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通快 TruLaser Cell 系列：基于 OPC UA 的數據挖掘及應用
在工業4.0的背景下，通快(TRUMPF)的 TruLaser Cell 三維五軸激光加工設備作為高精度加工工具，對其狀態、性能和效率的監測尤為重要。為此，通快基于高效的 OPC UA 通信協議，開發了專用接口，在確保數據安全的前提下，實現了對機床多種數據的監測。
OPC UA 通快機床通訊架構
數據應用
OPC UA 的數據結構包括地址空間模型、數據模型、服務模型和信息模型等核心組件，這些組件共同確保了數據交換的一致性和標準化。在通快機床領域，OPC UA 的數據模型可以細分為生產計劃、機床狀態、報警信息、程序信息、技術參數等多個部分。
01 生產計劃
通過 OPC UA 接口，機床可接收生產管理系統的生產計劃，管理者可實時監控其執行狀態，并靈活調整生產任務，包括啟動新計劃、停止當前任務、更改或刪除生產訂單。
02 機床狀態
OPC UA 數據模型可提供機床的詳細狀態信息，如正在啟動、完成啟動、準備就緒、正在執行生產、中斷、正在關閉、已經關閉以及排氣系統等系統狀態，幫助操作員及時了解機床狀況并采取相應措施。
OPC UA 數據應用
03 報警信息
OPC UA 接口可實時收集報警信息，包括信息類型、嚴重性、時間、編號和參數等，便于快速定位問題，減少停機時間，這對確保生產產量和產品質量至關重要。
04 程序信息
程序信息包括程序名稱、工位編號、執行數量、生產訂單和物料號等信息，有助于跟蹤生產進度并確保任務順利完成。通過OPC UA 接口，可實時監測程序運行狀態(運行、停止、中止或結束)及運行時間，為評估生產效率提供關鍵數據。
05 技術參數
技術參數根據應用可分為激光技術參數(切割)、焊接技術參數等，例如額定功率、材料類型、材料厚度、激光頭類型、激光頭編號、聚焦鏡焦距、軸加速度、氣體類型、氣體壓力、噴嘴距離、加工速度和門控頻率等。這些數據對于分析生產效率、優化生產流程和提升產品質量至關重要。
OPC UA 數據應用
通過 OPC UA 接口還可監控光柵、安全門及急停等安全設備的狀態，有效保障人員與設備安全。
OPC UA可以監測機床的能耗和工件計數，幫助分析能源消耗，優化生產成本。
機床支持通過 OPC UA 接口導入 LST 或 TPP 文件，這些文件通常包含了工件加工的詳細參數和指令，用于記錄生產數據或用于后續的數據分析和回溯。
OPC UA 接口為機床的生產管理、故障預警、工藝優化及安全保障提供了一個全面的數據支持方案。通過實時監測和數據分析，可以提高生產效率，降低維護成本，確保生產安全，實現與上層管理系統的無縫連接，從而推動智能制造和數字化的發展。