“智慧對象”——讓機器變得更具智慧

“智慧對象”——讓機器變得更具智慧

作為原始設備製造商,無需資料科學家告訴您,您就清楚知道:市場對支持物聯網的、更智慧型機器的市場需求日益加劇。您處在前線,必須滿足客戶對設備的要求,即:設備不僅要能夠採集更多資料,而且還要能夠以實用方式把採集來的資料與其他資訊系統共用。

在最終用戶的現場快速而又經濟地對智慧型機器進行整合——這是很多原始設備製造商面臨的一大關鍵挑戰。同樣,應對資訊連通方面的挑戰一直是幾十年來技術演進的一大關注點。

有一個關鍵問題是市場必須解決的:我們如何進一步提升控制系統的資訊化程度從而使整合更容易,以及如何進一步提升智慧型機器所提供的解決方案?

問題的癥結所在:資料雜亂無章、無法識別

如今的智慧型機器生成的資料比過去多,但是典型的機器控制系統所生產的資料雜亂無章、缺乏定義——因此無法被資訊系統識別。

過去,對機器資訊的識別發生在資訊系統平台的整合過程中。為了採集有用資訊,您必須首先查找每個數據點 (每次一個) 以創建並定義資料集。接下來,確定不同資訊應用專案應當如何調查和採集資料。

儘管並不高效,但是過去的機器資料點總共也就幾十個而已,所以整個過程還算簡單明瞭。但如今對於複雜分析的需求 (加之強大機器的每個系統的資料點可能多達數千個) 使得這個過程變得複雜、昂貴。

而創建可識別的資料集只是完成了拼圖的其中一片。此外,資料點還具有不同的意義,具體取決於它們的分組方式。因此,整個過程的另一個耗時而又關鍵的部分是為資料定義一個關係模型。

更改控制層面的方式

目前正在開發的創意控制系統設計工具主要聚焦機器整合方式的更改。

如何做到?讓原始設備製造商在系統集成前定義好可識別的資料點和資料關係模型——在控制層面,作為整個機器程式設計過程的一部分。

這個新功能的核心是系統設計說明,能夠指導您如何配置將成為標籤結構一部分的“智慧物件”。智慧物件根據資訊系統應用專案的要求辨識應當採集什麼資料以及如何、何時採集這些資料。

第二組說明的作用是:圍繞資料創建組織並且確定資料的分組方式。例如,如果六個資料點共同構成意義,則說明會定義一個“父 (級)”以同步採集資料點。

機器控制平臺添加的資訊網關軟體找到所採集的資料以及組織模型並自動將其映射到資料庫。若要檢索所需的資料,資訊系統應用專案會與閘道通訊,在這裡可以通過資料庫形式訪問所採集到的資料以及資料模型。

更智慧的機器——從始至終

這種用於智慧型機器控制系統設計的新方法令整合過程中最為費力的部分之一變得精簡、提升了效率——而且是在您的機床到達工廠之前。這樣做,可充分利用員工的已有技能,進而可以輕鬆地使用 PLC 說明在控制平臺上對功能進行配置。

使整合過程更精簡、更有效是非常關鍵的目標,但同時我們也設想出一種基於智慧物件的方法,其能夠在機器的整個生命週期中提供更多的益處:

  • 更好地對資料進行同步
    • 在如今的工廠,資訊應用專案會根據時間間隔對各個機器控制系統進行逐一資料點的輪詢。憑藉這種非同步資料建立起的關係模型往往是不完整的,具體取決於所採集到的變數的順序——以及需要分析的某個條件是何時被發現的。
    • 智慧物件根據控制系統中檢測到的條件自動觸發資料獲取。與該條件相關的所有資料會在事件發生時被同步採集——然後發送至資訊網關。
    • 短期而言,同步資料是精准查明原因的優選,例如查明機器狀態為何從“運行”變成了“故障”。長期而言,同步的資料為如何提高整體設備效率 (OEE) 提供了更多可探索的方法。
  • 資料集減小,處理更輕鬆
    • 不同的資訊應用專案往往尋找的是同樣的機器資料。如今,每一種應用項目的典型做法都是會對機器控制系統進行輪詢、創建一個資料集——以及擴展工廠的資料足跡。
    • 憑藉目標相同的多個應用專案,智慧物件盡可能將檢查工作量降至最低。其結果就是大幅減少了資料集的數量,進而降低了資料管理、分析和存儲相關的成本。此外,資料的同步採集意味著資料集中錯誤輸入或“雜訊”的減少,因而也降低了 (資料被用於資訊系統應用專案前) 識別及刪除雜訊所需的工作量。

瞭解更多我們的技術如何助力原始設備製造商打造更智慧的設備。

OEM 市場經理 Evan Kaiser 參與了本文撰寫。

 

Dan Seger
張貼 2020-2月-10 張貼者 Dan Seger, Sr. Principal Engineer, Rockwell Automation
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