System archiwizacji danych dla przemysłu wytwórczego
Measurement Explorer (MEX) to system archiwizacji danych procesowych wbudowany w platformę Accevo. Wystarczy zdefiniować dowolny sygnał z dowolnego źródła – sterownika PLC, systemu SCADA, czujników, wprowadzania ręcznego lub systemu ERP – oraz ustawić okno pomiarowe, a MEX zbiera, opatruje sygnaturą czasową i przechowuje dane szeregów czasowych z całego zakładu.
Wasze maszyny generują tysiące sygnałów na minutę. Pytanie brzmi: czy dysponujecie danymi wtedy, gdy są wam potrzebne, w formie umożliwiającej podjęcie decyzji? Każdy sygnał, którego dziś nie zarejestrujecie, stanowi lukę w analizie w przyszłym roku.
Czym jest rejestr danych historycznych?
A archiwum danych (zwany również rejestratorem procesów, rejestratorem zakładu lub rejestratorem SCADA) to system baz danych stworzony w celu gromadzenia, oznaczania datą i czasem oraz przechowywania danych szeregów czasowych o wysokiej częstotliwości pochodzących z procesów przemysłowych: temperatur, ciśnień, prędkości, poboru energii, stanów liczników oraz stanów z sterowników PLC, systemów SCADA i czujników. Podczas gdy biurowe bazy danych przechowują transakcje, oprogramowanie rejestrujące przechowuje informacje o tym, co faktycznie działo się w zakładzie, sekunda po sekundzie, przez lata.
To właśnie te dane umożliwiają przeprowadzenie rzetelnej analizy: porównanie czasów cyklu z bieżącego tygodnia z danymi z poprzedniego kwartału, ustalenie, co uległo zmianie przed wystąpieniem awarii, oraz wykazanie audytorowi warunków procesowych. MEX to wbudowany w platformę Accevo system archiwizacji danych produkcyjnych – warstwa danych OT stanowiąca podstawę każdego modułu platformy, od OEE do EMS oraz CMMS.
Archiwum danych a baza danych szeregów czasowych: na czym polega różnica?
Ogólna baza danych szeregów czasowych (lub baza danych SQL dostosowana do tej roli) przechowuje wartości opatrzone sygnaturą czasową – i na tym się kończy. Wszystko, co sprawia, że dane te nadają się do wykorzystania w fabryce, to Twój projekt integracyjny: podłączenie sterowników PLC, nazwanie sygnałów, dodanie kontekstu produkcyjnego, stworzenie narzędzia do przeglądania danych.
System archiwizacji danych produkcyjnych to magazyn szeregów czasowych wraz z otaczającą go warstwą przemysłową. MEX działa w oparciu o TimescaleDB – sprawdzoną technologię do obsługi szeregów czasowych – i dodaje do niej wszystko, czego potrzebuje zakład, zapewniając gotowość do pracy od razu po uruchomieniu.
Baza danych surowych szeregów czasowych zapewnia:
- Wydajne przechowywanie i wyszukiwanie wartości opatrzonych sygnaturą czasową – i nic z branży przemysłowej
- Sterowniki i złącza do sterowników PLC i systemów SCADA – zadanie pozostawione do realizacji w ramach Twojego projektu programistycznego
- W danych nie ma żadnych informacji dotyczących zleceń produkcyjnych, partii, zmian ani maszyn
- Wizualizacja, reguły przechowywania danych i kontrola dostępu zostały dodane osobno
Historyk danych dodaje:
- Wbudowana łączność przemysłowa: OPC UA, OPC DA, Modbus TCP/RTU, MQTT, Siemens S7, Allen-Bradley
- Definicje sygnałów wraz z jednostkami miary, grupami, strategią rejestracji i zasadami przechowywania danych dla poszczególnych tagów
- Automatyczne uzupełnianie kontekstu: pomiary powiązane z zamówieniami, partiami i maszynami z systemu MES
- W zestawie: widoki trendów, pulpity nawigacyjne, eksport danych, dostęp oparty na rolach oraz ścieżka audytu
<2 s
wizualizacja trendów dla zapytań obejmujących miliony punktów
1 s
rozdzielczość pomiarowa tam, gdzie jest to wymagane przez analizę
tysiące
liczba tagów na wdrożenie, bez sztywnego limitu górnego
1 tydzień
do pierwszych sygnałów zebranych w większości implementacji
Najważniejsze funkcje systemu archiwizacji danych MEX
Gromadzenie danych historycznych to dopiero połowa zadania. MEX wyposaża sklep w narzędzia, które przekształcają zapisane sygnały w odpowiedzi – wystarczy je zdefiniować raz, a następnie można z nich korzystać w dowolnym miejscu na platformie.
Zarządzanie parametrami i tagami
Każdy sygnał jest zdefiniowanym parametrem: kanał źródłowy, grupa logiczna, jednostka, strategia rejestracji i zasady przechowywania danych. Wielojęzyczne nazwy umożliwiają obsługę zakładów na całym świecie, a używane parametry są dezaktywowane, a nie usuwane, co pozwala zachować historię.
Analiza wyświetleń: metoda „przeciągnij i upuść”
Twórz widoki wielokrotnego użytku, przeciągając parametry na konfigurowalne siatki wykresów. Widoki są uporządkowane w folderach, udostępniane z uprawnieniami do przeglądania lub edycji oraz stosowane do dowolnego okresu — wystarczy zdefiniować analizę raz, by móc z niej korzystać podczas każdej zmiany.
Wykresy tworzone na podstawie danych procesowych
Wykresy liniowe, kolumnowe i wieloosiowe z kolorami przypisanymi do poszczególnych parametrów, podwójnymi osiami Y, przesunięciami osi X/Y do analizy korelacji, statystycznymi liniami trendu nakładanymi na zakłócone dane z czujników oraz szczegółowymi opisami dla każdego punktu.
Nawigacja w czasie i odtwarzanie
Przechodzenie do poprzedniego/następnego elementu w celu analizy sekwencyjnej, selektory kalendarza i wstępnie ustawione zakresy. Wyszukaj dane z ostatnich 10 minut, całego kwartału lub konkretnego zlecenia produkcyjnego sprzed sześciu miesięcy – dane w czasie rzeczywistym i historyczne w jednym widoku.
Zasady przechowywania danych dla poszczególnych sygnałów
Dane o wysokiej częstotliwości są przechowywane przez okres wymagany przez daną operację, sygnał po sygnale – np. drgania co 1 sekundę przez 90 dni, godzinowe sumy energii przez 10 lat – dzięki czemu pojemność pamięci jest dostosowana do wartości danych.
Eksport i otwarty dostęp
Wykresy można eksportować do formatu JPG/PNG, a tabele do formatu CSV do programu Excel i narzędzi statystycznych. Pełny dostęp do danych sklepu jest możliwy za pośrednictwem API dla Power BI, Grafany i każdej platformy obsługującej REST lub SQL – Twoje dane nigdy nie są zablokowane.
Architektura: od sygnału sterownika PLC do odpowiedzi
System MEX został zaprojektowany jako infrastruktura sygnałowa platformy – jest to system archiwizacji danych w czasie rzeczywistym, stworzony z myślą o rzeczywistych warunkach panujących w zakładzie, a nie o przykładowym zbiorze danych.
Zbiór: protokoły natywne i NATS
Gromadzenie danych z maszyn odbywa się za pośrednictwem biblioteki protokołów firmy Accevo – OPC UA, OPC DA, Modbus TCP/RTU, MQTT, Siemens S7, Allen-Bradley – przy czym sygnały są przesyłane strumieniowo za pośrednictwem systemu komunikacyjnego NATS z rozproszonych urządzeń brzegowych do modułu MEX Collector.
Sklep: Silnik szeregów czasowych TimescaleDB
Dane pomiarowe trafiają do TimescaleDB, rozszerzenia PostgreSQL zoptymalizowanego pod kątem przetwarzania szeregów czasowych: zapewnia ono wydajną kompresję, długi okres przechowywania oraz szybkie zapytania agregujące dotyczące wieloletnich danych o wysokiej częstotliwości.
Wzbogacenie: dołączono kontekst produkcyjny
W miarę zapisywania pomiarów system MEX łączy je z danymi podstawowymi pochodzącymi z System MES – zamówienie, partia, maszyna, zmiana – dzięki czemu można wyszukiwać na podstawie tego, co było produkowane, a nie tylko na podstawie daty i godziny.
Czy korzystasz już z OSIsoft PI lub innego systemu archiwizacji danych?
Warstwa sygnałowa, z której odczytuje dane każdy moduł
MEX to nie tylko samodzielny produkt. To infrastruktura pomiarowa, która zwiększa wydajność pozostałych elementów platformy Accevo: jedno źródło danych, ten sam model danych, zerowe nakłady związane z integracją.
OEE i analiza wydajności
Powiąż zdarzenia produkcyjne z sygnałami procesowymi – odchylenia czasu cyklu, wahania temperatury lub spadki ciśnienia w minutach poprzedzających zatrzymanie – i wyjaśnij przyczyny wahań wskaźnika OEE, zamiast jedynie je zgłaszać.
Monitorowanie zużycia energii (EMS)
Wystarczy raz zdefiniować pobór energii elektrycznej, przepływ gazu i ciśnienie sprężonego powietrza; system EMS odczytuje te dane jako strumień szeregów czasowych, aż do skoków zapotrzebowania spowodowanych uruchamianiem maszyn.
Konserwacja i stan techniczny (CMMS)
Dane dotyczące drgań, trendów temperaturowych, liczników czasu pracy i wskaźników stanu są wyświetlane obok zleceń konserwacyjnych. Gdy sygnał przekroczy próg, wyzwalacz generuje alert, a system CMMS może utworzyć zlecenie konserwacyjne jeszcze przed wystąpieniem awarii.
Kontrola jakości i procesów
Temperatura, ciśnienie i prędkość są korelowane z danymi dotyczącymi wad w celu ustalenia zakresu parametrów pozwalającego przewidzieć odrzuty – stanowią to podstawę dla analizy SPC i predykcyjnej kontroli jakości.
Analiza sygnałów z wykorzystaniem sztucznej inteligencji: zadaj pytanie, uzyskaj odpowiedź
Zadaj pytanie asystentowi Accevo AI prostym językiem. Asystent przeszukuje bazę sygnałów MEX, koreluje odpowiednie pomiary i informuje, co się zmieniło, kiedy i o ile. Nie zastępuje to analizy – pozwala jednak zaoszczędzić godzinę, którą trzeba by poświęcić na ręczne pobieranie sygnałów przed rozpoczęciem analizy. Typowe pytania: “Jak wygląda zużycie energii w dni, kiedy wskaźnik OEE spada poniżej 70%?”, “Co się zmieniło na linii nr 2 w ciągu 30 minut przed zatrzymaniem o godz. 14:45 w piątek?”, “Pokaż mi trend drgań sprężarki nr 4 w ciągu ostatnich 90 dni”, “Które sygnały wykazują najsilniejszą korelację ze wzrostem wskaźnika odrzutów w tym miesiącu?”
W jaki sposób zespoły korzystają z Measurement Explorer
Różne role wiążą się z różnymi pytaniami. MEX zapewnia każdemu zespołowi wspólną bazę danych do analizy operacyjnej – te same dane historyczne, cztery różne zadania wykonane.
Inżynier ds. konserwacji
Podejrzewasz, że w prasie pojawia się usterka. System MEX wykazuje drgania oraz wzrost temperatury w ciągu 90 dni, więc planujesz przegląd, zanim dojdzie do awarii.
Inżynier ds. energetyki
System MEX rejestruje pobór energii elektrycznej z dokładnością do 1 sekundy wraz z danymi dotyczącymi produkcji, co pozwala zidentyfikować uruchomienia maszyn powodujące skoki zapotrzebowania.
Kierownik ds. CI
Dane dotyczące czasu cyklu dla każdej maszyny i każdej zmiany wskazują, które stanowisko odpowiada za wahania wskaźnika OEE w przypadku podobnych produktów – są to fakty, a nie spekulacje.
Kierownik ds. jakości
Temperaturę, ciśnienie i prędkość procesu koreluje się z danymi dotyczącymi wad, aby określić zakres parametrów pozwalający przewidzieć powstawanie odrzutów.
Zarządzanie, bezpieczeństwo i obsługa wielu lokalizacji
Dane historyczne stanowią dowody operacyjne. System MEX traktuje je w ten sposób, stosując środki kontroli, których dział IT i dział jakości oczekują od systemu ewidencyjnego.
Dostęp oparty na rolach
Role administratora, redaktora i użytkownika określają, kto może definiować parametry, tworzyć widoki lub tylko je przeglądać – zakres tych uprawnień jest ograniczony do poszczególnych organizacji, dzięki czemu każda witryna zarządza własnymi sygnałami.
Pełna ścieżka audytu
Definicje parametrów, konfiguracje widoków i schematy dostępu są rejestrowane na potrzeby kontroli zgodności i bezpieczeństwa – kto co zdefiniował, kto to zmienił, kto to przeglądał.
Zaprojektowany z myślą o wielu lokalizacjach
Jedna instancja MEX obsługuje wiele zakładów lub oddziałów, zapewniając izolację danych między organizacjami oraz możliwość przeprowadzania analiz porównawczych między lokalizacjami w dowolnym momencie.
Kontakt z naszym ekspertem
Piotr Kańka, Ekspert ds. oprogramowania przemysłowego
- 60-minutowe spotkanie online z dedykowanym specjalistą prezentującym topowy system z branży podobnej do Twojej
- Modelowanie na żywo Twojego procesu produkcyjnego
- Wycena budżetowa po spotkaniu