Цифровое зеркало

Как сделать данные большими

Компания Decart it-production из Воронежа – молодая и амбициозная it-команда, которая помогает бизнесу развиваться и процветать, разрабатывая инновационные интернет-решения. Накопленный за почти пять лет работы опыт позволяет компании делиться ценными кейсами по разработке интернет-магазинов, IOT и автоматизации бизнес-процессов. Об одном из таких кейсов рассказывает технический директор Decart it-production Юлиан Тырнов.
13 марта 2020

Интернет вещей

Благоприятный сценарий для эффективного внедрения интернета вещей – когда клиент знает, чего он хочет. Идеальный – когда он еще и делится этим видением с будущим подрядчиком. Эффективная коммуникация, подкрепленная готовым техническим заданием, схемами и примерами реализации проекта аналога, значительно сокращает сроки выполнения задач и исключает погрешности. Но на практике столь комфортные для всех условия складываются  пока только в одном случае  из десяти.

Любое серьезное производство требует тщательного контроля, идет ли речь о производимой продукции или же о производственных процессах. Поломки и простои оборудования могут привести к значительному превышению сроков, удорожанию изделий, претензиям со стороны заказчика. Интернет вещей позволяет держать на контроле каждый участок производства, фиксировать сбои и оперативно устранять ошибки.

Значительные преимущества внедрения IoT – возможность снизить стоимость производства, оптимизировать работу оборудования и станков. Каждый станок на производстве – это капиталовложение, способное приносить дополнительную прибыль, если использовать оборудование не на 20 – 50%, а на 50 – 80% или даже на все 100. Но для этого необходимо не только теоретически понимать, что и как работает на производстве, но и отслеживать на практике, в реальном времени наблюдать за каждым из станков. Определять загруженность в ретроспективе и делать прогнозы на перспективу.

Вот пример: станок для плазменной резки металла используется в среднем 4 – 5 часов за рабочий день. Примерно такое же количество времени он стоит выключенным. То есть за один рабочий день он выполняет лишь 50% от той работы, которую может делать фактически. Обладая информацией, можно понять, как избежать простоев.

Каким образом можно получать данные о работе станков в оперативном режиме? Вариантов несколько. Без инноваций – за каждым станком закрепить ответственного человека, который будет контролировать работу оборудования. При реализации проекта, о котором здесь идет речь, мы предложили заказчику – производственной компании АгроМиг – использовать специальные программные и инженерные средства, которые исключают  человеческий фактор, собирают, обрабатывают и выводят данные в удобном для анализа и принятия последующих решений формате. Руководство компании выбрало второй вариант.

Сами себе поставщики

Надо сказать, что на рынке существует достаточно много готовых реализаций подобных проектов, но они либо универсальны, либо – наоборот, специфичны. Соответственно, они не могут удовлетворить все потребности клиента. Поэтому было принято решение самостоятельно спроектировать и изготовить необходимые устройства на базе недорогих, но достаточно производительных микроконтроллеров. Успешный опыт использования подобных устройств уже имелся, проектирование не заняло много времени. Гораздо дольше пришлось ждать посылку с комплектующими. Печатные платы изготовили сами, это чуть дольше, чем при использовании технологии ЛУТ или ей подобной, но гораздо быстрее и дешевле, чем при заказе готовых плат фабричного производства.

Облако

Первоначальный вариант проекта предполагал развертывание сервера для сбора и анализа данных с последующим выводом необходимых отчетов на «железе» заказчика, уже на заводе. Но в процессе реализации стало понятно, что помимо того, что сервер должен быть надежным и стабильным, необходим еще и постоянный мониторинг и внесение дополнений на протяжении всей жизни проекта. Для этого к внутренней сети завода требуется открыть доступ извне. Мы разместили сервер на сторонней площадке с привычной нам непрерывной интеграцией/доставкой кода (CI/CD), автоматическим резервным копированием данных и другими любимыми нами плюшками. Дополнительным значительным преимуществом стала возможность доступа к системе из любой точки планеты (с веб-браузером и выходом в интернет).

Логика

Готовые устройства подключаются при помощи специальных датчиков к электропроводке станков. Полученные показания переводятся в числовые значения силы тока. Устройства подключаются к серверу (облаку) через WI-FI-соединение и передают на него показания. На сервере данные идентифицируются, обрабатываются и сохраняются в базе данных. Зарегистрированные в системе пользователи при помощи веб-браузера по специальным ссылкам попадают на страницы с настройками системы, состоянием оборудования или необходимыми отчетами. Отчеты формируются на основе заданных фильтров и могут быть выведены на печать в удобном для последующего анализа виде.

Результаты

Разработанная система в режиме реального времени контролирует работу станков на производстве, собирая и анализируя данные по их эксплуатации. Пользователи системы через веб-интерфейс могут увидеть состояние станков, сформировать и распечатать необходимые отчеты за выбранный временной период.

Планы по практическому применению и развитию проекта – грандиозные. На основе данных о реальном использовании станков становится понятно, нужно ли докупать оборудование или необходим лишь пересмотр производственных процессов с целью снижения простоев или для перенесения отдельных видов работ на другие станки.

Другое возможное применение этой системы – контроль оборудования при выполнении сторонних заказов. Нюанс в том, что аналогов оборудования АгроМига практически нет, другие производители не могут похвастаться подобными инновациями. А потребность в работах этих станков есть. Это стало стимулом для развития производственного вектора компании. В скором времени АгроМиг планирует выполнять подряды. Разработанная система позволит избежать ситуаций, когда менеджеры будут брать сторонние заказы, не обладая информацией по фактической загруженности станков.

Следующий технический апгрейд системы – чат-бот, который будет установлен на смартфоны операторов станков и мастеров производства. Этот чат-бот будет опрашивать о причинах простоев и уведомлять о них мастеров, сохраняя всю информацию в базе данных для последующего анализа и принятия управленческих решений. Заказчик всерьез задумывается над возможностью масштабирования системы на другие производства с предоставлением отдельных веб-интерфейсов и специальных разделов с необходимыми именно этим производствам отчетами. Вполне возможно, что уже в текущем году на рынок выйдет удобный и мощный продукт для контроля над производством.