Witam czytelników,

W dzisiejszym artykule omówimy zagadnienie, które staje się coraz bardziej popularne (w rozumieniu coraz szerszego stosowania nie tylko w dużych firmach i korporacjach) i szeroko stosowane, a mianowicie transfer danych z narzędzi pomiarowych do komputera PC. Dokonamy podziału i przeglądu dostępnych systemów oraz wskażemy jak dobrać odpowiedni do naszych potrzeb.

1. Po co komu transfer danych?

Dzisiejsze nowoczesne systemy zarządzania jakością nie mogą funkcjonować bez monitorowania i rejestracji wyników pomiarów. Nie ma w tym twierdzeniu nic odkrywczego – pomiary i zapisy są stare jak cała historia zarządzania jakością. Przez kilkadziesiąt lat wszystko co udało się w procesie pomiarów zmierzyć, notowane było w tradycyjnych papierowych arkuszach, następnie w arkuszach kalkulacyjnych typu EXCEL. Rosnąca rola sterowania jakością i statystycznej analizy danych (SPC – Statistical Process Control) prowadziła do wzrostu ilości i częstotliwości gromadzonych danych. Nieodłącznym elementem tego trendu stały się aplikacje komputerowe wspierające ten proces oraz – jako naturalne uzupełnienie – systemy umożliwiające przesył danych z urządzenia pomiarowego do komputera lub innego urządzenia rejestrującego. Główne więc zadanie omawianych systemów to – w pierwszej kolejności – umożliwienie przesyłu danych w ogóle, oraz w dalszej kolejności przygotowanie przesłanych danych do odpowiedniego formatu, pożądanego przez użytkownika bądź wymaganego przez stosowane oprogramowanie.

Rejestracja danych pomiarowych usprawnia statystyczne sterowanie procesami

Zalet wprowadzenia systemu rejestracji danych pomiarowych jest kilka – przyspieszenie procesu pomiarowego, wyeliminowanie możliwości pomyłki operatora, analiza statystyczna, monitoring wielu procesów pomiarowych na żywo – to najważniejsze z nich.

2. Jak to działa?

Ogólnie rzecz biorąc aby przesłać wynik pomiaru do komputera potrzebujemy:

• Urządzenia pomiarowego wyposażonego w wyjście danych (co samo przez się eliminuje z naszego zastosowania urządzenia analogowe)
• Połączenia z odbiornikiem danych – kabla lub nadajnika (w systemach bezprzewodowych)
• Odbiornika danych (interfejs / hub)
• Oprogramowania (nie zawsze, o czym za chwilę).

Aktualny wynik pomiaru wysyłany jest dalej poprzez naciśnięcie przycisku na kablu, nadajniku lub urządzeniu pomiarowym. Istnieje również możliwość sczytywania danych w ustalonych odstępach czasu. Dane trafiają do oprogramowania dedykowanego lub do aktualnie otwartego programu, np. MS EXCEL lub WORD, czy też oprogramowania do SPC. Większość systemów wykorzystuje interfejs USB, zatem instalacja zwykle jest bardzo prosta – przynajmniej przy podłączaniu pojedynczego urządzenia.

Widok programu do prostej analizy danych SPC

3. Popularne systemy

Obecnie każdy szanujący się producent wyposażenia pomiarowego oferuje własny system współpracujący z urządzeniami danej marki (np. Mitutoyo, Mahr). Dostępne są również systemy uniwersalne, działające z przyrządami innych producentów (Helios-Preisser, IBR, systemy chińskie). Generalnie wybór mamy bogaty, natomiast decyzję o wyborze należy podjąć bardzo rozważnie, gdyż może ona rzutować na dalsze nasze wybory w perspektywie kilku co najmniej lat. Przyjrzyjmy się pokrótce dostępnym rozwiązaniom:

• MICROTECH z wbudowanym modułem bluetooth – ukraiński producent narzędzi pomiarowych MICROTECH kładzie ogromny nacisk na wpasowanie sowich produktów w ideę przemysłu 4.0. Urządzenia z systemem MICS oraz te wykorzystujące elektronikę SYLVAC są jednym z najnowocześniejszych i najwygodniejszych rozwiązań na rynku. Moduł bluetooth wbudowany jest w narzędzie pomiarowe, a więc aby rozpocząć wysyłkę wyników wystarczy nam urządzenie albo z wbudowanym bluetooth (smartfon, tablet) albo laptop z odbiornikiem. Darmowa autorska aplikacja MDS (dostępna w języku polskim) umożliwia rejestrację danych z 2 urządzeń jednocześnie. System jest ultraszybki i bezproblemowy – nawet po rozładowaniu baterii i ponownym uruchomieniu narzędzia połączenie następuje natychmiastowo. Aby połączyć więcej urządzeń lub korzystać z zaawansowanych opcji aplikacji MDS konieczny jest zakup licencji płatnej. Poniższy film obrazuje możliwości systemu:

• IBR – na wyróżnienie zasługuje niemiecki system IBR. Jest to system otwarty, współpracujący z urządzeniami praktycznie każdego producenta. Ogromne możliwości konfiguracji, zarówno w opcjach przewodowych i bezprzewodowych. Urządzenia podłączać można do specjalnych szyn, tzw. IMBus, do których wpinać możemy moduły obsługujące różne typy wejść, w tym odbiorniki bezprzewodowe. Sam system bezprzewodowy IBRit – rf1 sprawdza się znakomicie, dostępne są nadajniki dla wielu popularnych złącz. Możliwe jest nawet podłączenie urządzeń wyposażonych w tradycyjne złącze 9-pinowe RS 232. W ofercie autorskie oprogramowanie IBREXDLL (przesył danych do programów zewnętrznych) oraz COMGAGE. Wśród akcesoriów znajdziemy wskaźniki tolerancji oraz komputery rejestrujące. Z uwagi na swoją uniwersalność system IBR jest coraz powszechniej stosowany w polskich firmach.

Nadajnik OPTO systemu IBRit-rf1. Na zdjęciu wpięty w suwmiarkę BOCCHI

• MITUTOYO DIGIMATIC. Popularna w Polsce firma Mitutoyo oferuje własny standard DIGIMATIC. Dostępne są opcje przewodowe i bezprzewodowe (U-Wave). W systemie występuje kilka rodzajów wtyczek i kabli stosowanych w różnych urządzeniach. Dane zbierane są przez pojedyncze interfejsy USB lub interfejsy DMX umożliwiające podłączenie przewodowo aż 16 urządzeń (obsługa 100 urządzeń w wersji bezprzewodowej). W ofercie znajduje się zaawansowane oprogramowanie MeasurLink, możliwy jest również przesył danych np. do EXCEL-a. Do tego bogaty asortyment peryferiów – drukarki, wyświetlacze i wskaźniki tolerancji. System działa sprawnie, ma bogate możliwości konfiguracji i jest zdecydowanie polecany w firmach, które opierają się na urządzeniach tej marki.

Kabel interfejsu DIGIMATIC z widocznym przyciskiem do przesyłu danych

• MAHR. System marki MAHR wspiera standard DIGIMATIC oraz własne złącze stosowane w czujnikach długości. Nowością są urządzenia z wbudowanym modułem do przesyłu danych (Suwmiarki i czujniki MarConnect). Firma MAHR oferuje oprogramowanie MarCom, które pozwala na zaawansowaną konfigurację i przesył danych do oprogramowania zewnętrznego.

• HELIOS-PREISSER. System bliźniaczy do powyższego. Ponownie dostępne opcje z kablami (pojedyncze interfejsy i huby) i bezprzewodowe. Oferowane oprogramowanie MarCom umożliwia konfigurację i przesył danych do programu MS EXCEL. System wyróżnia się wsparciem dla popularnych złącz stosowanych w urządzeniach różnych marek – DIGIMATIC (MITUTOYO) i Opto RS-232 (stosowany w systemach SYLVAC). Dzięki temu zestaw mocno zyskuje na uniwersalności. Wadą systemu jest niewielki wybór akcesoriów.

Odbiornik danych pomiarowych przesyłanych bezprzewodowo, HELIOS-PREISSER Oraz nadajnik ze złączem OPTO RS232, HELIOS-PREISSER

• TESA – system bardzo podobny do powyższego. Oferuje wsparcie dla RS232 i SYLVAC. Oferowany z oprogramowaniem DATA-DIRECT (dane do EXCEL’a) oraz STAT-EXPRESS, pakietem do zaawansowanej analizy SPC. System warto wyróżnić za system TWIN. Bezprzewodowy system TWIN współpracuje np. z suwmiarkami serii TWIN-CAL, które posiadają wbudowany moduł łączności (podobnie jak system MAHR).

• Systemy „chińskie”. Jako jedną grupę potraktowałem urządzenia produkcji chińskiej (marki GIMEX, PRAZISION, HOGETEX…). Urządzenia te wyposażone są w podobne rodzaje złącz (RB2, RB4 itd. ) i pracują z uniwersalnym odbiornikiem danych. System nie wymaga instalacji, podłączany jest przez USB i posiada proste możliwości konfiguracji (znak dziesiętny oraz zachowanie kursora po sczytaniu danych). Dostępne akcesoria to m.in przełącznik nożny i zewnętrzne wyświetlacze. Interfejs pasuje również do urządzeń innych marek, wyposażonych w opisane wyżej złącza, np. BORLETTI.

Interfejs do przesyłu danych z wejściem RB5. Widoczne przełączniki wyboru znaku dziesiętnego oraz zachowania kursora.

Suwmiarka BORLETTI z wyjściem danych RB5

 4. Akcesoria

Wśród oferowanych akcesoriów wyróżnić należy kilka użytecznych pozycji.

Przełącznik nożny umożliwia operatorowi przesył danych bez konieczności odrywania rąk od urządzenia pomiarowego – proste i często mocno ułatwiające pracę narzędzie.

Przełącznik nożny umożliwia sczytanie wyniku pomiaru bez wykorzystywania rąk

Przenośne drukarki umożliwiają wydruk serii danych pomiarowych tam, gdzie niemożliwy jest przesył bezpośrednio do komputera.

Wyświetlacze i wskaźniki tolerancji poprawiają czytelność wyników pomiarów oraz pełnią funkcję ostrzegawczą w przypadku przekroczenia tolerancji.

5. Konfiguracja

Konfiguracja naszego systemu zależy od złożoności docelowej aplikacji. Jeżeli interesuje nas proste połączenie jednego urządzenia, możemy bez przesady powiedzieć, że podłączenie odbędzie się na zasadzie plug & play. Systemy pracujące pod USB nie wymagają nawet instalacji sterowników. Dwa istotne nawet w najprostszym połączeniu parametry to wybór znaku dziesiętnego („,” lub „.”) oraz zachowanie kursora po sczytaniu wyniku („enter” lub „tab”). Odbywa się to z poziomu oprogramowania, bądź interfejsu.

Nieco więcej czasu musimy poświęcić na skonfigurowanie systemów bezprzewodowych. W miarę wzrostu ilości urządzeń pracujących jednocześnie na jednym planie pomiarowym (arkuszu), pojawia się również konieczność przypisania przyrządów do odpowiednich lokalizacji.

6. Wybór systemu

Podczas wyboru odpowiedniego dla nas zestawu rozpatrzyć należy kilka kwestii:

• jakich marek urządzeń pomiarowych używamy? Czy jesteśmy przywiązani i zdecydowani na korzystanie z przyrządów jednego producenta? W takiej sytuacji logicznym wyborem będzie zakup systemy dedykowanego dla danej marki, lub systemu otwartego, jak IBR.
• jakie rodzaje złącz występują w naszych urządzeniach? Jeśli w naszym zakładzie każdy przyrząd jest „z innej parafii”, trzeba wykonać porządną inwentaryzację i zdecydować, które z narzędzi rzeczywiście przeznaczone będą do transmisji danych. Czasem na tym etapie lepiej zakupić nowe urządzenia, specjalnie na stanowiska pomiarowe z opcją rejestracji danych. Nie ma co ukrywać, że jeśli poważnie podchodzimy do zagadnienia (a skoro dobrnęliśmy do tego etapu to tak przecież jest), lepiej wybrać narzędzia dobrej klasy, które zapewnią nam odpowiednią jakość pracy i pewność co do wyników pomiarów.
• czy przewidujemy dedykowane stanowiska kontrolne czy dopuszczamy opcję pomiarów „mobilnych”? Jeśli pomiary odbywają się zawsze w tym samym miejscu, nie ma przeciwwskazań dla systemów przewodowych. Jeśli operator natomiast wędruje z urządzeniem, pora przyjrzeć się systemom bezprzewodowym (uwaga na zasięg – zwykle około 20m, w otwartej przestrzeni bez zakłóceń do 50m).
• jak zbudowane są nasze arkusze pomiarowe? Widziałem już sytuację, gdy zakupiony system wymuszał zmianę układu arkusza z tak błahego powodu jak brak możliwości zmiany ruchu kursora po sczytaniu wyniku (pionowo / poziomo)…
• gdzie trafią zarejestrowane wyniki? Czy oczekujemy od urządzenia jedynie przyspieszenia procesu i uwolnienia operatora od konieczności ręcznego zapisywania wyników, czy może nastawiamy się na poważną analizę statystyczną? Jeśli decydujemy się na opcję drugą, polecam sprawdzić programy poszczególnych producentów osobiście. Pomimo pozornie podobnej funkcjonalności, może okazać się, że któreś środowisko bardziej przypadnie nam do gustu.
• czy mamy zamiar wykorzystywać akcesoria zewnętrzne w stylu sygnalizatorów i drukarek? Część producentów nie oferuje zbyt szerokiego wyboru peryferiów. Naturalnie zawsze pozostaje lutownica, jednak przy zakupie systemu „od zera” polecam zdecydować na etapie wyboru, żeby w przyszłości nie żałować i nie sztukować.

Zapraszam do sprawdzenia oferty systemów do transmisji danych w sklepie pomiarowe.com.pl.