用于家电自动组装的工业机器人物联网系统案例

一、项目背景

某智能装备制造企业主营空调、冰箱、洗衣机等家电领域的工业机器人，，实现搬运、装配、点胶、锁付、检测等工序的自动化工作。但因设备缺少联网问题而导致运维服务往往不够及时准确，影响到客户的使用体验。因此，实现对机器人的联网监控与高效运维，是本次项目的重点目标。

目前，企业的设备运维模式仍是“故障停机—电话报修—工程师出差—现场排查”，机器人分布于全国各地多个组装车间，工程师从接到报修到抵达现场平均耗时长、差旅成本高。与此同时，每次运维工作仍依赖纸质记录，难以快速检索与整理，导致运维工作得不到正确合理的评估，工作效率与运维成本之间的矛盾越来越大。

在这种情况下，设备状态无从知晓，异常故障难以快速定位，客户往往需要承受较长的时间等待甚至是停机损失，将会极大影响企业的经营口碑。因此，推动设备远程监控与高效运维，已成为企业数字化转型的重要目标。

二、痛点解析

1、设备单机运行，故障无从得知

由于工程项目需求各异，机器人往往分布于全国各地，数量种类多，导致设备管理混乱，出现问题无法精确定位。

2、故障响应滞后，运维效率较差

设备异常数据不能及时反馈到管理人员手中，不能及时管理控制，容易导致生产事故与运维失误。

3、数据记录不全，缺少分析利用

监控中心缺乏充足的数据支持，无法为管理者提供全面准确的信息，数据得不到分析利用，导致决策不够及时精准。

三、项目调研

现场调研确认以下关键条件：

设备方面，机器人控制器以PLC为核心，可输出各关节伺服电流/电压、关节温度、机器人运行速度、重复定位精度、程序运行状态、I/O信号状态、报警代码、电机负载率等参数。

需采集的核心点位包括：各轴伺服电流与电压、关节温度、机器人运行/待机/报警状态、当前执行程序号与节拍时间、重复定位偏差、I/O输入输出状态、故障报警字、产线运行/停机状态。

网络环境方面，设备分布式部署于多个厂区与代工厂，要求网关支持4G无线联网能力，并具备断网本地缓存、恢复后补传能力，避免厂区网络波动造成数据断档。

平台接入方面，数据经网关解析后以MQTT协议上报至客户私有的运维管理平台，实现设备地图、数据看板、故障告警、运维工单与远程维护等功能，并支持手机端、电脑端远程访问。

四、方案实施

监控中心端采用ADSL/光纤接入Internet公网，获取固定公网IP，并搭建VPN服务器。

物通博联工业无线路由WR515做VPN客户端和服务器建立VPN隧道，实现两端内网互通。

数据库服务器上运行采集系统，可以采集工业无线路由WR515下接的以太网PLC数据以及工业机器人数据，从而达到采集监控工业机器人运行状态目的。

工程师通过应用服务器可远程对PLC等设备进行控制及程序程序上下载等操作。

五、方案优势

1、采用工业级高性能处理器，能够经受长期的恶劣环境考验，保证通信的顺畅性；配有设备重拨功能，能够确保设备永远在线。

2、使用当地运营商的4G网络，无需进行网络布线，设备安装灵活，不受地理环境影响，单点设备价格便宜，减少布线问题降低成本。

3、采用标准的通信协议以及丰富接口便于安装施工、调试、运行、维护。可同时采集控制一厂房内的多台机器人。

4、借助vpn网络，当数据出现异常等情况，监控端能及时发现设备故障，同时下发指令对远端工业机器人进行控制。

六、实现功能

设备联网：实时采集各轴伺服电流电压、关节温度、机器人运行状态、当前程序号、节拍时间、I/O状态及报警代码，替代人工巡检与电话报修的信息获取方式。

远程监控：用户通过手机或电脑查看设备分布地图，实时掌握每台机器人的运行状态、位置分布、报警信息与运维工单，实现历史曲线回溯与多设备对比。

故障运维：预设告警规则，触发后自动告警并生成运维工单，通过微信、短信、邮件通知责任人，并记录报警—响应—闭环全过程，形成运维知识库。

远程控制：在权限管控与安全确认前提下，支持下发远程启停、参数调整等指令，主要用于调试与应急场景，控制操作全程留痕。

远程维护：工程师无需前往厂区，通过设备维护通道对远端机器人PLC进行远程诊断、程序上下载与参数修改，显著压缩故障响应时间与差旅成本。

数据分析：将设备数据与工艺数据关联分析，输出设备健康度评估、工艺合规性分析与维保建议，既支撑厂家优化产品与服务，也可作为向客户提供产线效率优化增值服务的依据。

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