SMIP от CESMII демонстрирует успех предиктивной аналитики в NC State

УПРАВЛЕНИЕ ДАННЫМИ: Новый вендор-независимый ПО подарок предиктивной аналитики продемонстрирован в NC State

В недавней демонстрации вендор-независимой платформы инноваций умного производства (SMIP) от CESMII, партнеры проекта сначала помогли менеджерам завода по очистке воды Северной Каролинского государственного университета сойти с места и проанализировать данные, которые они собирали с умными приборами.

«Автоматизация идет более 100 лет», — сказал Нильс Андерсен, сооснователь партнера проекта ThinkIQ. «У нас много сбора данных, но очень мало данных используется. Данные не имеют смысла, не имеют контекста и не собираются вместе способами, которые позволяют нам делать анализ».

Другие ключевые части проекта включают обеспечение того, чтобы все оборудование сбора данных имело полностью квалифицированные имена, использование графовых баз данных для отображения разнообразных отношений, фокус на одном стандарте (идеально OPC UA), обеспечение того, что разные системы и протоколы могут общаться друг с другом, и разработку лучших виртуальных моделей оборудования.

Конечный результат будет SMIP, который стандартизирует развертывания умного производства и заменяет кастомные работы на повторяемые, вендор-независимые, легкие в использовании платформы, которые позволят производственным объектам любого размера использовать все свои данные.

CESMII (Институт инноваций умного производства чистой энергии) намерен иметь сильную версию 1.0 SMIP к концу этого года, сказал Джонатан Уайз, вице-президент по технологиям в CESMII.

Чтобы добраться до предиктивной аналитики на заводе NC State — считающемся производственно-подобной средой — партнеры проекта ThinkIQ, Savigent, Seeq, Syspro, Semiotic Labs и Microsoft сфокусировались на интеграции множественных технологий из отдельных силосов и обновлении ПК, который мониторил качество воды, сказал Тим Шоуп, директор по цифровой трансформации у системного интегратора Avid.

До обновления базовые задачи, как вызов недельной исторической данные, занимали слишком много времени.

Затем команда ThinkIQ и другие развернули аналитический движок от Seeq для извлечения данных в реальном времени из программируемой инфраструктуры среды в OSISoft, анализа мембран обратного осмоса фильтров, объединения всех данных с использованием SMIP от CESMII, и установки уровня условия для когда мембраны нужно заменить — действие, которое автоматически запускало бы рабочий заказ через ПО Savigent, сказал Шоуп.

Следующий шаг был разработкой модели для высокочистого насос для воды, насоса, который настолько миссионно-критичен, что запасной насос сидит рядом для быстрой, в стиле NASCAR, переключения в случае, если тревога указывает на проблему с давлением или другую проблему, сказал он.

IoT сенсор мониторит насос удаленно в системе машинного обучения. Через пару недель он учится сигнатурной волновой форме насоса, так что может обнаружить, работает ли насос как спроектирован или начинает испытывать механические или электрические проблемы.

Новая платформа может предсказать отказ мотора почти за четыре месяца вперед, сказал он.

Партнеры также дали каждому насосу отдельное имя. «Если все насосы названы Pump_01, у нас нет контекста», — сказал Андерсен. «Критично давать полные имена и иметь широкое разнообразие инструментов для предоставления смысла».

Идеально, каждый насос назывался бы способом, идентифицирующим имя машины, имя линии, на которой насос, имя завода, поставщика, сделавшего насос, сказал Уайз. Несколько производителей предлагают полностью квалифицированную систему именования, но многие нет.

В более поздней фазе проекта CESMII, это отображение будет автоматическим, сказал он.

NC State первый центр, получивший SMIP

CESMII в апреле запустила новый Центр инноваций умного производства (SMIC) в NC State. Это первый из четырех SMIC CESMII, получивший SMIP поверх. Другие три центра в UCLA, Texas A&M и Rensselaer Polytechnic Institute.

На недавнем виртуальном ежегодном собрании CESMII CEO Джон Дайк сказал, что ищет больше SMIC в, например, областях робототехники, автопрома, химии, стали и ИИ/машинного обучения.

Цель SMIC — связать производителей, технологических вендоров, системных интеграторов и поставщиков оборудования с академией, «демонстрируя и двигая исследования и инновации, которые масштабируются на все американское производство», сказала общественно-частная организация.

SMIP будет открытой спецификацией

CESMII опубликует SMIP как открытую спецификацию — чтобы любой вендор мог его использовать, сказал Уайз.

«Мы побеждаем, если эти идеи принимаются в других местах в отрасли. Это требует уровень альтруизма, на который некоторые производители колеблются, потому что они не уверены, что это сработает», — сказал он.

«Время пришло для одного уровня решений быть открытым для потомков, чтобы мы могли фокусироваться на других проблемах», — добавил Уайз.

«Белое пространство», которое проблематично

Одной из крупнейших проблем является то, что «каждый объект сделал амальгаму инфраструктуры, систем, оборудования и инструментов на протяжении времени», — сказал Марк Бессер, старший вице-президент по успеху клиентов в Savigent. «Все эти инвестиции делались очень специфически, потому что они решали проблему или вызов в один момент времени. Многие из тех технологий были кастомно построены для решения тех проблем. Но когда вы берете более широкий взгляд через ландшафт, вы начинаете замечать все белое пространство, существующее между теми технологиями».

В других случаях производитель может захотеть интегрировать технологии от разных вендоров, но не может, потому что эти системы не спроектированы для стыковки с другими проприетарными платформами.

Цель — получить все доступные данные в игру для улучшения эффективности и надежности без ломания бюджета или заставления производителей менять вендоров, сказал Уайз.

Например, если производитель запускает ПО от Компании А и хочет решение для мониторинга энергии от Компании Б, часто единственным ресурсом является вырвать систему Компании А и установить систему Компании Б.

Добавил Шоуп: «Мы не можем пойти и вырвать все вендорские платформы из наших объектов сегодня. Нам нужно дойти до того вендор-независимого места».

Цель — снизить стоимость настройки инфраструктуры

Около 70% стоимости проекта цифрового завода — это проводка автоматизации структуры, подключение данных и создание инфраструктуры, сказал Уайз. Оставшиеся 30% — создание новой ценности из этих данных, часто разработкой приложений.

Но многие разы, весь бюджет цифрового завода тратится на настройку инфраструктуры задолго до того, как проект по разработке приложений для анализа данных может начаться.

С SMIP, CESMII целится снизить те 70% затрат, чтобы производители могли фокусировать бюджеты на приложения для анализа данных, сказал Уайз.

Эта трансформация не случится сразу. «Это не будет выключателем», — сказал Шоуп. «У нас большая производственная база в США. Эта система будет нуждаться в миграции и принятии за период времени».