MyAdvantech Registration

MyAdvantech is a personalized portal for Advantech customers. By becoming an Advantech member, you can receive latest product news, webinar invitations and special eStore offers.

Sign up today to get 24/7 quick access to your account information.

應用大數據分析戰勝停機 鋼鐵企業導入設備診斷雲端平台

1/31/2019


【30秒看完一整篇】

雲端運算是大數據分析的關鍵,也是邁向AI應用的一步,先決條件是有完善的雲端平台系統,才能事半功倍。本案例中的台灣鋼鐵公司在研華協助下,一次備齊軟硬體,建置設備診斷雲端平台系統,擁有瑕疵檢測、預防維護、訊號串流顯示、警報推播等功能;既節省初期建置成本、時間和人力,又保有日後隨需求增加的擴充彈性,打造逐步邁進工業4.0的智慧工廠。

設備分散、維修人力不足 產線如何不停?

台灣一家國際知名的鋼鐵企業,勇於創新且重視IT應用,其生產的鋼板、條鋼、熱軋、冷軋等鋼品莫不受到國內外客戶的肯定。由於鋼品需經原料處理、煉鐵、煉鋼及軋鋼等十多道程序才能完成,佔地數百公頃的廠區內,部建了各式各樣的機器與設備,而這也成為管理者最頭痛的問題。

由於廠區寬敞、設備眾多又分散各處,產線上的維修人力無論如何增補,仍總是欠缺。此外,僅靠經驗豐富的設備維護管理人員來做設備故障診斷、發現問題,或是等到設備出毛病再來排修,在產線不能停的前提下,這些傳統做法根本都緩不濟急。

該公司研究後認為,既然已進入物聯網時代,希望利用雲端平台與大數據分析等技術,來補強人力的不足,因此決定啟動設備監診雲端化專案,並率先導入設置數百台設備的冷軋工廠。

該公司計畫建置的設備診斷雲端平台系統,必須能遠端監控設備狀況,同時也得將資料後送給雲端平台機器學習軟體模組進行大數據分析,以便能建立如瑕疵檢測及預防診斷等預測模型。

為了早日完成專案,選購一套私有雲解決方案,涵蓋最底層的軟硬體建置到最上層的雲端服務,便是最具經濟效益的做法。該公司提出此套私有雲解決方案需要滿足以下條件:

  1. 穩定:提供值得信賴的穩定性以確保系統正常運作是必要條件  
  2. 可擴充性:解決方案除了要滿足現有需求外,還要可擴充,以便日後能將更多設備納入系統管理 
  3. 其他雲端數據分析功能:滿足資料一致性、個別機台訓練、邊緣端異常事件處理、資料可視化、資料擷取/邊緣裝置監控等需求

經過調研比較,該公司決定請研華提供一套軟硬兼具的端到雲完整解決方案。此私有雲平台系統,整合邊緣智能裝置Smart Box(緊湊型無風扇電腦MIC-7500資料擷取卡PCIE-1802)、遠端裝置監控及管理軟體WISE-PaaS/RMM、物聯網雲平台WISE-PaaS/EnSaaS、資料可視化工具WISE-PaaS/Dashboard、遠端軟體更新管理服務WISE-PaaS/OTA。 

Smart Box+ WISE-PaaS軟硬整合 雲端平台建置好簡單

在地端,Smart Box連接振動感測器,採集冷軋工廠的設備資料,上傳至雲端空間資料庫;在雲端,WISE-PaaS/EnSaaS建構的物聯網雲平台,向下整合數百台的Smart Box,向上提供資料給使用者自行設計的APP。

Smart Box由工業電腦MIC-7500內加裝資料擷取卡PCIE-1802的邊緣智能裝置組成,肩負邊緣端資料擷取與在地端運算處理的雙重功能。除了以PCI Express資料擷取卡取得設備振動資料外,也用高效能的MIC-7500來執行預測模型,若事先將模型安裝於Smart Box內,即可透過執行邊緣端推理,加速異常事件的反應;也可利用Smart Box來對個別機台進行模型訓練,找出設備需要改善之處。

安裝於平台內的WebAccess/SCADA與WISE-PaaS/RMM,負責監控與管理私有雲內所有設備與裝置;而WISE-PaaS/Dashboard與WISE-PaaS/OTA這兩款實用工具,則有助於系統維護與管理。

這套建構於研華WISE-PaaS平台上的設備診斷雲端平台系統,穩定又具有高度擴充性。WISE-PaaS不僅提供豐富的功能與服務,讓使用者能在未來的系統功能開發上擁有彈性;使用者也能依實際應用需求,從套餐選項中挑選適合的伺服器、記憶體與資料庫,並可隨日後需求的變動,再另行添購。另外,WISE-PaaS還提供備援配置與故障機制,像是系統設置的主要資料庫與次要資料庫會隨時同步;當節點出現損壞時,則會啟動新的節點並重新進行資料庫同步化,藉此確保資料一致,保障系統穩定運作。  

物聯網雲平台WISE-PaaS/EnSaaS支援各種時間序列資料庫(如InfluxDB、MongoDB與PostgreSQL)、機器學習分析工具(如R、Python、TensorFlow、Caffe)、以及RESTful API與Node-RED,讓該鋼鐵公司的工程師更容易設計所需的監控管理APP、建立大數據分析的預測模型,進而達成設備即時監控與預防監診。

WebAccess/SCADA與WISE-PaaS/RMM可集中管理地端與邊緣端的設備與裝置。以此專案為例,冷軋工廠設備的振動情況和資料擷取/邊緣裝置的運作狀況等,都能如實呈現在監控電腦上;WebAccess/SCADA與WISE-PaaS/RMM還會於異常事件發生時,主動推播警訊,並以Email/SMS通知設備維護管理人員。

在資料可視化方面,使用者可利用WISE-PaaS/Dashboard的操作介面來創建自己的儀表板,並將WISE-PaaS平台資料庫的數位資料以可視化方式來呈現。如此一來,該鋼鐵公司的管理者就能透過各種清晰圖表,掌握邊緣裝置健康狀態、異常警報、預測模型、訊號串流波形等。

另外,WISE-PaaS/OTA的遠端更新機制,讓該公司可將預測模型部署至指定的邊緣端,並讓預測模型隨時保持在最新版本,管理者不用親臨現場,就能完成更新作業。 

透過設備診斷雲端平台系統,管理人員既可對每一台機器設備的運作狀態瞭若指掌,更能在故障發生之前就儘速進行必要處置,事先排除問題;還能透過分析歷史資料,來對設備進行瑕疵檢測,從而提升設備使用壽命,大幅降低因設備故障造成產線停擺的機率。

大數據應用事前預測診斷 大勝故障停機治療

對工業4.0而言,落實應用人工智慧、打造智慧工廠必須仰賴大數據分析應用來促成,而大數據分析則必須奠基於可蒐集資料的邊緣智能應用(Edge Intelligence)、以及可提供強大儲存、運算與顯示能力以及方便管理的雲端平台。

研華有眾多的產品線,可針對客戶需求提供從端到雲的所有解決方案(包括WISE-PaaS平台內各種軟體,以及物聯網裝置、工業電腦、邊緣設備等等),而經驗豐富的顧問團隊則能提供專業的諮詢服務,協助企業打造一套可完成設備聯網、數據分析、機器學習等智慧應用的私有雲平台系統。

相較於由企業耗費大量的人力與時間來自行建置私有雲,研華的WISE-PaaS雲平台系統是更省時省力的解決方案。

透過整合地端、邊緣端與雲端所需的軟硬體,WISE-PaaS不僅是易於擴充且具有良好穩定性的端到雲完整解決方案,其內含的資料可視化工具可方便使用者設計人機介面(HMI),而遠端軟體更新管理模組則是遠距管理的好幫手。加上研華在工業4.0與智慧工廠案例的多年經驗,可針對私有雲平台系統的建置提供最專業的諮詢服務,協助製造業者規劃出最適合自己工廠狀況的設備診斷雲端平台系統,有效降低專案開發耗費的時間與人力。


【專案導入產品】

  • Smart Box :包含內建第六代Intel® Core™ i處理器的緊湊型無風扇電腦MIC-7500、8通道高精確度的PCI Express資料擷取卡PCIE-1802
  • WISE-PaaS/EnSaaS :物聯網雲平台/端到雲服務的工業PaaS解決方案
  • WebAccess/SCADA :遠端設備及環境監控管理軟體
  • WISE-PaaS/RMM :遠端裝置監控及管理軟體
  • WISE-PaaS/Dashboard: 數據分析和可視化開放平台
  • WISE-PaaS/OTA :遠端軟體更新管理服務

【系統架構圖】

設備診斷雲端平台系統架構圖



銷售 / 技術諮詢:0800-777-111

客服信箱:buy@advantech.tw