工業(yè)大數(shù)據(jù):車間物聯(lián)網數(shù)據(jù)管理

責任編輯:editor005

2016-04-25 14:08:08

摘自:199IT網

《制造業(yè)數(shù)據(jù)管理的再認知》一文中我們將工業(yè)大數(shù)據(jù)分為公共資源數(shù)據(jù)、工程類數(shù)據(jù)、管理類數(shù)據(jù)和物聯(lián)數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)挖掘技術對生產工藝流程數(shù)據(jù)進行深入分析和挖掘,建立產品質量優(yōu)化模型,減低次品率,提升產品質量。

《制造業(yè)數(shù)據(jù)管理的再認知》一文中我們將工業(yè)大數(shù)據(jù)分為公共資源數(shù)據(jù)、工程類數(shù)據(jù)、管理類數(shù)據(jù)和物聯(lián)數(shù)據(jù)。這篇文章主要談談物聯(lián)數(shù)據(jù),也是數(shù)據(jù)管理部分的最后一篇了。傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)將人作為數(shù)據(jù)采集端,用流程來固化組織的行為,用指標來衡量評價流程和組織的效率。工業(yè)企業(yè)的物聯(lián)網,就是要將人和物聯(lián)系起來,將系統(tǒng)和物聯(lián)系起來,將物作為數(shù)據(jù)采集端,由人或系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析和決策。數(shù)據(jù)的分析與優(yōu)化是物聯(lián)網的關鍵技術之一,也是未來物聯(lián)網發(fā)揮價值的關鍵點。物聯(lián)網在工業(yè)中有很多種應用方式,如物流倉儲、生產制造、產品運維等,我們這里重點講講生產制造和產品運維。

第一節(jié) 物聯(lián)數(shù)據(jù)的組織方式

工業(yè)企業(yè)的生產制造物聯(lián)網應用一般稱為車間物聯(lián)網或者叫制造物聯(lián),通過使用RFID傳感器、無線網絡通信、GPS定位、語音視頻系統(tǒng)等技術把制造計劃與制造資源“人、機、料、法、環(huán)”等信息鏈接起來,從而對五大制造資源智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理,從而滿足企業(yè)指揮調度、環(huán)境監(jiān)測等方面的管理要求。五大制造資源分為靜態(tài)屬性和動態(tài)屬性,如一臺機床設備的靜態(tài)屬性又可以分為管理信息(設備編碼、設備名稱、設備分類等)、靜態(tài)參數(shù)(工作環(huán)境、進給速度、切削參數(shù)等)、動態(tài)參數(shù)(機床狀態(tài)、車床完備率、車床負荷率、維修記錄等)。靜態(tài)屬性不受生產過程的影響,并在生產流程開始之前已經確定,是車間現(xiàn)場管理中的常量數(shù)據(jù),但這些數(shù)據(jù)并非永遠固定不變,它們可在生產過程結束后由用戶進行調整;動態(tài)數(shù)據(jù)是一直處于變化中的數(shù)據(jù),車間物聯(lián)網數(shù)據(jù)大多屬于動態(tài)數(shù)據(jù)。

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  第二節(jié) 物聯(lián)數(shù)據(jù)的管理技術

車間物聯(lián)網是一種典型的復雜信息系統(tǒng),涉及數(shù)據(jù)管理的各個方面,主要包括:數(shù)據(jù)質量控制、數(shù)據(jù)融合與集成、復雜事件處理、數(shù)據(jù)存儲與處理,以及安全訪問控制等。

數(shù)據(jù)質量控制:物聯(lián)網的數(shù)據(jù)質量可以用精確度、置信度和完整性三個指標來衡量。在提高射頻識別、傳感器網絡數(shù)據(jù)質量控制方面,主要采用清除多讀和誤讀數(shù)據(jù)、填補漏讀的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)清洗通常采用概率統(tǒng)計和時空關聯(lián)的方法。

數(shù)據(jù)融合與集成:物聯(lián)網數(shù)據(jù)空間內數(shù)據(jù)對象的多態(tài)性表現(xiàn)在多類型、異構和無統(tǒng)一模式。因此,一方面需要構建車間統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型,用統(tǒng)一的方式表達數(shù)據(jù);第二方面以統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型為基礎,研究如何將異構數(shù)據(jù)映射和轉換到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)框架中;第三方面物聯(lián)網中的數(shù)據(jù)源是分布、自治和獨立的。在數(shù)據(jù)集成過程中,有時需要自動地發(fā)現(xiàn)相關的數(shù)據(jù)源;第四方面要記錄數(shù)據(jù)的來源,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的溯源;第五方面車間制造資源是不斷變化的,這種變化會對于數(shù)據(jù)的一致性、版本和模式更新等產生影響,要能夠記錄數(shù)據(jù)演化的過程。

復雜事件處理:在典型的物聯(lián)網應用中,上層系統(tǒng)負責監(jiān)測各個物體的狀態(tài)和行為,并控制其按照既定的程序作出智能反應并完成相應行為。物體的行為通常以事件形式表達。

安全訪問控制:由于物聯(lián)網的開放性,如何保護好了傳感數(shù)據(jù)的隱私性成為一個棘手問題。因為這些海量數(shù)據(jù)很容易獲取、如果幾何互聯(lián)網檢索信息,使用復雜的推理技術,就可推演出隱私信息。物聯(lián)網的物體異構性和移動性增加了隱私保護的復雜性。

第三節(jié) 物聯(lián)數(shù)據(jù)的應用模式

1、物聯(lián)車間的生產管控:車間生產指揮調度中心作為整個生產的“大腦”,需要統(tǒng)籌調度車間的各項資源及生產能力,該中心通過集成ERP、MES、MDC等系統(tǒng)數(shù)據(jù),以電子大屏幕為載體,展示各生產現(xiàn)場作業(yè)情況、突發(fā)事件、事件跟蹤、改進情況等。結合精益生產理念,對各生產單元的生產任務執(zhí)行進行全過程管理,通過統(tǒng)計、分析、歸納、預測后,實現(xiàn)生產數(shù)據(jù)可視化管理,為全景展示公司生產任務執(zhí)行情況,提供企業(yè)決策支持分析,確保生產任務按質、按量的準時完成。

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2、物聯(lián)車間的質量控制:某鋼鐵企業(yè)是中國最大的特種鋼材生產企業(yè),在其某條硅鋼生產線上,由于多種復雜因素的作用,成品表面有時會形成一種稱為縱條紋的瓦楞狀缺陷??v條紋缺陷不僅影響產品的外觀效果,而且對產品的物理性能如層間電阻,電磁性能和疊片性能等有著直接的影響,其縱條紋缺陷鋼占生產量的30%左右,每年給企業(yè)帶來巨大的損失。通過數(shù)據(jù)挖掘技術對生產工藝流程數(shù)據(jù)進行深入分析和挖掘,建立產品質量優(yōu)化模型,減低次品率,提升產品質量。

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