大多數(shù)人都熟悉工業(yè)4.0、智能制造和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT),這些術(shù)語的興起反映出運營技術(shù)(OT)的巨大變化,其中涉及到了大量的基礎(chǔ)技術(shù),包括云、大數(shù)據(jù)、智能傳感器、單板固態(tài)計算機、無線網(wǎng)絡(luò)、分析軟件、應(yīng)用程序開發(fā)平臺和移動設(shè)備等。
雖然其中一些技術(shù)不是最新技術(shù),但是由于最近成本的下降和易用性的提高,增加了其使用率。這些技術(shù)與諸如控制系統(tǒng)和制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)之類的傳統(tǒng)OT技術(shù)相結(jié)合,通過提供更多數(shù)據(jù)以及利用該數(shù)據(jù)的工具,幫助改制造企業(yè)的運營和業(yè)務(wù)功能?! ?/span>
許多類似的技術(shù),最初都是為信息技術(shù)(IT)部門開發(fā)的,旨在與其它業(yè)務(wù)領(lǐng)域進行交互。鑒于海量的制造數(shù)據(jù)和改進運營的需求,IT正在評估和采用這些工具的可能性。希望利用工業(yè)數(shù)據(jù)的運營團隊,在數(shù)據(jù)集成方面面臨著挑戰(zhàn),這增加了部署此類系統(tǒng)所需的工作量。IT行業(yè)通過創(chuàng)建提取、轉(zhuǎn)換、加載(ETL)軟件來解決這些數(shù)據(jù)集成難題,將業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成到分析系統(tǒng)中?! ?/span>
ETL可以從其它系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(如客戶關(guān)系管理(CRM)和企業(yè)資源計劃(ERP)系統(tǒng)中提取數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)合并到數(shù)據(jù)存儲中,然后通過清理、調(diào)整和規(guī)范化數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換?! ?/span>
為什么之前很少使用ETL解決方案來處理工業(yè)數(shù)據(jù)?原因是工廠中來自控制系統(tǒng)的工業(yè)數(shù)據(jù),與來自業(yè)務(wù)系統(tǒng)的交易數(shù)據(jù)所面臨的挑戰(zhàn)不一樣。對于制造企業(yè)而言,了解ETL解決方案中的每個細節(jié),以最大限度地發(fā)揮潛在數(shù)據(jù)優(yōu)勢至關(guān)重要?! ?/span>
運營數(shù)據(jù)并沒有全部存儲在數(shù)據(jù)庫中以待提取使用。它可以從工廠中的可編程邏輯控制器、機器控制器、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)和時間序列數(shù)據(jù)庫中實時獲得。運營數(shù)據(jù)必須從數(shù)百個設(shè)備和系統(tǒng)中收集數(shù)據(jù),而不是從少數(shù)大型數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)?! ?/span>
交易處理系統(tǒng)可以存儲每筆交易的完整記錄,但是在工廠中,并不是所有的過程數(shù)據(jù)都被保存為“交易”。大規(guī)模的離散制造商,無法存儲離線的每個組件的完整數(shù)據(jù)集。
運營數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換
對運營數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,比IT數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換需要考慮更多的因素?! ?/span>
運營數(shù)據(jù)存儲通常定期進行。存儲的數(shù)據(jù)可以是實際值,例如生產(chǎn)數(shù)量,也可以是根據(jù)原始數(shù)據(jù)獲得的統(tǒng)計數(shù)據(jù),例如每秒檢查但每小時記錄一次的平均、最小和最大溫度值。PLC數(shù)據(jù)點通常具有一個地址或名稱以及一個值。數(shù)據(jù)點僅提供以過程或控件為中心的數(shù)據(jù)視圖。沒有描述、度量單位、操作范圍或其它描述性信息?! ∮捎诠I(yè)數(shù)據(jù)主要用于控制環(huán)境之外的機器維護、過程優(yōu)化、質(zhì)量和可追溯性,因此帶來了一定的挑戰(zhàn)性。在這種情況下,必須對數(shù)據(jù)進行分析和調(diào)整,以對機器進行維護,對過程進行流程優(yōu)化,對產(chǎn)品進行質(zhì)量和追溯。所需的數(shù)據(jù)必須相關(guān)聯(lián),有時必須轉(zhuǎn)換為可用格式?! ?/span>
典型的工廠所擁有的機器具有不同的數(shù)據(jù)。對于分析,必須對數(shù)據(jù)點進行標準化、規(guī)范化,并且在某些情況下使用部件指標來進行計算。分析數(shù)據(jù)通常不如控制數(shù)據(jù)那么關(guān)鍵。企業(yè)使用低成本傳感器收集數(shù)據(jù)以進行非關(guān)鍵分析。傳感器可能會發(fā)生故障或漂移。帶有外部數(shù)據(jù)驗證的冗余傳感器,可以幫助實現(xiàn)良好的數(shù)據(jù)存儲。 工業(yè)數(shù)據(jù)的提取和轉(zhuǎn)換,必須在接近生產(chǎn)機器處完成。這樣數(shù)據(jù)就可以被就地邊緣分析所使用,并發(fā)送到就地數(shù)據(jù)中心或云端。采用邊緣計算還是云計算主要取決于哪個效率更高。制造企業(yè)必須簡化數(shù)據(jù)集成,以實現(xiàn)工業(yè)4.0、智能制造和IIoT的預(yù)期價值。