機加 / CNC · 多品牌機牀數據採集與 OEE 提升
面向多品牌 CNC 機牀車間,用協議網關統一採集設備狀態、產量、報警與刀具壽命數據,疊加 G220 爲老設備做屏幕級兜底,提升 OEE 與刀具管理。
本場景核心方案

機加車間 OEE 的準確性取決於數據採集的完整性——只採「運行/停止」狀態得到的稼動率會嚴重虛高,必須同時採集主軸負載、進給倍率、程序號、刀具壽命,才能算出真實的性能稼動率與質量稼動率。此外,多品牌 CNC(發那科/三菱/西門子/海德漢)的協議異構,是機加數採最大的技術門檻。
一、行業痛點
機械加工 / CNC 數控機牀在設備運維與數據採集上的典型挑戰。
- 車間 CNC 品牌雜(發那科、西門子、三菱、海德漢等),協議各異,設備狀態、產量、報警長期靠人工統計,OEE 算不準。
- 刀具壽命管理缺數據支撐,常憑經驗換刀,要麼過早浪費、要麼過晚導致廢件與撞刀風險。
- 老舊 CNC 無網卡、不開放協議,成爲數據採集盲點,無法納入車間數字化。
- 停機原因分散、難以歸因,非計劃停機損失隱性高。
二、解決方案
以 AIXOT 非侵入式網關組合,構建"屏幕層 + 協議層"雙源數據閉環。
- AIS-G160 以 500+ 協議庫接入主流 CNC(覆蓋發那科/西門子/三菱/海德漢等90%以上主流品牌),採集運行/空閒/報警狀態、加工計數、進給倍率、報警代碼與刀具壽命計數,數據上送 DVS/MES 平臺建模 OEE。
- G160 支持程序上下載(API 封裝,上層應用可直接下發加工程序並讀取校驗)與 M 代碼寄存器讀寫(對 CNC 內部 PLC 做寄存器讀寫,支持上層應用和上下料機器人等外部設備與 CNC 機臺交互操作),構成"採集—上送—反控"數據閉環。
- 無網口老 CNC 由 APM-G220 非侵入接管屏幕,OCR 採集運行狀態與計數,消除數據盲點。
- 設備狀態、刀具壽命、報警按機牀聚合,支撐 OEE 看板與預測性換刀。
三、落地步驟
從接口盤點到標準化閉環的可執行路徑。
- 盤點 CNC 品牌/系統型號與通信接口(網口/RS232/OPC UA)
- G160 配置 CNC 協議模板,採集狀態/產量/報警/刀具計數,數據上送 DVS/MES 平臺建模 OEE
- 對無網口老 CNC,G220 接管屏幕並錄製 OCR 採集腳本兜底
- 建立刀具壽命模型,臨近閾值自動提醒換刀,異常報警歸因
- OEE 與停機原因看板接入 MES,驅動產能與排產優化
四、系統集成與數據打通
與 MES / SCADA / PLC / 質量系統的標準化對接點。
- 與 MES / 車間看板對接:狀態與產量經 OPC UA / Modbus 上送
- 與刀具管理系統對接:刀具壽命計數驅動預測性換刀
- 與 G220 屏幕兜底互補:無協議老設備 OCR 採集
- 與 predictive maintenance 平臺對接:報警與振動數據聯合做預測
五、價值與量化指標
非侵入式方案帶來的可衡量收益。
六、部署邊界與合規紅線
合規與適用邊界
一般機械加工非敏感行業可經 4G 公有網做非敏感調試;但軍工等涉密機加須專網/內網。G220 僅適用帶視頻輸出與 USB 輸入的 CNC 操作面板/工控機,純控制器協議採集由 AIS-G160 承擔。
七、常見問題(FAQ)
針對 機械加工 / CNC 數控機牀 場景的高頻疑問。
不同系統 CNC 能統一採集嗎?
能。G160 協議庫覆蓋發那科、西門子、三菱、海德漢等主流 CNC,非常見系統可經自由協議/寄存器映射接入。
刀具壽命怎麼管?
G160 採集刀具壽命計數與報警,結合模型在臨近閾值時提醒換刀,減少過早浪費與過晚廢件。
老 CNC 沒網口能採集嗎?
能。APM-G220 非侵入接管屏幕,OCR 採集運行狀態與計數,作爲協議採集的兜底。
能做加工程序下發和 M 代碼交互嗎?
能。G160 通過 API 封裝支持上層應用直接下發加工程序到 CNC 並讀取校驗,同時支持 M 代碼寄存器讀寫——對 CNC 內部 PLC 做寄存器讀寫,滿足上層應用和外部設備(如上下料機器人)與 CNC 機臺交互操作,結合 MES/DVS 平臺形成數據閉環。
在「機械加工 / CNC 數控機牀」場景中,G160 協議網關能對接哪些品牌的 CNC、PLC 與注塑機?
AIS-G160 內置 500+ 工業設備協議驅動庫,已驗證支持發那科、西門子、三菱、新代等 CNC 系統;西門子、三菱、歐姆龍、臺達、匯川等 PLC;弘訊、科強、盟立、震雄等注塑機品牌。具體支持型號請見本頁「設備兼容性」清單,部分老舊設備需現場確認網口或擴展模塊條件。
G160 支持的 CNC 數控機牀品牌與型號
AIS-G160 內置 500+ 種工業設備協議驅動庫,對 CNC、注塑機、機器人等通用網關“接不好”的專用控制器有原生品牌支持。以下爲已驗證可接入數據採集的主流品牌與型號(部分型號需現場確認接口條件)。
| 品牌 | 支持型號 / 通訊條件 |
|---|---|
| 發那科 FANUC | 有網口的系統均可通訊;無網口需現場確認是否可加擴展模塊 |
| 新代 SYNTEC | 系統版本 10.116.16X 及以上 |
| 三菱 Mitsubishi | E70、M70、M700、E80、M80、M800 |
| 兄弟 BROTHER | 有網口的系統 |
| 西門子 SIEMENS | 828D、828DSL、840DSL、808D/808DSL(有網口) |
| Haas 哈斯 | 網口全系列 / 串口全系列 |
| KND 凱恩帝 | 有網口的系統 |
| GSK 廣數 | 有網口均可;988 系列、25imc 等 |
| 其他帶網口品牌 | 華數、馬紮克、海德漢、華中數控等亦可經邊緣網關對接 |
G160 支持的 PLC 可編程邏輯控制器品牌與型號
AIS-G160 內置 500+ 種工業設備協議驅動庫,對 CNC、注塑機、機器人等通用網關“接不好”的專用控制器有原生品牌支持。以下爲已驗證可接入數據採集的主流品牌與型號(部分型號需現場確認接口條件)。
| 製造商 / 品牌 | 典型系列與型號 | 通訊方式 | 協議 / 驅動 |
|---|---|---|---|
| 西門子 Siemens | S7-200(PPI)、S7-300/400(MPI)、S7-200 Smart、S7-1200、S7-1500、LOGO! | 串口 / 網口 | S7 PPI、MPI、S7comm、Modbus TCP |
| 三菱 Mitsubishi | FX0/FX1/FX2、FX3U/3G、Q 系列(Q00J/Q00/Q02/Q02H/Q06H/Q12H/Q25H、QnU Q00U~Q26U、QnA/A 系列)、FX3U-ENET、FX5U、QJ71E71 | 串口 / 網口 | 三菱 MC、MELSEC、SLMP |
| 羅克韋爾 AB | Micro800 | 網口 | EtherNet/IP |
| 產電 LS | XGT、XGB、XBC-DN32U | 串口 / 網口 | 私有協議 |
| 莫迪康 Modbus | 標準 Modbus 設備 | 串口 / 網口 | Modbus RTU / ASCII / TCP / RTU over TCP |
| 施耐德 Schneider | 全系列 | 串口 / 網口 | Modbus RTU / TCP |
| 電力規約 | 電力終端 | 串口 / 網口 | IEC 60870-5-101、DNP3.0、IEC 60870-5-104 |
| 和利時 HollySys | LE/LK220、LK210 | 串口 / 網口 | Modbus RTU |
| 信捷 THINGET | XD/XL、XC | 串口 / 網口 | Modbus TCP |
| 匯川 Inovance | H1U/H2U、H3U、H5U | 串口 / 網口 | Modbus |
| 歐姆龍 OMRON | CJ/CS、CV、CP | 串口 / 網口 | 歐姆龍 FINS、Ethernet TCP |
| 永宏 FATEK | 全系列 | 串口 / 網口 | 私有協議 |
| 臺達 Delta | DVP、AS228T | 串口 / 網口 | Modbus RTU / TCP |
| 松下 Panasonic | FPX、FP | 串口 / 網口 | MEWTOCOL_COM |
| 海爲 Haiwell | 全系列 | 串口 | Modbus RTU / ASCII |
| 科威 Kewei | LP 系列 | 串口 | Modbus RTU / 私有協議 |
| 電錶 / 環保 / 樓控 | 智能電錶、環保監測、樓控設備 | 串口 / 網口 | CJ/T188、DL/T645(2007/1997)、HJ212、BACnet MS/TP、BACnet IP |
| OPC UA | 支持 OPC UA 的軟件/設備 | 網口 | OPC UA |