“数据、安全、设备、用户组织……”等关键词,是大多数生产制造企业在数字化转型过程中非常关心的要点。
特别是数据,数据是生产制造企业的核心要素之一。企业需要通过数据采集、传输、存储、处理和分析等环节,将生产过程中产生的各种数据进行整合和利用。只有通过数据的应用,才能够实现对生产过程的监控、优化和管理,提高生产效率和产品质量。工业互联网的价值在很大程度上取决于采集数据的数量和质量。
然而有多少生产制造企业的转型卡在数据采集这第一步呢?
数据采集是什么?
首先必须要理解什么是数据采集。
生产制造企业的数据采集,主要是利用用泛在感知技术对多源异构设备和系统、环境、人员等一切要素信息进行采集,并通过一定的接口与协议对采集的数据进行解析。信息可能来自加装的物理传感器,也可能来自装备与系统本身。
数据采集的方式有哪些?1、传感器:传感器可以将生产过程中的物理量转换为电信号输出,,比如采集生产过程中产生的温度、湿度、压力、流量、振动、电流等物理量,传感器可以将采集到的数据传输到数字化平台上进行处理和分析。2、条码技术:条码技术包括条码的编码技术、条码标识符号的设计、快速识别技术和计算机管理技术,它是实现计算机管理和电子数据交换不可少的前端采集技术。3、RFID技术:这是一种非接触式的自动识别技术,主要通过射频信号自动识别目标对象并获取相关的数据信息。利用射频方式进行非接触双向通信,达到识别目的并交换数据。RFID技术可识别高速运动设备并可同时识别多个标签,操作快捷方便。4、工业网关采集:由于生产环节具有复杂性,对于没有以太网通信接口,或不支持以太网通信的数控系统,可以借助工业网关的方式连接数控机床的PLC控制器,工业通信网关可以在各种网络协议间做报文转换。比如工业现场的机器和智能终端设备。5、远程IO采集:通过对生产设备系统的分析,确定需要的信号,接入远程IO模块,由模块将系统的开关量、模拟量转化为网络数据,然后传送给数据采集服务器。数据采集难在哪?既然数据采集方式都弄清楚了,那是不是根据设备情况按照不同方式进行采集就行了?其实没这么简单,对于制造业来说企业做不好数据采集有多种原因:1、协议多样性生产制造企业一般会有很多生产设备种类,并且设备品牌各不相同,比如西门子、施耐德、罗克韦尔、三菱、欧姆龙等,这些自动化设备供应商出于各自利益考虑,往往会构建一套自己的工业产品体系标准,在设备数据采集接口和通信协议方面“做文章”,达到长期捆绑用户的目的。设备协议的多样性使得设备之间的联系不够紧密,进而增加数据采集的难度。还有些企业会混合使用新旧设备,那么新旧设备之间协议的不兼容,导致新旧设备无法进行数据交互,企业难以实现数据的统筹管理。另外,在OT领域现场设备支持的协议大部分都是Modbus、OPC、Profibus、EtherCAT等工业协议。但是在IT领域IOT平台和云平台等平台支持的是HTTP、MQTT等协议,协议的不一致性使得企业难以实现OT和IT的融和。2、数据实时性数据采集的一个很大特点是实时性,包括数据采集的实时性以及数据处理的实时性。例如基于传感器的数据采集,其中一个重要指标为采样率,即每秒采集多少个点。如果数据量比较大,想要通过网络传输到数据中心或云端,对于网络的带宽要求非常之高,要不然就无法保障网络传输的可靠性,会产生非常大的传输时延。
特别是对于设备故障诊断、多机器人协作、状态监测等,由于要求在数据采集(感知)、分析、决策执行之间,完成快速闭环,因此对数据的实时处理有着较高的要求。
如何解决这些问题?
对于生产制造企业来说,要建立一个完善的数据采集体系可以极大解决面临的这些问题,这个体系包括设备接入、协议转换、边缘计算、数据传输、分析与计算等。设备接入是数据采集体系的第一步,就是通过各种传感器、控制器等设备对数据进行采集,并且在设备接入的过程中,不同类型的设备通常使用不同的通信协议,因此需要进行协议转换,将不同协议的数据转换为统一的格式,以便于后续的处理和分析。在数据采集体系中,边缘计算可以帮助企业在设备端进行数据预处理和分析,减少数据传输量和延迟,提高数据处理效率和实时性。边缘计算通常需要使用各种智能化设备和算法,例如物联网网关。八六三软件推出一系列面向工业现场设备接入、数据采集、设备监控的工业级边缘计算网关——纵横/纵贯/纵览边缘计算网关,它很好地解决以上提到的通信协议不统一的问题,支持市面上几乎所有的设备协议,比如常见PLC系列、CNC系列、电力规约等,可以满足95%以上生产场景,让来自不同国家、不同型号的机器有效对话、共同作业,解决协议多样性的问题。
纵横/纵贯/纵览边缘计算网关
对于数据传输,纵横/纵贯/纵览边缘计算网关拥有以太网、串口、CAN口、IO口等丰富的接口,支持4G/5G网络接入方式,可满足绝大部分生产制造场景及工业设备接入。
当然,想实现数据的采集,还需要有专业的物联网云平台。云平台是数据存储、处理、分析的网络平台,这也是数据采集体系最终实现的目的。
纵横/纵贯/纵览边缘计算网关通过协议解析以及数据传输,将采集到的数据和其他各项数据传输到纵横物联云平台,然后进行简单存储与计算,最终将数据以可视化的形式传递给设备管理者。管理人员可以清晰地看出各个数据运转的情况。
纵横物联云平台以其标准成熟的数据处理能力通过云端即可实现设备的远程监控、 云端服务以及工业大数据应用。
八六三软件纵横物联云平台纵横物联云平台不仅是一个全行业、通用型、低门槛的工业互联网平台,提供标准的监控大屏、组态管理、报表管理、消息通知、规则引擎等功能。同时八六三软件基于纵横物联云平台平台采集上来的海量数据生成了物料管理、生产管理、质量管理、设备管理、能耗管理、安环管理等多个数据应用平台,解决生产制造企业从生产到运维、监管整个生命周期的数据链路和应用的问题。通过全面、 性能强大的数据采集、存储、分析能力,帮助企业实现管理层与执行层顺畅的的信息交流和协同工作,为企业生产制造管理提供强大的支撑。纵横物联云平台已被广泛应用于多个生产制造行业中,通过采集生产计件统计、质量数据、设备运行状态、能耗数据、环保数据,将以上数据以车间、产线为单位关联分析比对,基于数据基础建成工业机理模型,最终帮助客户实现人工成本降低、综合能耗降低、生产效率提升……不要让数据采集成为扼住企业数字化转型的一道难关,企业要根据自身情况建立数据采集体系,确保数据采集的准确性、完整性、安全性和稳定性,为后续实现智能化生产、管理打下坚实的基础。可视化的报表定义、审核关系的定义、报表的审批和发布、数据填报、数据预处理、数据评审、综合查询统计等功能模块。
通过信息采集网络化和数字化,扩大数据采集的覆盖范围,提高审核工作的全面性、及时性和准确性;最终实现相关业务工作管理现代化、程序规范化、决策科学化,服务网络化。
实时采集来自生产线的产量数据或是不良品的数量、或是生产线的故障类型(如停线、缺料、品质),并传输到数据库系统中;接收来自数据库的信息:如生产计划信息、物料信息等。
系统种类
设备类
是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。比如条码机、扫描仪等都是数据采集工具(系统)。
网络类
用来批量采集网页,论坛等的内容,直接保存到数据库或发布到网络的一种信息化工具。可以根据用户设定的规则自动采集原网页,获取格式网页中需要的内容,也可以对数据进行处理。
数据采集系统由:电压形成;模拟滤波器;采样保持;多路转换开关和模数转换器组成。
传感器——放大器——数据采集器——计算机(数据采集分析软件)——输出设备(打印机等)
Manufacturing (value a半审脸谈酸段美要进飞采dded) as share of GDP.
中国C来自hina: 29%
复部九极叶型握怕且韩国S Korea: 28%
马来况间回温政迫雨析西亚Malaysia: 22%
德国Germany: 21%
印度尼西亚Indonesia: 20%
菲律宾Philippi传结零群食啊导威待演及nes: 19%
土耳其Turkey: 18%
孟加迟氏拉国Bangladesh: 17%
印度India: 15%
沙特Saudi: 13%
西码李散班牙Spain: 13%
巴基斯坦Pakistan: 12%
俄罗斯Russia: 1联微冲威配除2%
美国US: 11%
巴西Brazil: 10%
法国France: 10%
英国UK: 达跑以李9%
尼日利亚Nigeria: 9%
(World Bank)
都说制造业是国家发展竞争力,不知房地产扰模的所占比例在各个国家是多少。欧美这些国家百分比最大的难道是高 科技 互联网吗?