工業(yè)大數(shù)據(jù),不僅僅只是大量的數(shù)據(jù),而是包含制造相關(guān)的各個階段,多個維度的數(shù)據(jù),要找出數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,保證生產(chǎn)的高效運行和最終產(chǎn)品的質(zhì)量。Siplant正是在這一背景下誕生的西門子數(shù)據(jù)標準化平臺
Siplant是基于WinCC OA軟件的,并通過Javascript基于Google V8引擎進行了二次開發(fā),Siplant繼承了WINCC OA優(yōu)秀的特性的同時,也充分吸收了部分開源軟件的優(yōu)點,從而可以使客戶以更靈活的方式組建自己的APP模塊.
Siplant平臺主要包括了以下幾個方面
一.完整的數(shù)據(jù)采集體系
分布式數(shù)采提供了龐大的單節(jié)點采集規(guī)模(最高1000萬點)
推送式的數(shù)采方式,同時降低網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫負荷
以車身車間為例,生產(chǎn)過程中大量的數(shù)據(jù)來自設備報警和設備工作狀態(tài),由于正常情況下報警狀態(tài)和設備狀態(tài)都不會頻繁改變,如果采取輪詢的方式進行數(shù)采,當數(shù)據(jù)量大的時候就會產(chǎn)生IO瓶頸.
第一種:數(shù)據(jù)庫IO瓶頸,數(shù)據(jù)太多磁盤放不下,而且每次查詢會產(chǎn)生大量的IO,降低查詢速度
第二種:網(wǎng)絡IO瓶頸,請求的數(shù)據(jù)太多,網(wǎng)絡帶寬不夠
而Siplant和Sicar的Prodiag組件配合使用就可以有效的進行數(shù)據(jù)優(yōu)化從而消除數(shù)采系統(tǒng)中的IO瓶頸
PLC數(shù)采方式
輪 詢 | 推 送 | |||
全量保存 | 有變化保存 | TCP發(fā)送 | SICAR(Prodiag) | |
網(wǎng)絡流量 | 高 | 高 | 低 | 低 |
數(shù)據(jù)存儲壓力 | 高 | 低 | 低 | 低 |
PLC對應程序量 | 無 | 無 | 高 | 無 |
便利的數(shù)據(jù)收集方式
使用移動APP實時收集現(xiàn)場的一些人工操作信息,利用Siplant的移動APP模塊,現(xiàn)場人員可以隨時記錄生產(chǎn)問題,維修記錄,以及現(xiàn)場測量信息,和PC端自動采集的數(shù)據(jù)結(jié)合后就可以閉環(huán)整個生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)。
二.通過部署在Siplant平臺上的結(jié)構(gòu)化工具來管理上述所有數(shù)據(jù)
概念:Siplant通過數(shù)據(jù)的水平分層,以工位為依據(jù),根據(jù)生產(chǎn)工藝將 數(shù)據(jù)拆分到不同的數(shù)據(jù)區(qū)中
結(jié)果:
每個數(shù)據(jù)區(qū)的結(jié)構(gòu)都一樣
每個數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)都不一樣,沒有交集
所有數(shù)據(jù)區(qū)的并集是全量數(shù)據(jù)
Siplant就是通過這種清晰的樹狀結(jié)構(gòu)為車間的各個業(yè)務模塊提供高效安全的數(shù)據(jù)服務,所有的數(shù)據(jù)不再是信息孤島,任何部門和個人都可以查看相關(guān)的信息。
三.利用Siplant平臺對生產(chǎn)過程以及設備運行狀態(tài)進行可視化
視覺設計
視覺設計的作用并不僅僅是為了讓圖表更好看,更重要的是,符合可視化原理的設計可以幫用戶更快速地理解圖表想表達的內(nèi)容,利用Siplant內(nèi)置的圖形化模板,如大家常用的Dashboard數(shù)據(jù)大屏,讓用戶可以輕松的創(chuàng)建炫酷畫面的同時又能真實反映現(xiàn)場信息的實時信息,Siplant還支持輕量化的Web 3D方案,讓客戶在一些低端PC也能實現(xiàn)3D生產(chǎn)流程的監(jiān)控。
消息推送
當監(jiān)控到生產(chǎn)或設備有問題時,需要將異常信息實時傳遞給相關(guān)維護人員,以便于及時處理,利用Siplant的現(xiàn)有模板,用戶可以設置多種報警條件,報警消息可以通過郵件,短消息或者APP提醒的方式發(fā)送給用戶,用戶可以通過手機APP及時查看詳細情況并及時處理。
四.多維度的對產(chǎn)線和設備狀況進行評估
導入Siplant平臺的數(shù)據(jù),經(jīng)過預處理后,利用Siplant預置的BI模塊,客戶可以輕松的發(fā)布基于自己生產(chǎn)體系的高質(zhì)量分析報表,通過圖表的敘事能力,讓使用者可以以更簡單的方式,看到數(shù)據(jù)背后的故事。
五.對于一些重要數(shù)據(jù)如產(chǎn)量,節(jié)拍進行問題溯源,把故障點定位到具體設備
比如焊裝工藝中的節(jié)拍穩(wěn)定性分析,通過對節(jié)拍的拆分,并對其中每一個動作進行評估,分析動作的穩(wěn)定性,通過計算一定時間段內(nèi)某個動作波動?的大小,來評價該動作在這段時間內(nèi)的穩(wěn)定性,?越小則穩(wěn)定性越好,同時計算時間段內(nèi)的正態(tài)分布率,進一步評估動作的穩(wěn)定度,從而發(fā)現(xiàn)導致節(jié)拍波動的設備。
再比如利用產(chǎn)量損失模塊用戶可以在看到產(chǎn)量波動的同時觀察到相對應的工藝事件,而且工藝事件還可以根據(jù)用戶需求進行分類,并通過熱力圖的方式對此類事件發(fā)生的頻率和時長進行標注,使用戶可以清晰的發(fā)現(xiàn)對應的事件發(fā)生時序。
而且通過分析不同工藝事件發(fā)生的頻次和長度,結(jié)合產(chǎn)量波動可以得到相對應的關(guān)聯(lián)系數(shù),通過Siplant關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣圖來計算各種事件之間的關(guān)聯(lián)系數(shù),判斷那些事件對產(chǎn)量損失有強關(guān)聯(lián)因素,而哪些事件對產(chǎn)量損失沒有影響,從而使用戶可以定位到關(guān)鍵設備并展開有針對性的改進。
在將來Siplant還會引入全生命周期的的大數(shù)據(jù)應用,包括從設計端引入數(shù)據(jù),同時將制造過程中的數(shù)據(jù)有效的反饋到研發(fā)部門,幫助整個研發(fā)過程的質(zhì)量提升。
整個汽車業(yè)的工業(yè)大數(shù)據(jù)應用給Siplant平臺提供了機遇和挑戰(zhàn),西門子也致力于面對這些機遇和挑戰(zhàn),為中國的汽車制造產(chǎn)業(yè)貢獻自己的一份心力。
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