智能制造全域数据分析方案

uwb定位| 1970-01-01

制造业是我国的支柱产业。2020年,我国工业产业GDP达31.3亿元,占全国经济总量的30.8%,其中制造业贡献26.59亿元,占全国经济总量的26.2%。伴随着工业4.0、物联网、数字孪生、大数据等信息技术的高速发展,生产要求速率更高、产品要求质量更细、生产弹性更优的智能制造得到强劲发展。其中,数字化工厂就是工业4.0的核心,是智能制造的基础。通过数字化将数据转变为信息,通过网络化和智能化的决策,创造更大的价值。智能制造被列为了国家“十四五”期间制造业信息化发展的方向。

智能制造全域数据分析方案包括:

1、制造实时数据接入

2、数据加工和处理

3、数据大屏

4、电视可视化大屏

一、 制造实时数据接入

在制造业中生产数据要实现智能商业分析,那么最大的关注点就是数据如何接入。如果我们对制造业有所了解,那么庞大的数据量使我们对工业大数据层面会有一个更加深入的认识。在这个领域,数据是制造行业的一个宝库,对于未来的智能制造发展而言,工业大数据的采集,存储和应用是实现商业智能最快捷的捷径。

通常,我们如果要打造一个智能制造企业,则需要引入一系列的信息化系统,其中最典型的就是PLM(产品生命周期管理系统);PDM(产品数据管理系统),QMS(产品质量管理系统)等多个系统,这还仅仅只是应用系统数据;而在正式成产环境中,我们所面临的设备检测数据,生产检测数据,以及生产过程中的每个环节的监测点数据。那么如何实现海量数据对接呢?

在实际生产中,根据不通的数据存储类型,我们可以将按照不同的数据源类型来区分,如:关系型数据库,nosql,文件型数据,网络数据源,流数据等等不同类型的数据。为了完善智能制造商业智能的能力,则需要接入目前各类生产环境中的数据。

今天,我们来一起学习一下在智能制造行业,数据对接的集中典型方式。就从目前比较实用的几种对接方式:

1.数据源对接

2.JSON直连

3.流式数据集

4.推送数据集

智能制造全域数据分析方案_看板

JSON直连

此功能,可以在使用中直接链接api数据源,在使用过程中实时调用,返回最新接口数据。基于http请求,在wyn enterprise中数据连接不再基于数据库,在业务逻辑处理中,我们更可以在接口端处理完成,减轻了服务处理数据的压力;如果目前项目使用的是前后端分离,那么在使用​​wyn enterprise​​来做集成时,可以直接调用业务api;减少配置数据集的工作量。部分业务系统数据库不会第三方项目开发,此类系统,则只能用接口的方式来完成业务对接。

流式数据集,推送数据集

通过使用​​wyn enterprise​​,可以轻松实现流式数据的处理,流式数据轻松对接,并且将流式数据实时展示到仪表板中。实时直观的改变数据图表,让整个仪表板更加动态。随着车间数据的实时性要求越来越高,IOT数据采集功能要求日益增长,那么随之而来的各类解决方案也就顺应时势的崭露头角。流式数据就是为了解决这一环节的数据痛点。通过对接设备源,工厂传感器,社交媒体流,服务器敏感数据收集,空气质量检测点数据发送等等一系列高频次数据源。第一时间对接数据,完成可视化展示。

一、 数据处理和存储

实时数据:

实时数据具有失效性,随着时间的推移,实时数据值就失效了。过时的实时数据因为可以反映制造系统的发生和发展过程,因此对制造人员有重要的参考价值,通常许多过时的数据都按时间和类别被保存下来,这就是历史数据。实时数据主要是指的数据延迟小,例如毫秒、秒、分钟级的延迟,小时级的延迟称之为“准实时数据“更为准确了。在BI领域,实时数据就相当于一个监控,能时刻反馈出当前关注点数据的最新情况。在数据处理上,实时响应,实时处理。在处理中总体分为两个步骤:①获取数据;③数据处理展示。

智能制造全域数据分析方案_智慧_02

缓存数据:

缓存数据,是指在硬盘内部预先存储,一些数据暂时性的保存起来以供读取和再读取。对于大数据缓存的硬盘在存取零散文件时具有很大的优势。在系统中处理数据时效率更高,查询效率更快,尤其是采用分布式部署后,可以大大提升查询效率。相较于实时数据,就相当于将前一刻的数据进行预处理,将所处理的数据进行存储,方便于使用。在数据处理中,只需要做数据数据处理步骤即可。

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从以上两图,就可以看出,两种数据类型,在数据显示中的处理流程与效率。

那么两种类型的数据,我们在使用中用什么区别呢?

实时数据:

直接链接着业务数据库或者设备定时推送的实时数据;当业务系统产生新的数据之后,就会立即进行运算处理。

主要优点:

数据的时效性强,可以做到秒级或者毫秒级时延,所见即所得。提升产品响应效率。

缺点:

需要不停的进行数据计算,即每秒钟或者每分钟进行数据清洗和计算,资源消耗大,同时依赖数据库本身的性能,自助式分析性能会略差与抽取模型

主要使用场景:

在车间看板中,需要在做一些实时监控,时刻监控设备运行状态;在设备运行中,各项指标是否符合要求;在生产阶段,需要时刻对产品参数进行监测,则需要实时数据进行响应。

缓存数据:

抽取数据模型,在数据产生之后,不会立即对数据进行清洗,而是在固定的周期进行ETL,例如每天在凌晨12:00之后,处理前一天产生的数据,每月的最后一天,汇总本月产生的数据。

主要优点:

能够处理的数据量巨大,从企业成立以来的历史数据,都可以存储、计算处理、分析应用。

数据更准确,对于一些交易类的业务,存在订单状态流转,例如酒店,用户早上下了订单,但是下午有突发情况行程有变,取消了。在离线数据处理时,取当天订单成功状态,就不会计算在内。但对于数据漂移,即12点前下单,12点后取消的情况,就也无法统计到了,这种情形,在数据清洗任务处理时,可以采用全量更新的方式,每日更新全部数据,取最终的订单状态。

缺点:

抽取数据模型的缺点也很明显,就是慢,产生的数据需要等到刷新周期才会进行更新,才能看的到。

主要使用场景:

在数据处理中,需要处理一些实时性不高的数据,从时间维度来说,一般是处理T-1的日期数据,例如今天的日期T=2021-11-12,那么数据结果中,能够体现的业务数据只包括前一天的(昨日数据)。当然离线数据也可以是处理历史的数据,对历史的数据进行分析统计。

一、 数据可视化

各位使用过Wyn Enterprise制作数据可视化的小伙伴应该都对可视化插件机制有所体会。通过可视化插件,可以实现任何想要实现的可视化场景。目前,官方已经提供了近百种可视化插件,包括:里程碑、KPI卡片图、关系图、浮动菜单、三维模型、3D旋转KPI、图片动态预警、3D色阶地图等。特别是在智能制造领域,我们推出了状态图、声音预警、3D模型、图片预警等典型的生产相关的可视化插件。丰富的插件满足了很多客户在项目中的特殊可视化需求。

同时,我们官方也在不断的对可视化插件进行更新,将更多用户反馈的高频可视化图表包装成现成的可视化插件,不断的将各种可视化的“不可能”变为了“可能”。

近期我们又有一批高颜值、高酷炫的可视化插件新鲜出炉啦!我们快来速览下,本次都增加了哪些插件更新呢?

1、 智慧巡检路线插件

该插件主要应用于智慧园区、设备管理、预警、行驶路线跟踪等场景,可以和自定义地图组合使用。只需要底图,即可轻绑定数据,绘制路线。

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该插件可高度组合,各功能间可以组合,单独配置。并且支持数据联动,选取联动等多种实际需求。为用户自作智慧园区等特定业务场景提供了更加专业,智能,全面的扩展控件。

2、动画柱状图插件

该插件只要应用于如油气站、矿区、用电量、CPU占用等需要监控数据直播的场景,科室直观的动态、立体显示指标的变化。

3、视频流解析插件

监控视频是数据可视化大屏的重要组成元素,在很多场景中,客户希望在大屏中可以展示实时的监控场景,在通过可视化图表监控数据的同时,了解现场发生的情况。

本次新增的视频流解析插件,可以将监控、直播等实时视频流,轻松的展示在​​WynEnterprise​​涉及的数据大屏中。

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4、制造业专题插件

4.1里程碑/时间轴插件

生产制造的工序流程可视化需要使用里程碑图来实现,每个产品需要若干工序才能生产完成,每个工序的名称、工序状态、开始时间、结束时间等,都可以通过里程碑图类展示。

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4.2 3D模型插件

在智能制造可视化场景中除了通过图表/表格展示数据外,通过接入3D模型的方式可以更加直观地展示和分析数据,基于数字孪生的智慧工厂,可以将车间、设备等进行三维可视化,并与分析图表进行实时交互分析。

4.3声音预警插件

对设备运行指标进行监控,异常或故障进行声音预警,异常和故障设置不同的提示音,可以及时有效的告警,提醒设备管理人员安排检修。声音预警比可视化预警效果更佳。

4.4状态时间图插件

在生产制造领域,经常需要在连续时间内呈现设备的不同活动状态,用于监控设备的运行情况,就需要使用到状态时间图。

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4.5图标预警

图标预警可以将需要预警的信息通过不同的图标来进行提示,对关键指标进行监控。

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5.6图片预警

各产线设备云心状态监控,对异常设备和故障设备进行闪烁预警,异常设备黄色闪烁,故障设备红色闪烁,实时提醒,发现设备故障及时排查。

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一、 电视可视化大屏

随着数据可视化技术的发展,数据大屏被越来越多的应用到企业的管理和生产的各个环节。同时,随着LED显示技术的发展,LED电视因为其灵活度高、成本低、方便操控、易用挪动等原因,被更普遍得作为数据大屏显示的载体,特别是在智慧园区、智能工厂、智慧城市等领域。例如在智能工厂的建设过程中,越来越多制造企业为了实现监控每条生产线的生产进度和状态、产品生产质量、5S管理等车间管理需要,将生产信息相关的数据显示在电视看板上,来替代原来传统的在白板上人工绘制和更新的操作方式。让生产管理者更及时、更直观的了解生产情况,大大提升了车间的信息化和数字化水平。-

一般情况下,根据工厂和车间的大小,企业可能会使用数十台,甚至更多的电视大屏来显示仪表板内容,对生产运营数据进行实时可视化监控。然而,如此多的电视,在实际的管理和维护时,有很多的难点。包括:

1、大量电视设备的大屏部署:电视信息通过遥控器配置时,输入配置信息的难度和效率低下。同时,上百台电视分别要显示不同的看板内容,如果一台一台部署,这个重复工作量是很大的。

2、大屏的后期维护问题:在大屏运行过程中,看板的数据或者展示形式要根据需要做调整。如果设备太多,后期维护也是比较难的点。

WynEnterprise电视大屏方案

针对以上问题,Wyn Enterprise嵌入式商业智能软件在V5.0 Update1版本中提供了非常完美的解决方案。通过Wyn Enterprise提供的Wyn TV APP,客户可以快速的在大量设备中完成数据大屏的一键部署。同时,为IT维护人员做了更周到的考虑,开发了后台控制中心,维护人员能够通过控制中心对每台电视上显示的所有仪表板进行可视化配置和管理,无需每次都在电视上手动配置,从而大大降低后期大屏的维护成本和难度。

智能车间电视大屏方案示意图:

从图中可以看到,我们整个方案中包含一个控制中心和多个电视大屏。

实际在部署Wyn Enterprise电视看板方案时,可同时部署电视看板和控制中心,也可以先部署电视端然后再部署控制中心。

电视端部署完成后就可以通过遥控器操作展示大屏内容或切换仪表板等。当有多个电视看板时,只需在每台电视上逐一操作即可。

同时,控制中心会使整个方案更加完善,您可以在控制中心看到所有的设备信息和播放的仪表板并可进行管理操作,使用非常方便。

玩转电视数据大屏只需三步

​​Wyn Enterprise​​电视数据大屏方案不仅全面,同时,配置起来也非常简单。

1、 安装用于部署电视端看板的 TV APP

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2、配置服务器地址

打开wynTV 应用程序,选择配网方式。

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3、选择仪表板

从平台中选择到需要在电视上展示的大屏仪表板即可。

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看完如此完美的电视数据大屏方案,是不是很想在自己的环境尝试啊?