Внедрение облачных технологий в производство
Вступление
Для успешного внедрения Промышленности 4.0 интеллектуальные фабрики должны использовать анализ больших данных, который основан на интеллектуальных способностях, что в свою очередь собирают данные со всех устройств в сети и объединяют их в облачной платформе, которая предлагает мощные возможности обработки, хранения, вычислений и отображения. Подтверждение этому можно увидеть в приложениях диагностики неисправностей оборудования. Традиционное управление техническим обслуживанием оборудования опирается на опытных сотрудников для выявления потенциальных проблем и организации ремонта, когда оборудование выходит из строя.
Однако, поскольку на фабрике обычно размещено много оборудования, трудно быть точным и целенаправленным. К счастью, благодаря тщательному мониторингу и диагностике с использованием облачной системы, руководство не только знает о состоянии каждой машины и оборудования, но и может в кратчайшие сроки предпринять все необходимые шаги для устранения проблем до их возникновения. Они также могут выполнять сканирование дефектного оборудования, анализируя данные, чтобы улучшить показатели обнаружения, увеличить срок службы оборудования и сократить время простоя производственной линии из-за сбоев оборудования.
По сравнению с частными облаками, созданными предприятиями, которые требуют много денег, ресурсов и времени, облачная платформа Advantech WISE-PaaS является решением, позволяющим экономить. WISE-PaaS - это решение Edge-to-cloud с хорошей стабильностью и простыми функциями расширения. Оно также поставляется с инструментом визуализации данных, который позволяет пользователям легко создавать собственные интерфейсы HMI, и модулем удаленного управления обновлениями программного обеспечения, который поддерживает все в актуальном состоянии. Advantech имеет многолетний опыт работы с Промышленностью 4.0 и интеллектуальными заводскими решениями, а также предлагает профессиональные консалтинговые услуги, чтобы помочь производителям в планировании и разработке собственных систем мониторинга и диагностики оборудования облачных платформ.
Системные требования
Всемирно известная сталелитейная корпорация в Тайване - это компания, которая придает большое значение ИТ-инновациям и приложениям, повышающим эффективность производства. Компания производит много видов стальной продукции, и была признана клиентами в стране и за рубежом как лидеры в этой области. Поскольку эти стальные изделия должны проходить более чем через дюжину процедур, таких как обработка сырья, производство чугуна, производство стали и прокатка, персонал фабрики должен обслуживать и управлять широким спектром машин и оборудования на сотнях гектаров производственных площадей. В результате всегда были проблемы из-за нехватки обслуживающего персонала на производственной линии. Таким образом, компания хотела использовать облачную систему, которая использовала методы анализа больших данных, чтобы помочь в автоматизации и восполнить любую нехватку рабочей силы. Они хотели использовать облачную систему для мониторинга и диагностики оборудования и решили сначала внедрить новую систему в цехе холодного проката с сотнями единиц оборудования.
Компания намеревалась создать облачную платформу для мониторинга и диагностики оборудования, которая могла бы удаленно отслеживать состояние своего оборудования и отправлять данные обратно в приложение машинного обучения в облаке для анализа больших данных. Затем, это бы создало прогностическую модель обслуживания для обнаружения дефектов и профилактической диагностики. Соответственно, выбор наиболее подходящего решения для частного облака, включающего программную / аппаратную реализацию и облачные сервисы, был наиболее экономичным способом завершить проект в кратчайшие сроки. Новое решение должно было быть масштабируемым, позволяя включать в будущем больше устройств, и должно было обеспечивать функции для обеспечения согласованности данных, индивидуального обучения машин, обработки исключений, визуализации данных, сбора данных / мониторинга устройств на периферии и многого другого.
Описание системы
Система частных облачных платформ Advantech представляет собой комплексное решение от Edge-to-cloud. Он включает в себя как программные, так и аппаратные продукты, в том числе интеллектуальное устройство, компьютерное ПО для мониторинга и управления удаленными устройствами WISE-PaaS / RMM, платформу WISE-PaaS / EnSaaS для облачных служб IoT, инструмент визуализации данных WISE-PaaS / Dashboard и WISE -PaaS / OTA для удаленного управления обновлением программного обеспечения.
На местах компьютер Smart Box подключается к датчикам вибрации для сбора данных об оборудовании в мастерской, а затем загружает их в облачную базу данных. В облаке платформа, созданная WISE-PaaS / EnSaaS, интегрируется с сотнями интеллектуальных блоков и предоставляет информацию приложению, предназначенному для пользователей. WebAccess / SCADA и WISE-PaaS / RMM отвечают за мониторинг и управление всем оборудованием и устройствами в частном облаке, а WISE-PaaS / Dashboard и WISE-PaaS / OTA облегчают обслуживание и управление системой.
Новая облачная платформа для мониторинга и диагностики оборудования отличается высокой масштабируемостью и стабильностью, поскольку построена на платформе WISE-PaaS от Advantech. WISE-PaaS не только предоставляет множество функций и услуг, позволяющих пользователям иметь большую гибкость для будущего функционального развития, но также предлагает множество вариантов пакетов, позволяющих пользователям выбирать подходящий сервер, память и базу данных в соответствии с фактическими требованиями приложения. Пользователи могут приобрести дополнительные предметы позже, когда их потребности изменятся. WISE-PaaS предоставляет конфигурацию резервного копирования и механизмы сбоя, поэтому, например, первичная и вторичная базы данных, настроенные системой, синхронизируются в любое время. Если узел поврежден, система запустит новый узел и повторно синхронизирует базу данных, чтобы обеспечить согласованность данных для стабильной работы системы.
WISE-PaaS / EnSaaS - это платформа для предоставления облачных услуг IoT. Она поддерживает различные базы данных, такие как InfluxDB, MongoDB и PostgreSQL, а также инструменты анализа машинного обучения R, Python, TensorFlow и Caffe, а также API-интерфейсы RESTful и Node-RED. Такие функции позволили инженерам сталелитейной компании легко проектировать приложения для мониторинга и управления и создавать прогнозные модели для анализа больших данных, чтобы осуществлять мониторинг в реальном времени и профилактическую диагностику оборудования.
WebAccess / SCADA и WISE-PaaS / RMM централизованно управляют оборудованием и устройствами на земле и на границе. В то время как состояние вибрации оборудования в холоднокатаной мастерской и состояние устройств сбора данных / периферийных устройств может точно отображаться на экране мониторинга. WebAccess / SCADA и WISE-PaaS / RMM также будут активно транслировать предупреждающие сообщения при возникновении нештатных ситуаций и уведомлять обслуживающий персонал по электронной почте и SMS.
Что касается визуализации данных, пользователи могут создавать свои собственные панели мониторинга, используя инструмент WISE-PaaS / Dashboard для визуального представления данных в базе данных платформы WISE-PaaS. С помощью различных диаграмм с высокой читабельностью персонал сталелитейной компании мог четко определить рабочее состояние любого периферийного устройства, аварийные сигналы тревоги, модели прогнозирования и многое другое. Служба удаленного обновления WISE-PaaS / OTA позволила компании легко развернуть прогностические модели в назначенном пограничном режиме, чтобы администраторы могли легко выполнять задачи обновления, не посещая сайт лично.
Smart Boxes - это интеллектуальные периферийные устройства, которые интегрируют карту сбора данных PCIE-1802 в промышленный компьютер MIC-7500 для сбора данных на периферии и обработки операций на месте. В дополнение к получению данных о вибрации оборудования через карту сбора данных PCI Express система также использовала высокую производительность MIC-7500 для выполнения профилактического обслуживания. Например, предварительная установка интеллектуальных блоков для выполнения логического вывода может ускорить реакцию на ненормальные события. Или использование интеллектуальных коробок для обучения отдельного оборудования помогает найти, где необходимо внести улучшения.
Реализация проекта
- WISE-PaaS / EnSaaS ： Платформа для облачных услуг IoT / Промышленное решение PaaS для сервиса Edge-to-cloud
- WebAccess / SCADA ： Программное обеспечение для удаленного управления устройствами и мониторинга окружающей среды.
- WISE-PaaS / RMM ： Платформа удаленного мониторинга и управления устройствами
- WISE-PaaS / Dashboard: Открытая платформа для анализа данных и визуализации
- WISE-PaaS / OTA: Беспроводные услуги по обновлению программного обеспечения
- Smart Box: Интеграция компактной безвентиляторной системы Intel® 6-го поколения Core ™ с процессором MIC-7500 с 8-канальным высокоточным устройством сбора данных PCI Express Card PCIE-1802
Системная диаграмма
Заключение
Облачные вычисления являются важным ключевым элементом для успешного анализа больших данных, но обязательным условием является наличие полной системы облачной платформы, которая делает больше с меньшими усилиями. Advantech предлагает широкий спектр продуктовых линеек для предоставления всевозможных решений Edge-to-cloud для удовлетворения любых требований клиентов (включая различные программные продукты на платформе WISE-PaaS, а также устройства IoT, промышленные компьютеры, периферийные устройства и т. д.). Наша опытная команда консультантов может предложить профессиональные консалтинговые услуги, чтобы помочь предприятиям создать собственную систему платформы частного облака, которая включает в себя сетевое оборудование, анализ данных, машинное обучение и другие интеллектуальные приложения.
