美信科技,以物联网数据采集助力打造智能工厂标杆
(铝电解资料图 来源:千图网)
编者按:当前,物联网已成为全球新一轮 科技 革命与产业变革的重要驱动力。随着物联网技术的飞速发展,其应用也越来越多。物联网应用都是以数据为基石,需要采集物联网设备的数据来感知周围环境,帮助企业节省时间、能源和金钱。美信科技与某铝业龙头携手开展了一场物联网数据采集的先进试验,以工业物联网解决方案打造高性能、成本可控、可复制的数据采集平台,有效解决制造企业在开启智能运营能力建设过程中面临挑战和难题,助力传统制造企业实现智能工厂升级。 某大型铝业公司是中国最大的铝合金生产基地之一,是铝和铝合金产品领域的国家和行业标准制定者,在行业中有着很高的地位。当前,铝电解企业智能制造面临的最大的问题不仅是OT(即操作技术Operation Technology )本身的问题,也不仅仅是IT和OT的结合问题,更是先进繁杂的新应用和新技术与生产现状的矛盾。在数字化转型的过程中,需要更加关注对数据价值的挖掘以及对物联网、大数据、人工智能等新技术的应用,迎接智造转型过程中的一系列挑战和难题:
1.系统复杂度日益增加,管理设备日益增多; 2.人工巡检费时费力,效果不佳,故障发现不及时; 3.故障诊断耗时,处理不及时,影响生产效率; 4.故障定位后,人工报修流程耗时长,报修后故障解决时间长; 5.没有整体设备运营 的系统化 报表,缺乏运维整体分析,无法 为领导 决策 提供数据支撑 ; 6.需要高效的工业物联网运维管理系统, 以 节约人力、 快速解决问题 、 提升效率 ; 7.实现了国产化操作系统、国产化数据库、国产化服务器、国产化虚拟设备等一系列IT设备的国产化升级 , 但缺乏有效的统一监控解决方案 。 美信科技通过对工厂数据进行数据清洗、数据梳理,并将采集及聚合的数据提供给用户,使其结合业务需求实现更高层级的数据再利用,以盘活数据、发挥数据的更大效能。美信工业物联网平台,以数据定义、数据采集、数据实例、数据第三方接口等功能,提升制造效率、改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,优化运营,从而实现整体收益的提升。 以物联网数据采集助力智能工厂 打造 (场景一) 早上8点,像往常一样,某大型铝业公司信息化管理部张总(化名)准时走进办公室。他打开电脑,在生产管控一体化系统上打开运维管理平台界面,浏览集团的整体设备运营报表。
系统自动报警,旗下某厂某铝电解槽出了问题。铝电解槽在生产过程中一直受困于功耗及安全隐患的制约。其中,破损槽是电解安全生产的重大隐患,一旦发生槽破损,轻则停槽检修,重则影响整个生产流程。对于电解铝企业而言,安全生产是不可逾越的红线,也直接影响到企业的 经济 效益。张总根据告警提示第一时间找到了故障设备,迅速安排人员处理。 随后,张总点击了这个铝电解槽的编码,开始检查设备台账。视图报表显示,该设备一个月前也出过问题。为什么短时间内会重复出问题?张总在思考:“下一步,最好检查下同类设备在其他厂的运行状况,然后分析评估是检修技术的问题还是设备采购的问题。”基于这些数据生成的分析报告,如果问题比较明显,张总将下达检查任务,进行安全风险主动预防。
“通过设备数据采集和分析,我们在很大程度上提升了安全风险的预控能力,每月至少能够有效预防几十项安全风险。同时,极大提升全员安全风险意识。”张总表示。
(编者注:美信科技帮助电解铝企业快速提升生产数据采集的技术,降低大数据使用门槛,通过电解槽槽控系统数据库等技术,成倍提高电解槽数据统计分析能力,并可全面提升电解槽数据运维管理效率。电解铝企业运作产生数据种类是非常多的,这也要求系统的数据统计和展现功能有着较高的需求,帮助企业更好、更加精准分析出数据信息。美信工业物联网平台报表和视图功能灵活性非常高,将数据在报表功能中进行统计分析,并直接展示在系统的首页,让管理者登录系统后能看到想要看到数据,总体提升管理效率。)
(场景二)
信息化管理部专业工程师王凯(化名)的电脑自动显示出他的工作流程——第一项任务是8点半给所属某厂的铝电解槽作一次检查。王凯拿手持设备扫设备二维码后,液晶屏上显示出更具体的任务:测试温度、测试震动、观测设备的腐蚀和泄漏情况,并提示此处操作应注意高空抛物的风险。逐一落实各项检查后,仪器显示:温度异常。 于是,王凯在手持终端输入发现的问题。 随后,信息被即时推送给维修人员小李(化名)。接下来,小李在美信物联网管理平台上分析设备的这一故障。大数据会告诉他,设备到底出现了什么问题,接下来该怎么办。(编者注:电解铝生产现场环境复杂,高温、强磁、振动、多尘、腐蚀等恶劣环境较为常见,导致生产现场数据采集困难,数据链条不完整。进行传统的人工定期测温不仅工作量大,而且测量不及时、测温出现差错等,这些因素都造成不能及时准确地发现槽破损点,从而带来重大漏槽风险。运用物联网数据采集技术,针对告警问题、告警详情,形成告警事件;通过告警事件对工厂流程以及设备进行有效处理,对工厂的内、外部供应链进行系统、高效的整合和管理,将大大提高电解铝厂的运营效率和竞争力。) 在智能工厂的建设中,美信科技将物联数据采集技术应用于智能工厂转型升级,通过工业物联网实现对人员(权限管理)、机器(监控设备)、物(数据采集)、生产环境(监测和能耗)的互联互通链接和智能管理,有效降低生产成本、节能降耗、优化工艺流程,是由制造向智造的必然选择。 美信科技 以物联网数据采集助力打造智能工厂 ,或可为制造企业智造转型提供可资借鉴的样本。
美信工业物联网解决方案
平台定位
多渠道数据采集平台 (互通) :打通和融合内外部多样化、海量的多元数据;搭建监控大数据洞察分析体系,支持智能运营应用创新。
综合监控运维管理平台 (服务) :利用差异化场景,满足不同类型客户的个性化监控需求;支持面向跨业态、跨内外部,支持数字化应用创新。
多管控模式监控平台 (灵活) :根据不同管控需求,支持多种部署模式;搭建多层架构,实现敏捷管理,提升数字化能力建设水平。 平台价值 业务引领:对基础设施进行巡查、监测、预警、分析、评价、服务的全周期管理,解决业务综合管理难问题。
技术驱动:通过提供监控基础技术能力平台,支持高效搭建基础设施监控和运维管理的能力。
降本增效:通过灵活的部署模式和高性能的数据采集分析能力,整体降低资金成本。
总体架构设计
数据赋能物联未来 软件定义智能工厂
以 数据项 定义 不同场景下的数据 信息
(图上数据为模拟演示)
深度结合工业物联网,美信科技以软件定义智能工厂,做到人机互联、机物互联、机器与机器互联,将基础数据、现场数据以及管理数据,呈现在管理人员面前,看到这些数据就如同在工厂亲自办公。 美信科技在物联数据采集、自研数据库等方面所展现出来的优异技术能力, 格外 受到客户的 青睐 。
以基于各种类型数据库和PLC的方式,进行数据采集
根据状态数据,进行表达式判断生成枚举数据,对基础数据、管理数据进行常规数学运算;根据时间范围、设备范围,计算平均值、最大值、最小值;设计实现复杂数学计算所需的算子,满足实际业务系统中需要实现的高级数学运算,以使采集的数据更好地适应客户环境。
数据清洗、梳理、聚合及分享
平台可轻松实现多个业务系统之间的互连,实现各个系统之间信息和流程的共享和管理,优化多个业务系统的信息交互。可基于各种类型数据库和PLC采集的方式实现数据采集;可展示基于数据定义采集的数据实例;数据第三方接口可支持消息订阅,可通过kafka消息队列与第三方进行数据对接。 自主研发的 “ BigRiver ” 高性能物联网时序数据库
美信科技自研 “ BigRiver ”高性能物联网时序数据库 , 专门针对分布式、大数据、监控指标体系复杂场景设计;采用动态分配计算资源模式;集key/value数据库、关系数据库、MQ于一体;方便移植,适用各类平台,支持国产化适配和快速部署。
定向告警、告警优化
平台对各类设备提供准确预警和告警。告警通过短信、声音和界面颜色标识进行提示和发送;告警定向发送;告警策略设置避免网络不稳定等问题引起的误报;告警泛滥抑制避免过度报警;上下级告警依赖机制,上级设备告警,下级设备不再重复告警。
历史数据分析,自动巡检,发现设备隐患
通过设备历史数据分析报告和图表,以及设备指标性能比较图表,发现性能异常的设备;通过告警数据分析,发现经常出现问题的设备或链路;定期自动执行设备巡检,并输出报告,及时发现异常指标。 全面提升监控效率 助力资源优化配置 为实现智能工厂的运用,推动智能工业的协同和标准化进程,美信科技以动态、灵活、可扩展的方式和面向服务的思想,整合现有各种分布式资源(设备、流程、数据等),优化资源配置,构建以监测业务为核心、统一的运维监测系统,实现对各类运维事件的全面采集、合理分析与及时处理,实现运行维护工作的智能化和高效率。
故障快速定位,对告警的管理对象和监测点进行实时过滤,实现快速故障定位和根源诊断。 告警信息、网络拓扑、业务视图,都可直接故障定位;一键定位故障设备,并细化到具体指标;判断设备关联影响,定位问题根源 。 实现对数万设备的监控,并在云平台集中管理。 专门针对运维监控大量数据写入需求设计的高性能数据库,结合以底层分布式架构分散监控负载,实现对数万设备的监控;监控数据存储和处理在TS端实现,只将状态数据和告警数据上传集中云端管理平台的独有方式,以最小的网络资源消耗实现在云平台上集中化管理所有设备。 提供多维度实时状态统计和历史数据分析图表,为领导决策提供数据依据。 清晰展现产销流程,提高工厂生产过程的可控性,减少生产线上人工的干预,实时完整采集生产线数据。
全面提升资源链路监控效率,助力资源优化配置。 提供设备资源链路使用情况的实时监控;提供网络配置文件的统一关联和监控;积累历史数据,提供多层面分析,发现IT资源瓶颈;多角度分析网络资源消耗,管理者可以判断哪些网络资源配置需要优化。
通过对工厂生产系统设施进行巡查、监测、预警、分析、评价、服务的全周期管理,解决生产业务综合管理难问题。 巡检频率可达分钟级至秒级,快速发现问题,快速发送告警;自动保障,无需人工干预,第一时间处理故障;一键即可快速定位所有故障点;自动响应,自动判断,无需过多经验即可判断故障;自动生成运维数据报表,无偏差,报表可视化程度高;自动测算,有效利用能源;通过风险阈值设置,提前发现风险。
随着数字化浪潮的推进,中国从制造大国向制造强国转变,作为工业物联网的基础,数据采集是重中之重,没有数据平台就是无源之水、无本之木。然而,目前的现状是很多边缘层数据却无法实现接入,不能进行大范围、深层次的数据采集,更无法构建工业物联网平台的数据基础。美信科技就将产品定位于构建工业物联网的边缘数据采集平台,要建立一个稳定、安全、完善的数据采集系统,形成统一的数据存储和数据库。未来,美信科技未来将把重点聚焦探索IT和OT融合的数据管理场景和应用,帮助制造企业构建精准的物联网解决方案 。 关 于 美 信 美信科技于2007年成立,全部产品均为自主研发、国内全栈式自主可控。美信科技以高性能时序数据库和物联网智能数字平台为底层支撑,推出 泛IT基础设施一体化综合运维管控平台、工业物联网平台、BigRiver高性能时序数据库 等一系列产品和解决方案,并在众多行业客户中广泛应用。美信科技始终紧随时代发展的步伐,以国家战略规划为指导,以“与客户一起成长”为理念,以持续技术创新为导向,致力于成为国际上有影响力的物联网大数据采集提供商。 一库、一码、四支柱 作为美信科技旗下新一代监控的强势品牌,监控易泛IT基础设施一体化综合运维管控平台以一库、一码、四支柱,打造IT运维国产化时代的核心竞争力。
一库: 美信科技自研物联网时序数据库。 一码: 低代码平台架构,降低适配难度。 四支柱:全国产、高性能 、一体化 、多层级 全国产:核心组件全自主开发,完全符合信创要求。高性能:轻松监测上万台设备,大幅降低部署成本。一体化:IT、动环、物联网全覆盖,监控、资产、工单、流程、CMDB全支持。多层级:支持公有云、私有云、混合云,多安全域,部、省、市多级设备的集中式监控管理。