历史数据库和MES的集成

发布时间 : 2019-01-28     来源 :

  虽然历史数据库和制造实行系统(MES)已经存在了很长时间,但知道使用哪一个以及如何在特定情况下大大化每个人的利益是关键,并且如何好地整合两者以便大大化每个人的利益仍然存在很多问题。

  过去,历史数据库已经习惯于存储过程数据并允许将当前与过去的过程条件进行比较。在过去的十年中,这已经发生了变化,历史数据库现在已经发展成为强大的实时计算引擎,可以对大量资产(> 100万)进行特定分析,这允许对大型复杂系统(例如风电场,数据中心或涡轮机)进行实时分析。

  在MES系统中,历史数据库主要用作类似于结构化查询语言(SQL),开放平台通信(OPC),实验室信息管理系统(LIMS),监督控制和数据采集(SCADA)或其他类似来源的数据源。这种浅层集成仅使用历史数据库的数据存储功能,而不会受益于实时计算,数据调节和抽象。以下流程图显示了ISA-95功能层次结构中的MES和历史数据库。

历史数据库和MES的集成

  通常,制造企业中有两种类型的信息流:交易/关系数据和实时数据

  交易数据可在订单处理,资源管理,质量,人工,维护等中找到,而实时数据主要来自工厂车间。实时数据从生产级别(0级,1级和2级)上升到站点和企业级别,同时改变其特性:

  级别0,1,2:高频数据:毫秒到秒,源特定,噪声

  第3级:中频数据:秒到分钟,抽象,聚合

  级别4:低频数据:分钟到小时,天或周,摘要,聚合。

  值得注意的是,主要数据转换发生在历史数据级别,其中数据被压缩,聚合(最小值,最大值,总数,总和,......),重要的是抽象。映射实行抽象,例如控制器标签TIC01234.PV到反应器的温度特性(例如反应器/温度)。数据科学家现在可以基于抽象层构建反应堆模型或预测维护计算,而不是搜索大量未分类的数据。

  出于类似的原因,MES系统不应使用原始生产数据。其主要功能是订单管理,生产绩效计算,预测,质量和资源规划等。但是,在MES系统本身上实行过程数据的实时转换通常会导致性能和准确性的损失。

  因此,应该在抽象层上实行历史数据库与MES的接口。要成功地将历史数据库连接到MES系统,需要遵守通用标准,例如设备模型的S95和/或批量模型的S88。界面将在系统之间复制数据结构并验证结构完整性。

  上述架构的好处是历史数据库和MES的深度集成,可以大大化两个系统的效用。它分离制造数据流并创建交换数据和结构的通用接口。

  历史数据库在实时信息的制造数据流中发挥着核心作用。主要的历史数据操作(如数据压缩,去噪,聚合和抽象)可以使企业数据分析和MES操作受益。这需要历史数据库的深度集成,通过使用诸如S95和S88的通用标准来抽象数据层并与模拟MES数据结构接口。结果是一种架构,在确认数据属性和要求的差异的同时,充分利用两种系统的能力。

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