的战略决策提供数字化支撑。
二、解决方案及特点
2.1系统架构
智能产线主要包含由智能加工、智能装配、高精密机床和车间智能信息化组成。
智能制造工程中心房间面积大约200平米，由高精密机床、六自由度机器人、视觉检测等组成的智能制造示范线位于房间的中间位置，在防护围栏的外侧有大屏幕显示屏，对生产过程中的信息可以根据需要进行展示。
图1-智能产线
2.1.1使用条件
电压：3-380v，50hz
最大用电总功率：80kw
气源要求：压力≥0.6mpa，流量≥350l/min
2.1.2基本配置
（1）打码工位：1台；
（2）扫码工位：1台；；
（3）高精密机床数量：2台；
（4）六轴关节机器人：2套；
（5）视觉检测工位：1台；
（6）自动装配工位：（压装1台，拧紧1台）；
（7）输送线：1套；
（8）车间智能信息化系统：1套。
2.1.3动作节拍
（1）布局图左侧为上料位，机器人把待加工工件a和工件b放入等待托盘中，托盘随传送带进入打码区域进行打码，并随传送带进入待加工区域等待机器人抓取。
（2）机器人抓取工件a进入扫码区域，扫描完成后系统记录数据，机器人移动到机床a处等待，机床a加工完成后机床门打开，机器人把工件a放入到机床a中，机器人退出，机床门关闭，机床a进行加工。
（3）机器人抓取工件b进入扫码区域，扫描完成后系统记录数据，机器人移动到机床b处等待，机床b加工完成后机床门打开，机器人把工件b放入到机床b中，机器人退出，机床门关闭，机床a进行加工。
（4）机器人把机床a加工完成的工件a取出并放入到等待的托盘中。机器人再把机床b加工完成的工件b取出并放入到等待的托盘中，工件a和b随传送带进入装配工位，装配完成后传送带视觉检测工位。通过检测合格产品传送到下料位，不合格产品下线。
2.2打码、扫码工位
工位主要负责给工件打码，激光打出的二维码进入扫码工位进行扫描，达到物料追溯作用。
设备描述：设备由激光头，激光控制，软件，举升定位机构，激光头变位伺服机构等。激光打码机用于待加工件的打二维码工作。
设备动作：加工工件经输送线输送至打码工位，由工位的举升定位系统将工件举升定位，激光头由伺服变距系统拖动至打码位置激光头打码，打码完成后，激光头回原处，举升定位系统落下放料完成动作。
光纤激光打标设备特点以及优势：利用激光束在各种物质表面打印上永久的标记。（1）通过激光光能对目标物质表层的蒸发而露出物质深层；（2）通过激光光能导致表层物质的化学物理变化而刻出所需图案文字；（3）通过激光光能烧掉部分物质，从而显出所需刻蚀的图案、文字。
光纤激光打标机是采用光纤激光器生产激光的打标机，光束质量好，电光转换效率高。50w的半导体激光打标机，耗电2kw左右，10w或20w的光纤激光打标机耗电不到500w，而10w的光纤打标机的打标速度和打标效果比50w的半导体打标机还好。半导体激光机内的激光模块理论使用寿命是1万小时，光纤激光机内的激光模块理论使用寿命是10万小时。
光纤激光打标机体积小，不含电脑的用电功率
光纤激光打标机主要由：光纤激光器、振镜（打标头）、软件控制板卡、机箱机柜、放工件的十字拖架等组成。
2.3六轴机器人
主要负责毛坯件上料、成品件下料和机床自动上下料。
mc20机械参数表
mc20电气参数表
2.4视觉检测工位
工位主要负责装配完成的工件尺寸检测，机加、装配是否合格。
图2-3d激光位移传感器
3d激光位移传感器通过对产品进行3d检测，优化了产品质量。这些工业传感器与视觉控制器、cognexdesigner软件以及世界一流的3d和2d视觉工具完美组合在一起。
优势：
不同于传统的2d机器视觉，激光位移传感器可提供相对于任何表面的3d轮廓表征。康耐视3d激光位移传感器在出厂时已经过校准，可以实际单位提供精度高达微米级的测量结果，而康耐视的现场校准技术更可以有效维持这一精度，因此用户无需担忧因安装和移动过程中的误差而引发的精度问题。多个康耐视传感器可以组合使用于同一条生产线，生产单一高分辨率3d图像。
（1）以3d模拟执行检测和测量：体积、面积、高度、倾斜、圆拟合和曲率移除工具；
（2）对突起或浮凸字符执行ocr；
（3）按实际单位校准到微米级精度；
（4）提供对比度独立检测：暗背景上的暗物体；
（5）为已对准的2d和3d检测同时采集强度数据；
（6）结合3d传感器和2d相机采用世界一流的3d和2d视觉工具：patmax、1dmax和ocrmax算法；
（7）工业级ip65外壳：提供ip69k外壳选项；
（8）最快扫描率：最高18khz。
高级颜色工具
（1）使用22个彩色滤波器处理真彩色图像；
（2）即使平移、旋转、缩放、倾斜，也可以轻松找到颜色特征；
（3）简化复杂的颜色场景的颜色定义；
（4）为基于颜色的检测、定位和识别应用提取复杂的颜色；
（5）准确区分微妙的颜色差异；
（6）创建分段颜色的灰度图像以便可以使用其他工具。
机器人引导的突破
（1）无需昂贵的精密夹具；
（2）简化机器人校准；
（3）处理各种不同的元件类型，无需转换模具；
（4）增加放置前和放置后的检测。
2.5装配工位
工位主要负责机加完成的工件进行压装。
图3-自动压装设备
设备描述：负责工件压紧工作，设备由压机，定位举升机构，压头定位机构，传感器检测机构等组成。
设备动作描述：工件通过输送线送至压装工位，顶升气缸举升定位，机械手抓取在顶升定位处抓取工件放入到移动滑台中，滑台移动送到压装位，压机压装。压装完成后滑台退出，压机复位，机械手抓取压装完成工件放入到举升定位中，举升机构下降，挡停放料完成压装工作。
智能压装设备特点以及优势：压机动作迅速，传动平稳，机构装置简单，出力调节容易能耗低，软着陆不伤害压头以及工件，寿命长，噪音小等特点。广泛应用于汽车航天，钣金加工等行业。同时本设备配备压力检测装置，通过压力传感器可以实时监测压装情况并将压装数据反馈至系统，以便追溯反馈等。
2.6中之杰高精密机床
图4-中之杰高精密机床
vu540高精密数控机床是我公司根据市场需求，并对比国内外同类型机床参数，自主研发的一款高精度加工机床。该机床主要有以下特点。
（1）新材料的应用。该机床的床身和立柱采用了优质矿物铸件精密铸造成型，减少机加工时，同时矿物铸件具有复杂外型的成型能力、高精度、吸震性好、热稳定性高、耐腐蚀性强等特点。
（2）传动系统精度高。各轴运动采用直线电机驱动，结构简单，无反向间隙，响应速度快，运动精度高。
（3）良好的温度控制。高精密机床由于机床的总质量远高于所切削的材料，而且单位时间的切削量少，因此只需要维持机床所处环境的温度恒定，即可避免大部分热变形的问题。关键部件如直线电机、电主轴均采用水冷机恒温控制温度。
（4）高精密电主轴。与传动主轴相比，高精密电主轴具有高速且发热量低、高旋转精度、维护成本低、低振动、低噪音、刀具使用寿命长等特点。
2.7车间智能信息化
2.7.1系统环境
（1）硬件环境
触摸终端一体机：服务器兼人机交互。
客户机：双核2.0以上，内存1g以上。
计算机数量达到应用点数的要求。
（2）网络环境
应用部门网络带宽速率不低于100m，网络延时不超过50ms。建议采用有线网络。
2.7.2功能分析
dnc/mdc为机床数据和上层信息化管理系统的中间枢纽。集成了机床技术、网络技术、计算机技术，为上层系统提供数据，同时可以把上层的数据下发到机床，系统网络拓扑图见下图。
图5-系统网络拓扑图
2.8数据采集及分析模块
数据采集与分析模块是将车间任一设备作为信息的节点，把其纳入到企业整合信息化的管理中，可实时、准确、自动的为整个信息系统提供及时、有效、真实的数据。通过该模块，可给机床或其他设备数据和状态带来最大的透明度，并实现生产力的最大化，图为数据采集与分析模块功能简图。
图6-数据采集与分析功能简图
2.8.1数据采集
（1）自动采集
自动采集是指利用设备本身的通讯接口，建立dnc/mdc服务器与设备之间的数据交互。根据设备的不同类型，实现如下信息采集：
（2）过程信息采集
生产开工确认、生产完工确认、人员采集、停机上报等过程信息通过触摸终端上报
2.8.2统计分析
在实际生产工作中，企业经常需要获得生产过程中的各类生产情况的汇总报表信息。dnc/mdc系统报表管理模块进行报表定义以及统计分析，在报表管理模块，提供了报表、线型图、饼状图、柱状图等数据的展示手段。功能块的主要操作人员和角色包括：授权的车间管理人员、调度人员、统计人员。
根据管理需要，统计报表可以分为两类：自动发送报表和查询报表。
(一)报表
（1）统计所有机床及其他设备的运行状态。包括加工时间，空闲时间，故障时间，断电时间。（以饼图，表格数据显示（时间百分比））。按周，月，季，年统计。
图7-设备作业率统计图
（2）统计单台机床设备三率（利用率、运行率、完好率）。（以柱形图形式，数据表格显示（时间百分比））。按周，月，季，年统计。
图8-单台设备三率统计表
图9-单台设备三率统计图
（3）统计时间段范围内所有机床加工的零件工艺工时，最长工时、最短工时，平均工时。（以数据表格显示）按周，月，季，年统计。
图10-工时统计表
（4）设备综合效率统计，根据时间段，班次，机床名称统计查询。按周，月，季，年统计。
图11-设备综合效率分析
(二)查询报表
（1）设备维修查询统计可根据时间段查询机床维修上报记录。（以数据表显示）
查询条件：时间段；
查询结果：以数据表显示
图12-维修信息统计
（2）统计时间段、设备名称、设备状态、查询设备历史状态。（以数据表显示）
图13-设备加工履历查询
（3）停机信息统计，根据时间段，机床名称，加工中心，停机编号查询。
图14-停机信息统计
（4）不良品信息查询，根据时间段，机床名称，零件图号查询。
图15-不良品信息查询
（5）设备报警查询，根据时间段，设备名称，报警号查询
图16-设备报警查询
（6）车间布局图实时监控（实时显示设备的运行，空闲，报警，关机）设备在车间的分布，做成平面布局图。方便直观的看到设备状态，能快速锁定设备位置。
图17-车间布局图
（7）机床单击查询数据
显示内容有：当班机床状态、，操作工姓名、加工程序名称、报警内容和汇总当前班次加工时间、关机时间、空闲时间、主轴负载(按状态显示状态条)、主轴转速倍率（百分比显示）、进给倍率（百分比显示）、机床坐标x、y、z、u、v、w、b。机床编码、零件编码、图号、名称。
点击某台设备，可显示当前班次的数据，以数控机床为例，显格式如下图：
图18-机床单击查询数�...