还用(yòng)30年前的技(jì )术？以更简单的方式使用(yòng)SCADA数据_佛山(shān)市德(dé)锋智能(néng)科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司

还用(yòng)30年前的技(jì )术？以更简单的方式使用(yòng)SCADA数据

发布者：德(dé)锋时间：2017-09-08

导读：在采集、存储数据和监控系统方面，很(hěn)多(duō)制造商(shāng)至今使用(yòng)的还是30年之前的技(jì )术。伴随着目前全球市场的竞争，大多(duō)数工(gōng)业企业在工(gōng)业物(wù)联网（IIoT）所带来的新(xīn)机遇面前犹豫不前，他(tā)们的顾虑与实施难度和成本相关。

  通过模块化的、按需订阅的软件可(kě)以更加简单地获得工(gōng)业物(wù)联网（IIoT）的智能(néng)数据分(fēn)析，从而提供更经济的过程预测分(fēn)析以帮助制造企业提高效率。

  在采集、存储数据和监控系统方面，很(hěn)多(duō)制造商(shāng)至今使用(yòng)的还是30年之前的技(jì )术。伴随着目前全球市场的竞争，大多(duō)数工(gōng)业企业在工(gōng)业物(wù)联网（IIoT）所带来的新(xīn)机遇面前犹豫不前，他(tā)们的顾虑与实施难度和成本相关。

  最近，一份有(yǒu)超过400位制造企业执行主管参与的LNS Research调查报告显示，绝大多(duō)数企业近期没有(yǒu)投资于IIoT的计划。如果考虑一下工(gōng)业企业对于现有(yǒu)系统的花(huā)费就不难理(lǐ)解他(tā)们為(wèi)什么抗拒在新(xīn)技(jì )术上的投资。

  旧有(yǒu)的技(jì )术要经过调整来尝试利用(yòng)IIoT的机遇，有(yǒu)的甚至可(kě)能(néng)需要将现有(yǒu)系统拆除。為(wèi)互联网时代开发出来的、用(yòng)户买得起的技(jì )术可(kě)以和现有(yǒu)系统一起工(gōng)作(zuò)，帮助制造商(shāng)深入了解工(gōng)艺流程的表现，从而实现快速的投资回报。

有(yǒu)价值的SCADA信息

数据采集与监控（SCADA）系统最初的目的是采集数据以及监控工(gōng)艺过程。由于SCADA生成大量的数据，因此添加了历史数据库来存储这些数据。一开始，历史数据库被用(yòng)来实现常规的要求，例如為(wèi)政府部门提供报告。后来，一些领先的工(gōng)业企业认识到历史数据库内部隐藏的数据可(kě)以為(wèi)工(gōng)厂的工(gōng)艺流程和生产(chǎn)提供有(yǒu)价值的信息，可(kě)是要获取以及使用(yòng)这些数据会非常困难，因為(wèi)历史数据库的设计并不是為(wèi)了“读取”目的或者双向信息传输的。

制造执行系统（MES）是在20世纪90年代初被引入的，其目的是尝试在工(gōng)厂車(chē)间SCADA系统与企业ERP软件之间搭建桥梁。它们也承诺提供诸如关键绩效指标（KPI）数据的分(fēn)析功能(néng)，从而提高工(gōng)厂車(chē)间的运行效率。MES系统比SCADA系统提供更加先进的功能(néng)，不过很(hěn)昂贵并且实施过程需要更多(duō)的工(gōng)程设计工(gōng)作(zuò)。在开发MES的工(gōng)业时代，各种系统还是各自独立的，而互联网的优化主要是后知后觉。

避免被锁定的升级周期

考虑到工(gōng)业企业花(huā)费在传统软件上的时间和成本，我们可(kě)以理(lǐ)解為(wèi)什么一些制造商(shāng)拒绝增强现有(yǒu)系统。他(tā)们担心新(xīn)的系统会很(hěn)贵、需要大量的工(gōng)程设计以及对员工(gōng)的培训，并将公(gōng)司锁定在困难的、昂贵的升级、补丁以及扩展受限的周期之内。下一代软件将提供的是使用(yòng)简便以及用(yòng)户可(kě)以买的起的价格。

将实时数据与历史背景结合起来会缩短分(fēn)析滞后，实现即时分(fēn)析功能(néng)，
甚至在一个事件影响过程性能(néng)之前就提供采取行动。图片来源：Trendminer

工(gōng)业领域的搜索引擎

  正如上文(wén)提到的，访问历史数据并将其转化為(wèi)可(kě)操作(zuò)的信息以改进操作(zuò)是耗时且困难的。数据建模应用(yòng)需要大量的工(gōng)程设计和数据科(kē)學(xué)家才能(néng)实现。其结果是，只把那些关键任務(wù)的应用(yòng)作(zuò)為(wèi)目标，而将大量可(kě)以提高的机会给埋没了。

  在2008年，来自于Covestro（当时被称為(wèi)拜耳材料科(kē)學(xué)）的工(gōng)程师们通过检查不同分(fēn)析模型以及识别在试验项目基础上进行扩展所遇到的限制来利用(yòng)时间序列数据。通过他(tā)们对于工(gōng)艺过程运行的深入了解，工(gōng)程师们為(wèi)一般用(yòng)户创造了“基于搜索模式的探索和预测类型的过程分(fēn)析功能(néng)”。这个平台独特的多(duō)维搜索功能(néng)让用(yòng)户可(kě)以快速简单地找到精(jīng)确的信息，而不需要昂贵的建模项目和数据科(kē)學(xué)家。

  解释其工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)的一个简单例子是歌名(míng)识别应用(yòng)Shazam。尽管Shazam使用(yòng)的技(jì )术不同，但是其概念是类似的。与其尝试将一首歌的每一个音符都在其庞大的歌曲数据库中(zhōng)进行匹配，Shazam使用(yòng)模式识别软件来寻求“高能(néng)量内容”或者一首歌里面最独特的一些特性，进而与数据库中(zhōng)的类似特性进行匹配。这是对此复杂过程的简单解释，从而让用(yòng)户可(kě)以快速地、高精(jīng)确度地找到歌曲名(míng)称。

  工(gōng)业领域所要求的算法要比搜索软件更加复杂，会与现有(yǒu)的历史数据库连接，进而為(wèi)一个索引设立一个存储数据库层的数据列。这个软件為(wèi)了通过批处理(lǐ)或连续工(gōng)艺进行搜索，而简化了对感兴趣的时间段的查找、过滤、叠加以及对比。

  不仅如此，下一代软件让用(yòng)户可(kě)以搜索特定的操作(zuò)工(gōng)况、工(gōng)艺漂移、操作(zuò)员行為(wèi)、工(gōng)艺不稳定性或者震荡。通过将这些先进的搜索模式组合起来，用(yòng)户可(kě)以将他(tā)们需要的信息解锁。例如，一个操作(zuò)员将多(duō)个数据层或时间段进行对比，来探索哪些传感器或多(duō)或少的偏离基础值，继而通过调整提高生产(chǎn)效率。

情境化和预测性

  除了更加简单的搜索功能(néng)，也需要关注过程数据情境化和预测性分(fēn)析功能(néng)。工(gōng)程师和操作(zuò)员可(kě)以提供注释来获取更多(duō)洞察力。预测性分(fēn)析功能(néng)可(kě)以通过将所保存的历史模式与实时过程数据进行对比，从而实现对异常的以及不希望出现的过程事件的早期报警检测。对工(gōng)艺过程可(kě)能(néng)的轨迹的计算，可(kě)以在其发生之前预测过程变量以及行為(wèi)。这让操作(zuò)员具(jù)备了判断最近的过程调整是否与预期的过程表现相匹配的能(néng)力。如果不匹配，操作(zuò)员可(kě)以主动地调整设定值。

在線(xiàn)订阅模式

  要想解决传统软件的挑战，在線(xiàn)订阅价格可(kě)以让所有(yǒu)企业买得起工(gōng)艺分(fēn)析功能(néng)，而且将企业从花(huā)费时间和金钱来增加额外的许可(kě)和及升级中(zhōng)解放出来。当用(yòng)户登陆的时候，他(tā)们会自动获取最新(xīn)版本的软件。

  企业可(kě)以更好地利用(yòng)其在高质(zhì)量历史数据库方面的投资，其方式為(wèi)通过连接到低成本的预测分(fēn)析软件上，可(kě)以為(wèi)现有(yǒu)历史数据库提供更加有(yǒu)价值的企业洞察力。买得起的、即插即用(yòng)的软件可(kě)以帮助企业提高运行效率，加速IIoT的实现。在这个充满变革的时代，要想保持竞争力，企业将不能(néng)把目光局限在现有(yǒu)系统上了。

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