更容易地将SCADA数据用于工业物联网

数据分析方面的技术更新:工业物联网(IIoT)智能数据分析可以通过模块化的按需订阅软件更容易获得,提供经济的预测过程分析,以提高效率。

通过伯特Baeck 2016年12月10日

为了收集、存储数据和监控系统,大多数制造商使用的技术至少有30年的历史。随着当今全球市场的竞争,大多数工业公司不愿利用政府承诺的新机会工业物联网(IIoT),考虑到难度和成本。LNS研究公司最近对400多名制造业高管进行的一项调查显示,绝大多数公司在近期内没有投资工业物联网技术的计划。

考虑到现有系统的成本,工业公司不愿投资于新技术是可以理解的。

为了利用工业物联网机会而进行调整的旧技术可能需要移除当前的系统。为互联网时代开发的价格合理的技术可以与现有系统协同工作,帮助制造商深入了解流程行为,从而转化为快速的投资回报(ROI)。

有价值的SCADA信息

监控和数据采集(SCADA)系统最初设计用于收集数据和监控过程。由于SCADA系统产生大量的数据,历史学家被添加来存储这些数据。最初,历史学家被用来满足监管要求,比如为政府机构生成报告。领先的工业公司认识到,隐藏在历史学家内部的数据可以提供有关工厂流程和生产的有价值的信息,但获取和使用这些数据可能很困难。历史学家不是为了“阅读”或双向信息传递而设计的。

制造执行系统(MES)在20世纪90年代初被引入,试图弥合工厂车间SCADA系统和企业ERP软件之间的差距。他们还承诺提供关键绩效指标(KPI)数据等分析数据,以改善工厂的运营。MES可以提供比SCADA系统更先进的功能,但成本昂贵,通常需要广泛的工程实现。MES是为一个商业时代开发的,在那个时代,系统在很大程度上仍然是孤立的,互联网优化在很大程度上是事后才想到的。

避免锁定升级周期

鉴于工业公司在传统软件上花费了大量的时间和金钱,我们可以理解一些制造商不愿增强现有系统的原因。他们担心新的解决方案会很昂贵,需要对员工进行大量的工程设计和培训,并将公司锁定在困难而昂贵的升级、补丁和有限的可扩展性的循环中。下一代软件提供了易用性和可承受性。

行业搜索引擎

如前所述,访问历史数据并将其转化为可操作的信息以改进操作非常耗时且困难。数据建模应用程序需要大量的工程和数据科学家来执行。因此,只有关键任务应用程序是目标,留下了大量的改进机会。

2008年,科思创(当时名为拜耳材料科学)的工程师利用时间序列数据,研究了不同的分析模型,并确定了在试点项目之外扩大规模的限制。利用对流程操作的深入了解,工程师们为普通用户创建了“基于模式搜索的发现和预测风格的流程分析”。该平台独特的多维搜索功能使用户能够快速轻松地找到精确的信息,无需昂贵的建模项目和数据科学家。

一个简单的例子是歌名识别应用Shazam(由Shazam Entertainment Ltd.开发)。虽然Shazam使用的技术不同,但概念是相似的。Shazam并没有试图将一首歌中的每个音符都映射到其庞大的歌曲数据库中,而是使用模式识别软件来寻找歌曲的“高能量含量”或最独特的特征,然后将其与数据库中的类似模式进行匹配。这是对一个复杂过程的简单解释,但关键是它能让用户以较高的准确率快速找到一首歌的标题。

行业需要比搜索软件更复杂的算法,可以连接到现有的历史数据库,然后为索引实现列存储数据库层。该软件使查找、过滤、覆盖和比较有趣的时间段以通过批量或连续过程进行搜索变得容易。

此外,这个下一代解决方案使用户能够搜索特定的操作机制、流程漂移、操作员操作、流程不稳定或振荡。通过组合这些高级搜索模式,用户可以解锁他们需要的信息。例如,作业者可以比较多个数据层或时间段,以发现哪些传感器或多或少偏离基线,然后进行调整以提高生产效率。

情境化、预测

除了更容易的搜索之外,还需要注意过程数据上下文化和预测分析功能。工程师和运营商可以提供注释,以提供更深入的了解。

通过将保存的历史模式与实时流程数据进行比较,预测分析功能可以对异常和不希望发生的流程事件进行早期预警检测。计算过程的可能轨迹可以在过程发生之前预测过程变量和行为。这使操作员能够查看最近的流程更改是否与预期的流程行为匹配,并在不匹配时主动调整设置。

在线订阅模式

为了克服传统软件的挑战,在线订阅定价可以使所有公司都负担得起流程分析,并使企业不必花费时间和金钱来增加额外的许可证和升级。当用户登录时,他们会自动获得软件的最新版本。

企业可以通过连接低成本的预测分析软件来加强对高质量历史学家的投资,这些软件可以补充现有的历史学家,提供更有价值的商业见解。经济实惠、即插即用的软件可以为新兴的工业物联网一代发现提高运营效率的新领域。如果公司想要保持竞争力,就不能再在现有系统上运行。

伯特Baeck是Trendminer的首席执行官;由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑,控制工程mhoske@cfemedia.com

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关键概念

  • 在线数据挖掘软件提供了简单的过程分析。
  • 它可以扩充现有的历史学家。
  • 最新的版本和功能可用于每次登录和使用。

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详见相关建议详见本期工业物联网工程增刊。

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