Өнеркәсіптік байланыс және DataOps: өндірістік деректердің құндылығын ашу

Деректер бар, бірақ пайдаланылмайды

Зауыт цехтарында әр секунд сайын орасан зор көлемде дерек жасалады. Алайда оның басым бөлігі контроллерлердің, сенсорлардың және ескірген жабдықтардың ішінде қолжетімсіз күйде қалады. Инженерлер көбіне деректерді пайдаланудан гөрі, оларды алуға көбірек уақыт жұмсайды.

Бұл мәселе жаңа тәсілдің қалыптасуына түрткі болды. Бір жүйеге барлық міндетті жүктеудің орнына, өндірушілер қазір байланыс бағдарламалық жасақтамасын DataOps платформаларымен біріктіреді. Олар бірге бытыраңқы сигналдарды пайдалануға болатын операциялық деректерге айналдырады.

Шикі машина сигналдарын құрылымдалған әрі пайдалануға болатын өндірістік деректерге айналдыру.

Деректер кедергісін жою

Машина деректеріне қол жеткізу неліктен қиын

Өндірістік желілердің көпшілігінде бірнеше онжылдықта шығарылған жабдықтар бірге қолданылады. Заманауи контроллер мүлде басқа хаттамаларды пайдаланатын ескі жүйелермен қатар жұмыс істеуі мүмкін. Әр құрылғы өз тілінде сөйлейді.

Бұл әртүрлілік техникалық тар орын қалыптастырады. Инженерлер қарапайым мәндерді алу үшін де бірнеше байланыс стандартын түсінуі керек.

Шикі регистрлерден мағыналы ақпаратқа дейін

Байланыс орнатылғаннан кейін де деректерде контекст болмайды. Регистр мәнінің өзі өнімділік, сапа немесе тиімділік туралы түсінік бермейді. Талдау мүмкін болуы үшін жүйелерге түсіндіру қажет.

Құрылым болмаса, деректер бақылау тақталарын, есеп беру құралдарын немесе жасанды интеллектке негізделген қолданбаларды қолдай алмайды.

Екі жүйе, екі міндет

Байланыс платформалары машиналармен алмасуды басқарады

Байланыс бағдарламалық жасақтамасы деректерді сенімді жинауға бағытталған. Ол меншікті хаттамаларды OPC UA немесе MQTT сияқты стандартталған пішімдерге аударады.

Бұл тәсіл арнайы код жазу қажеттілігін жояды. Инженерлер дайын драйверлерді пайдаланып, әртүрлі PLC платформаларына, соның ішінде Siemens автоматтандыру жүйелеріне немесе Allen-Bradley контроллерлеріне қосыла алады.

DataOps платформалары сигналдарды талдауға болатын деректерге айналдырады

Деректер қолжетімді болғаннан кейін, DataOps платформалары оларға құрылым мен мағына береді. Олар бастапқы енгізулерді өндіріс көлемі, тоқтап қалу уақыты және сапа көрсеткіштері сияқты өндірістік метрикаларға реттейді.

Бұл түрлендіру бизнес жүйелеріне өнеркәсіптік хаттамаларды түсінбей-ақ деректерді пайдалануға мүмкіндік береді.

Байланыс және DataOps платформалары міндеттерді бөлісу арқылы тиімділік пен ауқымдылықты арттырады.

Деректер конвейерін жобалау

Шеткі деңгейде стандарттау

Байланыс платформалары деректерді бірізді құрылымдарға келтіреді. Бұл машина көзіне қарамастан, кейінгі жүйелердің біркелкі деректер жиындарын алуын қамтамасыз етеді.

Сондай-ақ SCADA, MES және бұлттық талдау платформаларымен біріктіруді жеңілдетеді.

Операциялар үшін контекстік модельдеу

DataOps жүйелері операциялық контексті қолданады. Олар сигналдарды машина күйлерімен, өндірістік желілермен және өнім түрлерімен байланыстырады.

Бұл қадам оқшауланған деректер нүктелерін толық операциялық сипаттамаға айналдырады.

Шеткі деңгейде өңдеу жүйеге түсетін жүктемені азайтады

Шикі деректерді бұлтқа жіберудің орнына, DataOps платформалары ақпаратты жергілікті жерде өңдейді. Олар жібермес бұрын негізгі метрикаларды есептейді.

Бұл өткізу қабілетіне қойылатын талапты азайтып, шешім қабылдау кезіндегі жауап беру уақытын жақсартады.

Деректерді жинау мен өңдеуді бөлу жүйенің түсініктілігі мен өнімділігін жақсартады.

Өндірістік желіде іс жүзінде енгізу

Бірнеше машинасы бар орау желісін қарастырайық. Әр қондырғы әртүрлі хаттамаларды пайдаланып, өз деректер ағынын қалыптастырады.

Байланыс платформасы бұл сигналдарды жинап, стандарттайды. Содан кейін DataOps платформасы оларды бірыңғай өндірістік модельге біріктіреді.

Операторлар өндіріс саны, ақаулы өнім үлесі және машина өнімділігі сияқты анық нәтижелерді алады. Қолмен түсіндіру қажет емес.

Құрылымдалған жұмыс үдерістері деректердің машиналардан талдау платформаларына үздіксіз ағуын қамтамасыз етеді.

Бұл тәсіл саланы қай жерде өзгертеді

Өндірістік жүйелер нақты уақыттағы шешім қабылдау модельдеріне бет бұруда. Деректер жылдамырақ қозғалып, көбірек мағынаға ие болуы керек.

Байланысты деректерді модельдеуден бөлу әр қабаттың бір-біріне тәуелсіз дамуына мүмкіндік береді. Бұл икемділік ұзақ мерзімді ауқымдылықты қолдайды.

Сонымен қатар ол шеткі есептеулер мен цифрлық трансформация стратегияларындағы үрдістерге сәйкес келеді.

Өндірістен алынған практикалық көзқарас

Инженерлік тұрғыдан алғанда, бұл архитектура бұрыннан келе жатқан тиімсіздікті шешеді. Дәстүрлі жобалар әр деңгейде ауқымды бейімдеуді талап ететін.

Міндеттерді бөлу арқылы командалар әзірлеу уақытын қысқартып, жүйенің сенімділігін арттырады. Нәтижесінде деректер инфрақұрылымы жинақы әрі қызмет көрсетуге қолайлы болады.

Меніңше, бұл модель заманауи зауыттар үшін стандартқа айналады. Ол өнеркәсіптік жүйелердің деректерге негізделген ортада қалай жұмыс істеуі керектігін көрсетеді.

Автор: Майкл Тёрнер, өнеркәсіптік жүйелер талдаушысы. Автоматтандыруды біріктіру және өнеркәсіптік бағдарламалық жасақтама архитектурасы саласында 12 жылдық тәжірибесі бар. Бұған дейін Siemens PLC жүйелерін енгізу және Schneider Electric SCADA жүйелерін біріктіру жобаларында жұмыс істеген.