工业大数据采集解决方案

工业大数据采集
 
  当前,大数据作为新一代信息技术的关键,逐渐成为新一轮产业革命的核心。工业大数据是工业领域相关数据集的总称,是MES成功的核心,是工业智能化发展的基础原料。《中国制造 2025》规划中明确指出,工业大数据是我国制造业转型升级的重要战略资源。为此,速威科研人员以大数据为核心、以数据驱动智能制造决策,成功开发MES工业大数据平台。
 
工业大数据的定义
 

 
  工业大数据即工业数据的总和,我们把它分成三类,即企业信息化数据、工业物联网数据,以及外部跨界数据。其中,企业信息化和工业物联网中机器产生的海量时序数据是工业数据规模变大的主要来源。
 
  针对企业信息化,人和机器是产生工业大数据的主体。人产生的数据是指由人输入到计算机中的数据,由人产生的数据规模一般在 TB 级或以下,例如销售数据、生产数据、质量数据、仓库数据、业务数据等。机器数据是指由传感器、仪器仪表和智能终端等采集的数据,机器数据规模将可达 PB 级,是大数据的主要来源。以风机装备为例,根据 IEC61400-25 标准,持续运转风机的故障状态其数据采样频率为50Hz,单台风机每秒产生225K字节传感器数据,按 2 万风机计算,如果全量采集每秒写入速率为 4.5GB秒,7X24 持续不断。
 
 
  工业大数据可分为结构化数据和非结构化数据。
  1、结构化数据即关系数据,存储在数据库里e.g. Oracle, SQL Server etc.。
  2、不方便用二维表结构来表达的数据即称为非结构化数据,包括办公文档、文本、图片、各类报表、图像、音频、视频等。
 

工业大数据技术架构
 
  FlexWeaver作为速威公司全新一代MES的技术平台,提供MES所需的全系列平台服务,针对工业大数据提供分布式计算环境、统一数据库引擎、大数据及云计算支撑等等。
 
同时适应企业内网服务器及云部署,支持部署到Microsoft Azure、Amazon EC2、阿里云等国内外主流云计算平台,支持弹性计算;
多模态数据的管理技术 - 各种工业场景中存在大量多源异构数据,例如结构化业务数据、时序的设备监测数据、非结构化工程数据等。提供 PB 级结构化和非结构化数据云存储与管理,支持高效的数据查询、索引、提取等基本数据集操作;
提供ETL处理技术,自动定时无断式转移大量历史数据,解决历史数据堆积的问题;
高通量数据的写入技术 - 一个装备制造企业同时接入的设备数量可达数十万台,通过实时数据库存储技术,采集SCADA设备大点数数据,避免过多消耗MES数据库的IO而影响MES系统性能;
通过统一数据库引擎UDE,集成RDBMS与*Hadoop等大数据分布式处理框架,让FlexWeaver 可支撑起PB级的非结构化工业大数据;
系统提供可视化分析与报表系统,用户通过可视化分析工具、可视化图形组件、报表模板等功能开展交互式可视化数据分析;
强关联数据的集成技术 - 工业大数据分析更关注数据源的完整性,而不仅仅是数据的规模。工业大数据应用需要实现数据在物理信息、产业链、以及跨界三个层次的融合。RTD-MES 提供丰富的外部应用系统接口模式:外部接口适配器、外部应用代理、Web XML服务、应用程序接口等与ERP、SCM、PDM、OA等企业应用系统进行集成。。
 
 
  * Hadoop被腾讯、阿里等互联网巨头广泛用于音视频存储,Hadoop分布式存储节点数,可支持到上百TB甚至PB级的音视频数据存储。
 
  FlexWeaver作为速威公司全新一代MES的技术平台,提供MES所需的全系列平台服务,包括分布式计算环境、统一数据库引擎、大数据及云计算支撑、报表与分析服务、BPM/工作流引擎、可视化业务建模工具、二次开发IDE、PAD/移动支持、ERP连接器、设备驱动库、OPC服务等基础平台服务,以及生产管理、设备管理、跟踪追溯、质量管理等ME(制造执行)的标准化功能。
 
  FlexWeaver核心模块采用Java开发,设备驱动库、SCADA等少部分模块采用 C++、C#开发,通过JNI或IPC与FlexWeaver核心模块集成。
 
  FlexWeaver提供功能强大而又简单易用的业务组件开发/二次开发IDE(集成开发环境),以拖放方式构建可视化的业务逻辑/业务流程图,辅以全球知名的敏捷脚本语言 ---- Groovy作为二次开发语言,实现业务功能的快速定制开发。

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