寻找合适的工具来深入研究过程数据

封面故事:需要电子表格之外的新工具来授权流程工程师,以便他们能够从正在传输的数据中获得见解。

通过迈克尔Risse 2016年10月12日

流程制造组织每天收集和存储的数据量可以达到tb;有时甚至每小时或每分钟,视情况而定。问题是,这些数据中有很大一部分没有被用于或利用来改善工厂的运营。

据高德纳(Gartner)称,70%的收集数据没有用于分析或洞察。麦肯锡公司记录的场景中,这个数字接近99%(见图1)。这反映在被称为数据丰富,信息贫乏(DRIP)的现实中,即用户和组织在极度需要信息的同时淹没在数据中(见图2)。

这怎么可能呢?

这是过程制造组织的一个重要问题。在过去的二十年中,交付“可操作的智能”一直是过程分析的一个不变的信息。一堆缩写词,以及最近的云计算,已经被提出作为缩小数据和洞察力之间差距的解决方案。即使是“大数据”,一个可以追溯到20世纪90年代的表达,也没有在这个问题上有所作为。相反,更多的数据被创建,而更多的数据未被使用。

过程数据优势

考虑制造工厂中谁对过程数据洞察负责最大,谁最有可能从中受益,这是有帮助的。对于大多数组织来说,最明显的答案是流程工程师。工艺工程师是生产设施内工程专业人员的代理。他们的实际头衔是资历、范围、系统和角色的组合。他们拥有工厂自动化工程师、分布式控制系统(DCS)制造主管和主要资产处理专家等头衔。

尽管他们的头衔不同,但将他们联系在一起的是他们都是组织资产和过程方面的专家。他们知道要寻找什么,哪些数据集与分析相关。工艺工程师代表了一线员工,他们有能力和动力利用生产数据来提高质量、产量和利润。

另一个需要考虑的问题是过程工程师在过程数据中发现洞察力所依赖的工具。对于流程制造组织来说,数据和洞察力之间最常见的桥梁是工程师和电子表格。在查看历史记录供应商的附加产品时,这一点很明显:市场上的每个历史记录都提供了一个电子表格连接器,以帮助方便对生产设备的时间序列数据进行调查。

可能的解决方案

加速使用数据以改善业务结果的解决方案有两个组成部分。首先,它必须支持并促进流程工程师的工作。这种方法与许多针对DRIP问题提出的创新——大数据、机器学习、高级统计软件包——形成对比,这些创新侧重于其他类型的员工(如软件架构师、程序员和数据科学家)的使用和实施。这是一个奇怪的,但关键的缺失,在一个环境中,工程师在工厂和操作中有关键的背景,从数据中获得洞察力。工程师应该是生产洞察工具的第一关注点,而不是最后关注点。

其次,解决方案必须解决和/或升级电子表格提供的关键功能,这些功能使电子表格在过去30年里一直是工程师的首选工具。电子表格变得流行是有原因的,任何下一代解决方案都必须在这个工具的基础上改进,以加速和缩小数据和洞察力之间的差距。必需品包括:

数据集成,根据ARC的说法,在企业制造智能环境中,对过程制造问题的“平均”调查需要访问七个不同的数据系统。其中包括过程历史记录、制造企业系统(MES)、企业资产管理(EAM)平台、电子表格中的定价数据,以及像SQL服务器这样的关系数据库。超越电子表格的解决方案必须反映出它们以各种系统、格式和类型摄取数据的能力。它可以像自动插值和来自多个具有不同采样率的源的数据对齐一样简单。或者它也可能像集成连续信号(如警报或批id)一样复杂。电子表格因其处理不同类型的灵活性而备受推崇,任何新的解决方案都必须复制和改进这种功能。

灵活性-数据调查的过程涉及一种迭代、试错的方法,通过许多小步骤(如数据聚合、数据清理、计算、可视化和协作)来解决问题。在这个过程的最后,得出一个结论并执行,或者不执行。在后一种情况下,用户在分析中向后移动,并在新的调查路径上重新开始。

具有这种灵活性是电子表格的关键部分。流程工程师需要能够完全控制他或她对数据、转换和方程的访问。电子表格的敏捷性反映了工厂环境,它需要一个有动力的过程工程师,他能够跟上随着时间的推移而发生的可变变化。电子表格提供的灵活性是任何替代品的关键组成部分和关键标准。

报告-电子表格在生产和业务环境中无处不在的角色允许用户共享信息以及创建新的见解。它们可以由用户发布、打印、嵌入、通过电子邮件发送、共享和发布。它们可以在任何设备上,在应用程序或浏览器中查看,并在本地或云中运行。任何提议取代电子表格的解决方案都需要同样的能力。这可能包括像执行仪表板这样的仅视图图形,将用户交互限制在有效选项范围内的模板,或者支持跨团队协作的全保真访问。

超越电子表格

在这些要求之外,还有许多创新和改进的机会。在过去的30年里,大数据技术、数据科学和水平扩展架构都有了创新。真正的机会是将这些创新“从内到外”转化为流程工程师可以访问的应用程序经验或功能,而无需大量培训或专门的信息技术(IT)技能即可使用。

每个人都从消费者的经验中理解这种模式,比如当人们使用b谷歌的搜索引擎或Siri的语音识别技术时。为什么分析应用程序不能以同样的方式为过程工程师掩盖这种复杂性?这是一个很好的机会,通过在单一解决方案中利用技术和创新的消费者体验,提供电子表格的可用性和灵活性。有了这个重点,组织将能够通过缩小数据和信息之间的差距,从洞察力中挖掘机会。

把工艺工程师放在工艺的中心

当供应商为员工提供解决方案时,数据和洞察力之间巨大且不断扩大的差距将得到解决,这些解决方案具有利用这些洞察力的专业知识、能力和激励。这意味着将流程工程师放在前台和中心位置,而不是向那些了解IT和相关技术但对流程、资产或工厂一无所知的员工提供解决方案。

为流程工程师提供正确的应用程序来弥合数据和信息之间的差距是至关重要的。现代解决方案只需几分钟即可组装、清理和组织数据,这为员工提供了更多时间来调查生产问题。其结果是提高了员工的生产力和洞察力,从而带来更好的产量、利润、产品质量和安全性(参见图3)。

迈克尔Risse副总裁在哪里Seeq集团。该公司为工程师和分析师开发生产力应用程序,加速对工业过程数据的洞察。他曾是大数据平台和应用公司的顾问,在此之前曾在微软工作了20年。Risse毕业于威斯康星大学麦迪逊分校住在西雅图。克里斯·瓦夫拉编辑,制作编辑,控制工程, CFE传媒,cvavra@cfemedia.com

更多的建议

关键概念

  • 还有更多数据正在产生,但更多的数据未被使用,这正在造成越来越大的差距。
  • 现代的解决方案要取代电子表格,必须包含电子表格最初流行的所有功能和特征。
  • 过程工程师需要站在缩小日益扩大的数据差距的第一线。

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