数据的实时可视化

作者:Patrick Theobald 文章来源:MM《现代制造》 点击数:355 发布时间:2019-11-13
现代化的信息系统能够实时为用户提供可视化数据。根据每个企业量身定制的个性化实时信息系统能够提高企业生产率和稳定性。
数据的实时可视化

数字化制造产生了大量的过程数据:现代化的可视化解决方案能够从海量数据中筛选出各个生产操作者所需的数据和信息,从而实现企业运营过程的优化
数字化制造产生了大量的过程数据:现代化的可视化解决方案能够从海量数据中筛选出各个生产操作者所需的数据和信息,从而实现企业运营过程的优化

在数字化制造的年代里,不同的机床设备、传感器和其他数据源提供了大量的过程信息。从理论上讲,这些数据提供了丰富的、连续优化的机床设备生产过程的信息基础。但仍存在三个问题:

第一,不同操作者获取不同信息的许可权问题;

第二,有意义的汇总和整理数据;

第三, 有效的评估和解释数据。

根据现有技术水平,一般情况下每天对不同子系统产生的源数据进行一次集中处理;利用简单的可视化工具或生产厂家的应用软件,例如电子表格Excel或者Qlik-View以及类似的工具。

而“问题到底在哪”往往只能在一天的分析评估循环结束之后才能知道——马后炮、不具体,关心的人不多,没有人能够利用这事无巨细的回顾性监管信息来直接优化和控制生产过程。而从个性化的订单合同、实时生产的角度来讲,灵活的优化生产过程是非常必要的,这能够提高生产率,保障生产过程的可靠性。

只有当所有操作者都准确的了解整个生产过程时才有可能灵活的优化生产过程。因此,企业的管理者必须开发一套易于理解的可视化信息系统,使每个参与者都能收集有关联、有意义的信息,并且能够实时交流。这样的信息系统能够明显的提高生产率,因为只有操作者及时发现生产过程中的问题,才能采取有效的对策来解决。例如,缺件监控系统不仅会告诉操作者有什么零件、缺什么零件,还会告诉操作者下一步可能需要做什么。这就使生产工人在工作开始之前就知道工作顺序,避免了停工待料的出现干扰整个生产过程。

这样的信息是生产过程中紧急避错的重要基础,也促使手工操作者变得更负责任。而其他信息则对值班主任、计划员和管理人员非常有用。他们需要将整理好的信息作为优化生产过程、不同产品物料过程以及开发人工智能装备的基础。

图1 无论是故障停机、错误报警:所有职工都能始终得到正确、最新的消息
图1 无论是故障停机、错误报警:所有职工都能始终得到正确、最新的消息

为了使整个企业都能从数据信息中获益,需要一个最佳的数据信息可视化解决方案。不能只是为单个生产、工作岗位提供信息,也要为不同层级的人员提供汇总的信息。为此,企业的决策者在选择最先进的信息可视化系统时就必须考虑以下选择标准:

· 数据连接:数据连接的一个重要前提就是要尽可能的把所有数据源系统都纳入其中——从供应商到机床设备直至用户数据。同时,必须具有一定的容错能力,也就是说,当系统中的某一接口出现意外时整个系统仍能正常工作。这一要求通过分布式数据交换很容易做到,系统各个组成部分之间直接交换产生的数据信息(例如SAP系统的信息)可以利用工具软件实现可视化。这也就意味着要背离传统的BI商务智能结构体系,转而进入通过单独可视化接口获取数据信息的时代。

· 速度:只有实时或者最小时间延迟的数据才有价值。因此数据的处理速度是企业决策者选择可视化系统时必须考虑的问题。在这方面,分布式和直接的数据交换也非常重要。传统的BI智能商务系统常常集中处理不同生产班次产生的数据,因此有很长时间的滞后,而分布式系统则能够实现实时可视化。

· 降低复杂性:为了使职工能够更高效地完成每一步生产制造工作,可视化系统显示的数据信息应该简单易懂,应不需要按照信息逻辑学进行解释。例如,不要让机械加工工人尝试判读整个过程采集到的源代码数据。

图2 结构紧凑的就像一部智能手机:Peakboard公司研发生产的实时可视化装备能够把不同信息源的数据自动汇总到一起,为每一个(大型)显示屏提供量身定制的数据和信息
图2 结构紧凑的就像一部智能手机:Peakboard公司研发生产的实时可视化装备能够把不同信息源的数据自动汇总到一起,为每一个(大型)显示屏提供量身定制的数据和信息

· 职工输入数据信息的可能性:在很多情况下操作者直接反馈现阶段正在进行的工作是非常有意义的,例如通过触摸屏输入相关信息。尤其是在单件小批生产过程中,这种输入数据信息的可能性有助于前后两道工序操作者之间的信息交流和相互协调完成生产任务。

· 工作指令:对于复杂的过程信息,仅仅提供源数据是不够的。因此可视化系统开发者和管理者的任务之一是:如何处理各种不同信息,以及每一条信息的附加工作指令。

· 灵活性:要给每一个操作者和部门相关的过程信息和处理这些信息的工作说明,而未来型的可视化工具则具有这样的筛选能力,可以灵活的为每一个工作岗位单独进行设置。

· 可扩展性:好的信息系统能够适应种种变化和扩展。刚性不变的编程方式常常会关闭进一步优化的大门,因此就要求可视化的信息管理系统具有长期改进优化的能力,以便一步步的扩展现有的信息管理系统。应能够在无需技术咨询、系统重建或考虑更换新系统方面花费太多资金。

为了确保数字化生产过程的效率和可靠性,生产工人和企业管理者都离不开现代化的、实时可视化的信息管理系统。而标准化、通过按按钮来提高效率和生产过程可靠性的解决方案是不可行的,因为每一个企业都有自己的特殊性,相应的可视化解决方案也应该是个性化的。

现代化生产数据和信息实时可视化工具应具有下述特征:具有把所有数据源的数据连接到一起的能力,具有让操作者在必要时输入信息的可能性。可以实时显示汇总、整理的过程数据和信息,并附上相关处理指令。所有的显示设备都是根据具体工作岗位单独设置的,并具有扩展能力。