Sběr dat, analýza a predikce pro rychlé děje

Společnost DEL

Výrobní informační systémy neboli Manufacturing Execution Systems, známé také pod zkratkou MES, jsou jednou z oblastí navázanou na principy Průmyslu 4.0. Této oblasti se mimo jiné věnuje i společnost DEL, která vyvinula a nabízí vlastní systém delMES pro on-line sběr dat a „condition monitoring.“

Systém umožňuje firmám šetřit náklady nejen v údržbě, ale díky predikci omezit i případné ztráty, které by jinak vznikly zastavením výrobní linky. Firma systém postupně rozšiřuje o další moduly týkající se predikce a zpracování rychlých dějů.

V oblasti strojní údržby jsou v současné době často nasazovány databázové systémy, které podporují plánovanou či dokonce prediktivní údržbu. Tyto systémy sbírají data z procesu, ukládají je do databází a následně prezentují uživatelům. Signály, které tyto systémy ukládají, mají běžně periody vzorkování v řádech jednotek či desítek sekund. V posledních letech jsou však v automatizaci nasazována i řešení, kde je nutné analyzovat data, která musí mít periodu vzorkování maximálně v řádech desítek milisekund. Prakticky se jedná o osciloskopické průběhy. Řeč je například o sledování průběhů veličin regulovaných elektrických pohonů, měření síly, tlaku, apod. Tyto jsou nasazovány na řadu úloh například u manipulátorů, či řešení transferových mechanismů.

Z technického hlediska jde o víceosé úlohy, kde bývá mechanická vazba mezi jednotlivými řízenými osami. Jádro problému diagnostiky uvedené úlohy tkví v tom, že nejsou běžně dostupné prostředky, které umožní snímat, zaznamenávat a analyzovat data z více pohonů (řízení os) v daném čase. Tato data jsou ale nezbytná pro zjištění příčiny případného problému. V reálném provozu se totiž velmi často problém na jedné z os (příčina) projeví systémovou poruchou na jiné ose (důsledek). Údržba se pak často soustředí na osu, jež je v pořádku a pouze reaguje chybou na problém jiné osy či mechanismu. K dobré detekci takového problému je nutné mít záznam dat od všech os, které se na úloze podílí. To vede k možnosti správné detekovat příčinu, v ideálním případě pak předpovědět chování sledovaných os.

Uvedený technický problém řeší modul pro rychlé děje, který má označení delMES – mFD (modul – Fast Data). Tento modul primárně řeší tyto úlohy:

    1. Sběr a uložení rychlých dat z jednotlivých os

    2. Analýzu uložených dat, ve vazbě na vyráběny produkt

             - Vyhodnocení alarmů, při překročení nastavených mezí

             - Vyhodnocení alarmů, při odchylce měřeného průběhu od vzoru pro vyráběný produkt

   3. Generování reportu s průběhy v případě, že došlo ke vzniku alarmu

V praxi jsou alarmy odeslány ve formě SMS či emailu na správné místo, základní systém delMES pak vedle archivace umožňuje i následnou prezentaci reportů problémových událostí.

Vlastní vyčtení procesních dat z jednotlivých os je postaveno na systému, který odposlouchává telegramy na procesní sběrnici. Tyto telegramy jsou odesílané jednotlivými osami směrem na PLC řízení, odkud jsou, přes extrémně rychlou sběrnici, přenesena na průmyslový počítač (IPC), kde dojde k jejich uložení a následné analýze.

Analýza následně probíhá ve speciální aplikaci na IPC, kde jsou v reálném čase vyhodnocovány alarmy spojené s překročením mezí a se zpožděním (řádově jednotek sekund), i odchylka průběhu měřených dat od vzoru (správného chování).  Analýza, ukončená generováním alarmu, pak vyprodukuje report, kde uživatel nalezne záznam veličin, které byly pro danou osu uloženy.

Uživatel má možnost analyzovat data přímo v reportu či si otevřít datové záznamy, které jsou ukládány průběžně na IPC. Zaznamenané datové průběhy lze rovněž označit jako vzorové pro daný produkt a použít je pro porovnání s reálnými průběhy. Modul mFD pak vzory automaticky volí, pokud dostane informaci o změně produkce.

Nový modul mFD tedy rozšiřuje informační systém delMES o schopnost sbírat, ukládat a analyzovat data, u kterých je nutná vysoká vzorkovací frekvence. Systém také poskytuje možnost analýzy dat ONLINE či OFFLINE, generuje alarmy a vytváří reporty ukazující průběh snímaných veličin. Významně tak podporuje údržbu v oblastech diagnostiky a predikce pro úlohy, kde je limitující vysoká frekvence vyhodnocovaných dat.

zpět na články
Detaily projektu:
Obor: zpracování dat

Kontaktní osoba:

Jiří Habán
Ředitel oboru Elektro
elektro@del.cz+420 566 657 105