精选案例丨无线通讯+快速联网——牙刷产线智慧升级不止“快&稳”

• 关键词：研华科技,物联网,牙刷产线
• 摘要：工业4.0正在改变流程制造商建造、运营和维护资产的方式。实际上，生产与能源管理、供应链资产及生产生命周期的方方面都可以藉由数字化转型得到有效改善。

为保证企业持续保持产业竞争力及永续发展，制造商必须利用先进物联网及大数据技术，去实现制造工厂的数字化转型及智能化管理。同样，牙刷制造商为了解决生产效率低、品控难、成本高等难题，就需要一套物联网解决方案，以实现传统工厂的智能化转型。

典型案例分享

无线通讯  快速联网

牙刷产线智慧升级不止“快&稳”

项目背景

工业4.0正在改变流程制造商建造、运营和维护资产的方式。实际上，生产与能源管理、供应链资产及生产生命周期的方方面都可以藉由数字化转型得到有效改善。

工业物联网技术及数字化使流程制造商能够快速优化资源和进行决策管理，如提高产品质量、降低能耗、最大限度地减少停机时间、降低维护成本等，并通过自动化监控提高设备运行及操作的安全性。工厂经理可通过实时数据及智能分析优化生产管理、提高生产力。

越南某牙刷制造商希望将其现有设施改造成智能工厂，进行设备互联及数字化管理，就需要一套远程设备监控解决方案，藉由物联网技术，设备信息可以从端到端进行快速传输与转换，制造商能够更迅捷的识别设备状况和效率低下等情况，以提高管理效率及自动化关键操作提供智慧决策。

系统需求

为了提高生产率，降低人力成本，并有效地将设备和传感器数据进行可视化管理，牙刷制造商需要对自动化数据进行收集，并对过程进行精准控制。那首要即对关键过程数据进行远程监控，例如周期时间、I/O开关、报错警报、压力阀状态、电源参数、塑料注射传感器计数以及数字化温/湿度测量。

然而，由于生产线主要由离线设备组成，设备操作员依赖于基于纸张的数据收集和现场设备监控。数字化的缺失及大型设施及设备区间的距离也为成为网络布建不小的阻碍。

为了实现对设备状态及生产数据集成监控的网络连接，他们需要一种远程点对点数据可视化的解决方案，该解决方案可以快速部署，而无需花费大量成本或更改现有生产线。虽然先进的技术可以改善流量控制并减少过程浪费，但没有足够的空间安装额外的设备。相反，该解决方案需要与现有基础设施轻松集成，支持无线连接和即插即用功能，并具有方便配置的用户友好界面。

项目实施

WISE-4220+WISE-S251

 ● 2.4G Wi-Fi物联网无线模块  I/O + 6DI无线模块I/O，带1RS-485 I/O

ECU-1051TL

 ● 2LAN 2COM Modbus/BACnet/101/104/DNP3/PLC/Azure/AWS 物联网网关

系统说明

制造商布建了一个由数据采集层、数据/协议传输层、数据处理层和MES/SCADA管理系统组成的无线解决方案。数据采集层采用研华ECU-1051TL工业通讯网关和WISE-4220-A+WISE-S251-A无线I/O模块采集设备数据，进而相关数据由MES/SCADA系统转换成Modbus TCP格式通过MQTT协议传输至私有服务器/云端。

WISE-4220 +WISE-S251 I/O模块符合严苛工业级设计，可提供-25 ~ 70°C（-13 ~ 158°F）宽工作温度及多种I/O (AI, DI, DO, Relay, RS-485)，实现可靠运行&高速数据采集，同时其支持灵活的DIN导轨、挂壁、堆栈和抱杆安装，无需电缆即可轻松部署。在网络断开的情况下，数据日志可以保存多达10,000个带时间戳的数据读数，以确保数据不丢失，所保存的离线数据也可以在连接恢复后快速重新传输。

ECU-1051TL网关支持ARM Cortex™-A8处理器及开放式平台，带有两个10/100以太网端口。支持多种通讯协议(DNP3.0、OPC-UA、BACnet/IP、Modbus RTU/TCP、MQTT)和多种数据传输方式(RJ45以太网和Wi-Fi/4G/SIM卡扩展mini-PCIe)，确保兼容多种PLC设备与协议。Linux操作系统和开放式WISE-EdgeLink SDK可使系统集成商自定义开发特定监控需求的应用程序。

系统架构

方案价值

研华无线I/O模块支持即插即用功能，可在室内/室外灵活部署，无需额外布线，有效节省安装时间和成本。同时，产线数据被采集并传输至制造执行系统，以便集中实时远程监控，简化工作流程并减少生产停机时间。通过监测整体设备效率(OEE)，该解决方案帮助企业减少了至少2%的生产线停机时间，每年节省成本约20,000美元。

研华无线设备还支持AES-128加密，用于端到端数据安全传输，以及在网络恢复后本地存储数据的连续性。这在传输过程中最大限度地减少了数据损失，同时让制造商通过既有通讯技术，只需几个I/O模块就可以构建高覆盖、高兼容性的Wi-Fi网络。借助研华的无线I/O解决方案，制造商可以重新构想其内部通信网络和生产流程，从而迈向更加可持续发展的未来。

Why Advantech

研华提供丰富的无线通讯解决方案，即插即用，简单便捷，可实现经济高效的部署与快速配置。需求导向的设计及直观的界面使客户以精简的编程/开发工作快速管理数据。此外，研华的工业网络提供从一线数据采集到后端处理的一站式方案与服务，最大限度地提高操作便利性。

实现智能制造和智能化产线需要跨职能协作和系统集成，因此这也就离不开全面了解行业趋势、市场环境及技术前瞻的合作伙伴。研华凭借数十年的经验，将领域专业知识与先进技术相结合，帮助制造商释放数字化转型的动能。