每家廠商都在談?wù)摯髷?shù)據(jù)，有些已經(jīng)實現(xiàn)了可以收集數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，但是很少有廠商能夠充分利用其機器和流程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的全部潛力。憑借其用于陶瓷和金屬粉末成型的電動和液壓粉末壓力機，Dorst 公司使用貝加萊技術(shù)為其客戶提供了特別便捷的信息寶庫。為其機器配備了智能維護的客戶可以選擇收集哪些數(shù)據(jù)以及誰可以訪問這些數(shù)據(jù)。
生產(chǎn)批次常常包含一些次品，它們不符合買家的質(zhì)量要求，并會導(dǎo)致整個交貨被拒收。這對供應(yīng)商的營收和聲譽都有危害。位于德國巴伐利亞的陶瓷和金屬粉末壓力機制造商Dorst Technologies 公司致力于確保其客戶不會發(fā)生這種情況。
關(guān)鍵字是數(shù)字化。早在2016 年， 這家擁有150 年歷史的公司就已建立了數(shù)字化部門——將自己定位為德國工業(yè)4.0 運動的先鋒。此舉有兩個目的。一方面，新部門的任務(wù)是檢查和評估經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展的內(nèi)部流程，包括生產(chǎn)物流和制造流程本身。另一方面，他們將確定對Dorst 客戶具有吸引力和價值的數(shù)字化和新服務(wù)的潛力。
對于機器制造商和操作員來說，數(shù)字化仍然是新的領(lǐng)域，而且在實施的早期階段很難獲得確鑿證據(jù)證明其具體好處。因此，說服客戶在初始投資上放手一搏可能是一個挑戰(zhàn)?！昂芸煳揖椭?，無論我們提供什么解決方案，都必須盡早為我們的客戶帶來可觀的附加值。”負責(zé)數(shù)字化團隊的信息技術(shù)主管HerbertGr.bl 說道，他在公司工作了近30 年，比大多數(shù)人更了解Dorst?！白龅竭@一點的最佳方法是使他們能夠通過易于管理的步驟，以明確的目標(biāo)訪問未開發(fā)的機器和過程數(shù)據(jù)存儲庫?！?/div>
▎圖1 ：眾多汽車制造商使用Dorst 壓力機制造高精度變速箱和發(fā)動機零部件以及其它與安全相關(guān)的組件。
有效訪問大數(shù)據(jù)
Gröbl 及其團隊正在尋找一種軟件解決方案，可以使他們以盡可能小的成本和努力實現(xiàn)此目的，同時還要確保最大限度的安全性和靈活性。他們首先尋求知名軟件巨頭的支持。“這些公司提供具有眾多功能的先進物聯(lián)網(wǎng)平臺。
但是，這些通常都是帶有巨大價格標(biāo)簽的封閉系統(tǒng)。最重要的是，他們在彌合機器與軟件之間的鴻溝方面往往缺乏經(jīng)驗?！盙röbl 聲稱道。
經(jīng)過初步討論，Dorst 拒絕了一家軟件公司的定制化解決方案?！昂翢o疑問，作為軟件專家，他們很懂行?！盙röbl 承認道。
“問題在于，我們將不得不闡明整個過程中每個步驟的每個細節(jié)。而且最后，我們將在身邊擁有一個合作伙伴，至少在國際上，這在很大程度上是一個未知數(shù)?！边@對很多客戶來說是一件影響大局的事情，因此，尋找開箱即用解決方案的工作仍在繼續(xù)。Dorst 多年來一直在使用貝加萊產(chǎn)品，因此有必要看一下自動化專家的APROL 軟件， 它已在過程和工廠自動化領(lǐng)域相當(dāng)成熟，并測試其作為數(shù)字化平臺的適用性。
“我們很快就意識到，APROL將是最佳選擇。該平臺幾乎已經(jīng)具備了我們所需的一切，”Gröbl回憶道?！耙虼耍?017 年開始實施后不久，我們就取得了第一個切實成果?！彼膱F隊得到了貝加萊APROL 專家及其長期合格的合作伙伴Megasystems 的支持。通過這種聯(lián)合開發(fā)取得的解決方案具有非凡的模塊化、開放性和可擴展性，并能滿足最新的安全標(biāo)準(zhǔn)。
▎圖2 ：Dorst 制造的陶瓷和金屬粉末液壓及電動壓力機深受全球領(lǐng)先的制造商的歡迎，且需求旺盛。
不影響現(xiàn)有資產(chǎn)
貝加萊提供多種通信接口，可利用各種類型的機器和工廠控制器生成的數(shù)據(jù)。但是，Dorst 選擇了其它路線。為了排除可能對現(xiàn)有系統(tǒng)造成影響的任何風(fēng)險，必須重新驗證它們，Dorst 為其壓力機配備了第二個控制器，它與機器控制器相同，可以耦合機器和過程數(shù)據(jù)。這樣還可以連接其它傳感器，且無需修改主要的機器控制器。
“采用這種方式收集的所有數(shù)據(jù)， 其所有權(quán)完全歸用戶所有?！盙r.bl 說道。他們可以圍繞它建立自己的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，或者將其連接到現(xiàn)有的MES 系統(tǒng)，只要他們具備這些方法所需的IT 和數(shù)據(jù)庫專業(yè)知識即可。對于那些不具備這種專業(yè)知識的用戶而言，Dorst 創(chuàng)建了兩種級別的更深入的解決方案。
使用Dorst 的中級解決方案，可以在用戶現(xiàn)場的邊緣控制器上收集數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)收集器由一臺貝加萊工業(yè)PC 組成， 在該PC上安裝有APROL 運行版軟件，它僅需一次性支付授權(quán)費即可。該PC 能夠從多臺Dorst 壓力機中收集數(shù)據(jù)。如果處理或連接要求不斷發(fā)生變化，那么轉(zhuǎn)換到更強大的貝加萊工業(yè)PC 沒有絲毫問題。
APROL 提供各種存儲數(shù)據(jù)的容器。定義哪些數(shù)據(jù)進入哪個容器只是簡單的配置問題。這樣就可以將過程數(shù)據(jù)和機器數(shù)據(jù)分開，并以不同方式進行處理。APROL系統(tǒng)配置無需任何數(shù)據(jù)庫管理方面的專業(yè)知識，并允許Dorst 提供完全透明的數(shù)據(jù)流可追溯性。
▎圖3 ：越來越多的汽車零部件制造商要求采用質(zhì)量保證措施記錄和處理他們生產(chǎn)的每個零部件的數(shù)據(jù)。為此，Dorst 開發(fā)了一個基于APROL 的物聯(lián)網(wǎng)平臺。
靈活的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和自定義報表
由機器控制器提供的數(shù)據(jù)可以在邊緣控制器上進行檢查和預(yù)處理。通過僅過濾相關(guān)的和經(jīng)過驗證的數(shù)據(jù)，減少了后續(xù)步驟需要處理的數(shù)據(jù)量。還可以僅在由報警、錯誤或停止之類的事件觸發(fā)時才記錄某些數(shù)據(jù)。不同時間的多個處理步驟中的數(shù)據(jù)也可以映射到特定的零件號上。例如，這樣就可以將壓制過程中施加的力與隨后相同零件的測量聯(lián)系起來。
貝加萊軟件平臺提供了廣泛而現(xiàn)成的處理功能，僅需少量實際編程即可實現(xiàn)對所有機器和過程數(shù)據(jù)進行無縫記錄。例如，Dorst 使用計數(shù)功能建立了一種“里程表”，以追蹤液壓缸驅(qū)動工具所施加的累積載荷。根據(jù)這一信息，用戶可以得出與這些重要且非常昂貴的組件剩余壽命相關(guān)的結(jié)論。計數(shù)功能還應(yīng)用于多種機器以追蹤不合格零件的總數(shù)。
這些數(shù)據(jù)存儲在一個集成的數(shù)據(jù)庫中，上位系統(tǒng)如客戶的MES 系統(tǒng)可以通過OPC UA 對其進行檢索?！皩ξ覀兌苑浅Ｖ匾囊环矫媸茿PROL 系統(tǒng)的開放性，它允許我們將APROL 數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸?shù)組ariaDB 數(shù)據(jù)庫，”Gr.bl說道?！?這確保了我們的用戶可以輕松地通過JDBC或ODBC訪問數(shù)據(jù)，甚至建立他們自己的報表工具?！?/div>
智能維護
憑借最全面的解決方案，Dorst 可以根據(jù)用戶生成的數(shù)據(jù)為其客戶提供更高級的服務(wù)。經(jīng)過用戶授權(quán)的數(shù)據(jù)可以通過與用于機器遠程維護相同的路由器發(fā)送到中央日志服務(wù)器?！癗DA 和數(shù)據(jù)使用協(xié)議對允許我們查看的數(shù)據(jù)進行了明確定義?！盙r.bl 指出道?；ヂ?lián)網(wǎng)上的VPN 連接提供了必要的網(wǎng)絡(luò)安全性，此外，還可以通過證書保證安全性，這些證書可以確保滿足過程制造業(yè)最嚴格的安全要求。日志服務(wù)器無需持續(xù)不斷地連接路由器，而是將數(shù)據(jù)存儲在邊緣控制器上，并定期進行檢索，從而確保服務(wù)不會因網(wǎng)絡(luò)臨時中斷而受損。
“我們的機器專家將對收到的數(shù)據(jù)進行處理，然后再對其進行解釋，他們能夠通過查看漏油量來估算液壓泵的剩余壽命。這就是我們所謂的智能維護?！盙r.bl 說道?！拔覀冞€使用了一個自動預(yù)測維護系統(tǒng)，它是基于深度學(xué)習(xí)算法?！?/div>