历史学家vs.关系数据库

在考虑实现历史记录软件时,一个重要的因素是认识到工厂数据和业务环境之间的差异。许多公司希望以与企业存档相同的方式处理制造数据存档——使用传统的关系数据库。

通过凯文·伯尼尔 二五年四月一日

在考虑实现历史记录软件时,一个重要的因素是认识到工厂数据和业务环境之间的差异。许多公司希望以与企业存档相同的方式处理制造数据存档——使用传统的关系数据库。但是,由于许多原因,关系数据库很少是生产车间的最佳方法。

首先,制造业是实时运行的,需要非常快速的数据收集来进行优化分析。工厂范围的历史记录提供比关系数据库快10-20倍的读/写性能和1毫秒的实时数据分辨率。此外,工厂范围内的历史记录针对“时间序列”数据进行了优化,同时建立了关系数据库来管理关系。例如,关系数据库非常适合回答以下问题:哪个客户订购的货物最多?另一方面,一个全工厂的历史学家擅长回答这样的问题:今天的单位小时生产标准偏差是多少?

通过强大的压缩算法,整个工厂的历史记录可以轻松安全地在线存储多年的数据,这有助于提高性能,减少维护以降低成本。

与任何主要的软件项目一样,实现制造数据存档的成本和时间可以使可实现的结果和ROI看起来是遥远的未来。关系数据库体系结构和实时系统实现所需的许多自定义接口绝对是如此。关系数据库还要求公司手动创建和管理自定义表,这可能会耗费大量时间。

但是,对工厂范围的历史记录使用标准接口可以减少大约50%的实现时间,从而降低总体成本。也不需要管理或创建数据“模式”、触发器、存储过程或视图。有了这种易用性,您可以在几个小时内安装和配置系统,而不需要专门的服务,例如为安装定制编码或脚本。

长期维护也大大简化。有了工厂范围的历史记录,不需要在线维护。然而,对于关系数据库,维护可能是一项全职工作,因为由于压缩不良,公司必须管理档案和磁盘空间(见图表)。此外,标签导入和维护必须在计划的停机时间内执行,因为没有在线维护。

假设500个浮点值/秒,工厂范围的历史记录使用更少的磁盘空间,并提供更快的读/写功能。由于压缩效果差,必须使用关系数据库更紧密地管理磁盘空间,即使使用专有的预压缩数据解决方案也是如此。资料来源:控制工程,数据来自GE发那科自动化。

工厂范围内的数据历史学家使公司能够收集和分析工厂产生的大量信息,以提高性能,集成工厂地板和业务系统,并降低满足行业法规的成本。数据收集和分析可以帮助提高产品质量和一致性,例如,通过比较过去的生产运行,分析停机事件之前的数据,并将理想的生产运行与过程中的运行绘制出来。聚合数据还允许使用标准的web浏览器工具编写报告和共享信息。

最后,工厂范围内的历史学家还充当工厂运营和业务之间的重要链接,为业务系统提供所需的实际数据,以获得当前生产状态或历史趋势的清晰、准确的图像。这些详细的信息可以带来许多好处,包括允许客户安全地访问订单状态信息。

作者信息
Kevin Bernier是GE发那科自动化公司植物智能产品总监;